Теория солнечных элементов объясняет процессы преобразования фотонов в электрический ток при встрече с соответствующим полупроводником.
Простое объяснение.
Фотоны солнечного света ударяются об солнечную панель и поглощаются полупроводниковым материалом, таким как силикон.
Электроны (негативно заряженные частицы) выбиваются фотонами из своих атомов, и двигаясь по материалу создают электрический ток. Благодаря особой конструкции солнечных ячеек электроны могут двигаться только в одном направлении.
Основным полупроводником использующимся для изготовления солнечных панелей является кремний. Атом кремния обладает четырьмя электронами в валентной зоне (электроны которые могут покинуть свой атом) В кристаллической решетке атом кремния окружен четырьмя соседними атомами. Связь между атомами формируется из двух электронов по одному от каждого атома и такая связь называется ковалентной. Таким образом каждый атом связан с соседними атомами восемью электронами.
Добавление примесей
Для увеличения количества электронов проводимости в кристаллическую решетку кремния добавляют атомы фосфора содержащие в валентной зоне пять электронов, четверо формируют прочные ковалентные связи с атомами кремния, а пятый остается свободным и может участвовать в проводимости. Такой материал называется проводником n — типа, так как основными носителями заряда в нем являются отрицательно заряженные электроны.
В материале p — типа наоборот основными носителями заряда являются “дырки”. Кол-во которых увеличено за счет добавления атомов бора в кремниевую кристаллическую решетку. Атомы бора содержат только три электрона в валентной зоне, следовательно, электронов не достаточно для формирования четырех ковалентный связей, в результате появляется “дырка”.
Так как система электропитания от солнечных батарей проектируется на длительный срок эксплуатации, как правило, не менее 25 лет. Выбор надежного оборудования, а также грамотная и качественная установка являются решающим фактором, обеспечивающим действительную бесперебойность электропитания.
Необходимо также реалистично оценивать выработку электроэнергии такой системой. Разнообразные детали, такие как отклонение от оптимального угла ориентации солнечных панелей, попадание их в тень, потери при преобразовании электроэнергии, неправильная оценка потребления электроэнергии, преждевременной выход из строя аккумуляторов из-за неправильного расчёта работы системы. Все эти факторы могут значительно повлиять на срок службы и эффективность работы системы.
Обладая достаточными знаниями и квалификацией установить такую систему возможно самостоятельно, но необходимо учитывать, что установка и конфигурация такой системы требует профессиональных навыков работы с электрооборудованием.
Используя готовые решения от компании SolarEnergo вы можете быть уверены в том, что ваша автономная солнечная электростанция будет выполнена на самом эффективном оборудовании, а установка и конфигурация будут отвечать наивысшим стандартам качества. Также мощность и автономность большинства спроектированных нами систем возможно улучшить после установки, в случае если потребности в электроэнергии возрастут.
Мы также считаем приоритетной задачей послегарантийное обслуживание установленных нашей компанией систем электропитания.
В газете “Голос Украины” от 15.07.2015 был опубликован Закон Украины № 514-VIII «Про внесення змін до деяких законів України щодо забезпечення конкурентних умов виробництва електроенергії з альтернативних джерел енергії».
Данный закон вносит изменения в закон Украины “Про электроэнергетику” и другие законы касающеюся функционирования зеленого тарифа. Основные положения данного законы в рассмотрим более детально.
Во первых данный закон обязывает компании поставщики электроэнергии (облэнерго) выкупать у частных домохозяйств энергию произведенную солнечными батареями по зеленому тарифу. Отдельно в документе указано что мощность установленных солнечных батарей не должна превышать 30 кВт. Этим законом разрешается также продажа в сеть электроэнергии выработанной с помощью ветрогенератора установленного на территории частного домохозяйства.
Отдельно стоит отметить что максимальная мощность энергогенерирующей установки на солнечных батареях или мощность ветрогенератора, не должна превышать мощности разрешенной для потребления по договору с вашей энергокомпанией.
Размер зеленого тарифа для частных домохозяйств устанавливается данным законом на уровне 0,18 EUR за кВт*ч для энергии выработанной солнечными батареями и 0,10 EUR за кВт*ч для ветрогенераторов. Такие ставка зеленого тарифа будет действовать для установок введенных в эксплуатацию в 2015 году.
