Физические величины в ветровых и солнечных электростанциях

Искушенным нашим читателям данная статья вряд ли будет интересна. Речь пойдет о физических величинах, что они означают и в чем измеряются. Мы рассмотрим ряд вопросов, которые, без сомнений, уже обсуждались в средней школе, тем не менее, по прошествии лет бывает очень полезно повторить и закрепить ценные знания.

Часто, ведя речь о солнечных системах, используют понятие мгновенной мощности. Мощность измеряется в Ваттах (Вт) или киловаттах (кВт) и равняется совершенной работе за единицу времени либо изменению энергии системы за единицу времени. Нетрудно понять, что мощность характеризует систему исключительно в определенный момент времени. Допустим, если мы включим в розетку чайник мощностью 2 кВт, то в какой-то момент времени из сети потребляется действительно 2кВт, но в следующий момент времени чайник может закипеть и отключиться, тогда потребляемая мощность будет равняться нулю.

В каких величинах измерять энергию солнечных электростанций?

Характеризовать систему, используя понятие мощности, конечно можно, и в случае с бытовой сетью это крайне удобно. Если к розетке можно подключать нагрузку в 2кВт, то это можно делать сколь угодно долго, электричество в розетке не кончится. Поэтому про нашу розетку можно смело утверждать: «система на 2 кВт». С солнечными и ветровыми электростанциями ситуация немного иная. В отличие от розетки, система может выдать ровно столько электроэнергии, сколько было собрано от солнца или ветра (АИЭ). В данном случае оперировать понятием мощности неудобно, потому что всегда нужно будет делать оговорки. Допустим, солнечная электростанция имеет фотоэлектрические панели мощностью 400Вт и инвертор мощностью 2кВт. Какой физический смысл имеют эти цифры? Если солнечные батареи освещены надлежащим образом 1000Вт/м², то они вырабатывают 400Вт и это при условии, если энергия кем-то потребляется, аккумулятором или нагрузкой. К инвертору мы можем подключить нагрузку с максимальной мощностью 2кВт (чайник). Сможет ли чайник работать сколь угодно долго? Нет, не сможет, если мощность источника энергии значительно меньше – 400Вт. Рано или поздно разрядится аккумулятор и инвертор отключиться.

Ведя речь об АИЭ гораздо удобнее использовать понятие произведенной или потребленной энергии за какой-то большой промежуток времени, чаще всего за сутки. В энергетике принято измерять энергию в Ватт-часах (Втч) или киловатт-часах (кВтч). Данная величина получается при произведении мощности электроприбора на время его работы. Допустим, если наш чайник 2кВт каким-то образом работал 1час, то энергия, кот которую он «сжег», составляет 2кВтч, и электрический счетчик добавит 2кВтч к общим показаниям.

Говоря о выработке, обычно указываю энергию в кВтч*сутки, то есть количество «собранной» энергии в сутки. Вернемся к нашей СЭС с солнечными батареями 400Вт. Используя специальный онлайн калькулятор получаем выработку для Санкт – Петербурга в летний период 2кВтч*сутки. Это означает следующее: за день будет собрано такое количество энергии, которого хватит нашему чайнику 2кВт на 1 час работы. Конечно, крайне неразумно растратить ценную энергию на чайник, который отлично можно нагреть на газовой плите.

Таким образом, при описании системы с АИЭ дневная выработка является гораздо более информативной величиной, чем мощность инвертора или СБ. В нашем примере следует говорить «системы с выработкой 2кВтч в летний период».

Читать другие полезные статьи..

Вы можете приобрести готовые комплекты солнечных электростанций

*Солнечная электростанция "TV на даче" до 800Втч в сут.** Солнечная панель 100Ватт Аккумулятор GEL 100Ач Контроллер LS1024EU 10A Инвертор ИС2-12-300 12В 300Вт Комплект перемычек	Солнечная электростанция "Загордный дом 5.5кВтч" Четыре солнечные батареи 200Вт Два аккумулятора GEL 200Ач Контроллер MPPT Tracer-4210RN ИБП МАП SIN PRO 24В 3.0кВт Кабель и разъемы
Солнечная электростанция "Холодильник на даче + ИБП" Две солнечные батареи 200Ватт Аккумулятор GX12-200 - 1шт. Контроллер MPPT Tracer4210A Инвертор МАП 12В 1.3кВт Набор соединителей и кабель	Электростанция "Солнечный дом, 12.0 кВтч в сутки" 12 солнечных батарей 200Ватт Восемь аккумуляторов GEL 200Ач Контроллер MPPT eTracer6415 Инвертор МАП SIN Pro 24В 4.5кВт Кабель и разъемы
Солнечная электростанция "Загородный дом 6кВтч/сут." 6 солнечных батарей 200Ватт Четыре аккумулятора GEL 200Ач Контроллер MPPT eTracer4415 ИБП МАП SIN PRO 48В 4.5кВт Кабель и разъемы	Комплект "АйЗарядка" для выездов на природу Солнечная панель монокристалл HH-MONO60W, 60Ватт Контроллер LS0512EU 5А 12В для нагрузки 12Вольт, c USB
Комплект "Все включено!" Солнечная батарея 60Ватт Аккумулятор GEL Delta 33Ач Контроллер 5А 12В c USB Инвертор 12В 300Ватт	Солнечная электростанция "Холодильник на даче" Две солнечные батареи 200Ватт Аккумулятор GEL Delta 200Ач Контроллер MPPT 40А 12/24В Инвертор 12В 1500Ватт Набор соединителей и кабель