В PV элементах для производства электричества используется физическое явление, называемое фотоэлектрическим эффектом. Впервые его описал Генрих Герц в 1887 году. За детальное описание этого эффекта Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию в 1905 году. Проще говоря, это материалы, которые под воздействием света производят электричество. Под действием света некоторые электроны (так называемые фотоэлектроны) выбиваются из своих атомов. Если присоединить проводящий материал к положительной и отрицательной сторонам фотоэлектрического материала, мы создаем электрическую цепь и можем направлять производимую электрическую энергию. Первый PV элемент был создан в Bell Labs более 50 лет назад. Первое реальное применение PV панелей было в космической промышленности для обеспечения энергией спутников.
Элемент, панель, цепь?
Обычный PV элемент состоит из стеклянного или пластикового покрытия, антиотражающего слоя, верхней контактной пластины, нижней контактной пластины и полупроводниковых слоев. Когда соединяются несколько PV элементов, мы получаем PV панель, а когда соединяются PV панели, мы получаем PV цепь. PV система (установка, станция) состоит из PV панелей (цепей) и DC/AC преобразователя (инвертора). Кроме того, системы могут быть дополнены накопителями или подключением к сети.
КПД PV элементов?
КПД PV элемента показывает, сколько падающего на него света эффективно преобразуется в электрическую энергию. Современные технологии обеспечивают КПД в диапазоне от 16% до 44%. Обычные PV панели для домашнего использования имеют КПД 15-20%. Когда производители измеряют КПД своих панелей, они делают это в согласованных стандартных условиях (STC), соответствующих ясному летнему дню с температурой воздуха +25°C. Хотя КПД панели является важным фактором, при принятии решения о покупке больше внимания уделяется соотношению цены и мощности (€/Вт), так как с увеличением КПД цена панели растет экспоненциально. На сегодняшний день лучшее соотношение Вт/€ обеспечивают поликристаллические панели мощностью 270-275Вт. КПД ≠ КПД!!!
Прототип транзисторного радио Sharp с солнечными батареями был изготовлен в 1961 году.
- В широтах Эстонии на оптимально наклоненную и ориентированную поверхность в год падает от 1100 до 1200 кВт·ч/м2 энергии.
- 85% этой энергии приходится на период с апреля по октябрь.
- Установленная с оптимальными параметрами 1 кВт (примерно 6 м2) солнечная электростанция в год производит от 900 до 1000 кВт·ч энергии.
- Оптимальная установка в Эстонии: южное направление (±15°) с уклоном от 30 до 45°.
В 1963 году в Йокогамском заливе и проливе Малакка были установлены буи, использующие солнечные модули от Sharp.
Снижение затрат на энергию
Производство электроэнергии происходит локально и позволяет экономить на сетевых сборах, а также фиксировать цену на электроэнергию на многие годы, что выгоднее, чем покупка электроэнергии из сети.
Хорошее вложение
Инвестиции в солнечные панели приносят стабильный и постоянный доход. Финансовая выгода от солнечных панелей состоит из трех компонентов:
- Экономия на покупке электроэнергии из сети - потребляя произведенную солнечными панелями электроэнергию, вы экономите на покупке электроэнергии из сети, а также на сетевых сборах и налогах.
- Продажа электроэнергии в сеть - избыточную электроэнергию можно продать обратно в сеть по рыночной цене.
- Поддержка возобновляемой энергии - за предоставленную в сеть электроэнергию производитель электроэнергии имеет право получить поддержку возобновляемой энергии.
Если вы производите больше, чем потребляете, то избыточную энергию можно продать в сеть, и за нее Elering выплачивает поддержку в размере 5,37 центов за кВт·ч.
Электроэнергия, произведенная установками с мощностью менее 50 кВт, может быть объектом поддержки в рамках поддержки возобновляемой энергии, если: электроэнергия производится до 31 декабря 2020 года, и производитель электроэнергии не получал государственной инвестиционной поддержки для создания установки. (Действительно с 01.01.2019)