Ввод в эксплуатацию
Солнце
Ветер
2015 год
0,18 EUR за кВт*ч
0.10 EUR за кВт*ч
2016 год
0,17 EUR за кВт*ч
0.09 EUR за кВт*ч
Ставка зеленого тарифа для частных домохозяйств
Очень важно что данный закон закрепляет величину зеленого тарифа в EUR до 2030 года и обязывает облэнерго выкупать у частных домохозяйств электроэнергию по “зеленому тарифу”.
Данной закон также вводит повышающие коэффициенты к зеленому тарифу в случае использовании оборудования украинского производства. Эта норма данного закона не распространяется на установки для частных домохозяйств.
Детальный порядок подключения частных установок на солнечных батареях к “зеленому тарифу” определяется постановлением “Національної комісії, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг (НКРЕКП)”.
№ 170 от 27.02.2014.
Именно НКРЕКП устанавливает ежемесячно ставку “зеленого тарифа”, а также пересчитывает “зеленый тариф” по текущему курсу EUR.
Все солнечные электростанции можно поделить на три основных типа: сетевые, автономные и гибридные.
Сетевая солнечная электростанция
подключена к существующей электросети
состоит из солнечных батарей и сетевого инвертора
продает избыток электроэнергии в сеть по Зелёному тарифу
при отсутствии электросети такой тип СЭС не работает
Автономная солнечная электростанция
может работать без подключения к электросети
состоит из солнечных батарей, автономного инвертора и аккумуляторов
избыток электроэнергии накапливается в аккумуляторах
работает в режиме автономного (резервного) питания
Гибридная солнечная электростанция
может работать без подключения к электросети
состоит из солнечных батарей, гибридного инвертора и аккумуляторов
избыток электроэнергии накапливается в аккумуляторах
присутствует режим автономного (резервного питания)
продает избыток электроэнергии в сеть по Зелёному тарифу
Сетевые солнечные электростанции получили наибольшее распространение в мире. Возможность поставлять электроэнергию в сеть позволяет использовать выработанное электричество на 100%. Часть произведенной электроэнергии потребляет дом, на крыше которого установлены солнечные батареи, избыток поставляется в сеть и может быть использован где угодно в энергосистеме. Именно возможность подключение к общей энергосети дала такой толчок к развитию солнечных электростанций на крышах частных домов во всем мире. Сетевые системы с функцией хранения энергии позволяют не только повысить надежность электроснабжения, но и довести собственное потребление солнечной энергии до максимума. Так называемые частные системы хранения энергии являются сейчас основным трендом в Европе и США, как элементы умной энергосистемы будущего.
“Часть произведенной электроэнергии потребляет дом, на крыше которого установлены солнечные батареи, избыток поставляется в сеть и может быть использован где угодно в энергосистеме.”
С 2015 года в Украине продавать электроэнергию в сеть от солнечных батарей может каждый частный дом. Более того энергокомпания обязана выкупать такую электроэнергию по Зеленому тарифу, который в разы выше, чем тариф для частных потребителей. Солнечные батареи позволяют получить полную независимость от существующих поставщиков электроэнергии, не жертвуя при этом комфортом или надежностью. Для обеспечения бесперебойного и качественного электроснабжения от солнечных панелей необходимо дополнительно оборудование. В зависимости от системы список такого оборудования может отличатся.
Сетевая солнечная станция, как правило, включает только солнечные батареи и сетевой инвертор. Для того чтобы преобразовать солнечную энергию в привычные нам 220 В солнечные батареи подключаются к сети через инвертор. Это ключевой компонент любой электростанции на солнечных батареях. Устройство преобразующее постоянное ток от солнечных батарей в переменное напряжение 220В. От правильного выбора инвертора во многом зависит надежность и долговечность работы системы электропитания на солнечных батареях. Практически любая сетевая система может быть модернизирована в систему с функцией хранения энергии.
Автономная солнечная электростанция включает в себя солнечные батареи, контроллер заряда, автономный инвертор и аккумуляторные батареи. Контроллер заряда обеспечивает максимальную отдачу от солнечных батарей, а также правильный заряд и защиту аккумуляторов. Некоторые модели автономных инверторов могут также продавать электроэнергию в сеть напрямую или подключаться к сетевым инверторам. Такая система способна обеспечивать дом солнечным электричеством как днем, так и ночью используя энергию из аккумуляторов. Так как работа солнечной электростанции рассчитывается на длительный срок то и аккумуляторы должны быть специально разработаны на применение в таких системах. Аккумуляторные батареи для автономных солнечных электростанций должны обладать длительным сроком службы, а также легко переносить глубокий разряд.
