Мощность солнечных батарей на квадратный метр: Мощность солнечных батарей на квадратный метр: расчет

Важно знать: необходимо протирать панели 2-3 раза в год, очищая их от пыли и тем самым увеличивая проходимость лучей солнца.

КПД фотоэлементов непосредственно зависит от количества попадающего на них солнечного света. И очень важно предусмотреть правильный монтаж преобразователей с полным отсутствием теней, падающих на рабочую поверхность. В противном случае может пострадать эффективность всей системы в целом. Как правило, батареи устанавливаются с южной стороны.

Есть батареи с 40% кпд, о них смотрите в следующем видео:

Портативные солнечные батареи – TechnoFresh

Дети Солнца

09. 07.2009
18:10
Алексей Созонтов

Представьте ситуацию: поход подходит к концу, до конечной точки день пути, если по извилистой дороге, и 3-4 часа по прямой. Маршрут проложен, но у навигатора «выдохся» аккумулятор, уже запасной, основной – давно на дне рюкзака. Идти по памяти? Можно забрести в расположенное неподалеку болотце и вылезать оттуда сутки. Как назло, печет солнце, и воды во фляжках с предыдущего привала осталось лишь на донышке. Подробной бумажной карты нет, эх, понадеялись на навигатор, придется топать по дороге – хоть не заблудимся…

– Горе путешественники, – скажете вы, и будете абсолютно правы. Чтобы не остаться совсем уж без электроники вдалеке от привычных электрических розеток, как раз и сконструированы переносные солнечные батареи.

Немного истории

Еще в 70-х годах 19 века был открыт так называемый фотоэлектрический эффект, проявлением которого является возникновение электрического напряжения на освещенной солнечным светом металлической поверхности. В 30-х годах уже 20 века была высказана мысль об использовании полупроводниковых фотоэлементов, однако, рекордный коэффициент полезного действия (КПД) тогдашних материалов не превышал 1 процента, то есть, в электричество превращалась лишь сотая часть световой энергии, что составляет немногим более 10 Вт с 1 квадратного метра площади в яркий солнечный день.

После многолетних экспериментов удалось создать фотоэлементы с КПД до 10-15%, и в 50-х годах в США были построены солнечные батареи практически современного типа. В 1959 году они были установлены на одном из первых искусственных спутников Земли. В 80-х годах производство солнечных батарей уже запущено в серию, появляются электростанции на основе солнечных батарей, а КПД самих батарей к 1989 году превышает 30%.  С этого момента эру портативных солнечных батарей можно считать открытой.

В настоящее время в ряде лабораторий разработаны батареи с КПД более 40%, но пока их производство слишком дорого для массового применения.

Вначале было Солнце…

От Солнца к нам постоянно приходит энергия в виде излучения достаточно большой мощности, более 1000 Ватт на квадратный метр. Эту энергию можно использовать в различных целях: для получения тепла, света, электроэнергии.

Солнечная батарея (модуль, панель) представляет собой фотоэлектрический генератор, преобразующий энергию солнечного света или других световых источников в электрическую энергию. Для получения необходимых параметров по току и напряжению солнечные батареи соединяют в цепи последовательно или параллельно.

Наибольшее распространение получили солнечные батареи из кремниевых элементов, объединенных в пластины. Для защиты от внешних условий пластины покрыты специальным стеклом с антиотражающей поверхностью и герметизированы от влаги.

В настоящее время все большую популярность приобретают солнечные батареи из, так называемого, аморфного кремния. Их отличительной особенностью является пластичность, то есть такую батарею можно гнуть, не опасаясь за ее повреждение.

Между фотоэлементами из кристаллического (жесткие) и аморфного (гибкие) кремния есть и другие отличия. Так, «жесткие» фотоэлементы тяжелее и более хрупкие, но они долговечнее и имеют в 1,5 – 2 раза больший КПД. Под долговечностью понимают срок службы, рано или поздно любая солнечная батарея «выгорает» от длительного лежания на солнце. В условиях средней полосы этот срок составляет несколько лет, а вот в условиях пустынь производители отмечают 15%-ное снижение эффективности уже через 600 часов работы батареи. Есть еще одно очень важное отличие между разными типами батарей: эффективный диапазон длин волн солнечного излучения, при котором КПД батареи максимален.

Количество энергии, выработанное солнечной батареей, зависит от мощности батареи, интенсивности солнечного излучения и угла падения солнечных лучей на рабочую поверхность. Наибольший эффект достигается при падении солнечных лучей под прямым углом летом в безоблачную погоду. Но даже в пасмурный день солнечная батарея не будет бесполезна, просто ее мощность станет гораздо меньше, и это следует учитывать. Совместно с солнечной батареей целесообразно использовать аккумулятор, тогда энергия, накопленная за солнечный день, сможет использоваться и в теневое время суток.

Солнце – это жизнь… всех портативных устройств!

Портативные солнечные батареи могут быть использованы в различных областях: связь, компьютерная техника, военная техника, спасательные экспедиции, фото-, видео-, аудиотехника, экстремальный спорт, туризм, повседневная жизнь.

Одним словом, везде, где необходима электрика (особенно, не очень мощная) и отсутствует стационарная электрическая сеть. В комплекте с легкими универсальными буферными аккумуляторами – они незаменимый источник электрической энергии во время работы, отдыха и путешествий.

Основной функцией солнечных батарей является зарядка и подзарядка различного рода аккумуляторов, а так же питание электронных устройств в течение солнечного времени суток. При использовании маломощных батарей (до 4-6 Вт) заряжать мобильные устройства можно напрямую от батареи, с более мощными батареями целесообразно использовать специальные стабилизаторы напряжения во избежание перезаряда устройства и его выхода из строя.

При возможности можно подключить солнечную батарею к преобразователю напряжения, получится маломощная электростанция для питания обычных бытовых приборов. Это даже более удобно, потому что позволить заряжать мобильные устройства как обычно, с помощью штатных зарядных устройств и подключать приборы, требующие напряжения 220 В, например, бритву.

Обычно портативные солнечные батареи выполняются в виде небольшого размера сумочек-раскладушек, которые в походном виде занимают совсем немного места, а в рабочем состоянии раскидываются на площадь в несколько квадратных метров, однако существуют и оригинальные решения.

Сумки-зарядки позволяют заряжать мобильный телефон, MP3-плеер, цифровой фотоаппарат и многие другие устройства во время движения. Несколько солнечных модулей, расположенных на внешней поверхности сумки питают электроэнергией находящийся внутри прибор. Часто в сумке располагается еще и компактный аккумулятор, заряжающийся во время прогулок в солнечные дни и питающий вашу электронику, когда на небе собираются тучи. Внутренний аккумулятор можно подзарядить и в гостях – от розетки, или от прикуривателя автомобиля. Как правило, такие сумки имеют набор различных переходников, а также универсальный USB-переходник, к которому всегда можно найти зарядные устройства.

В жарких странах с солнечным климатом можно использовать солнечные батареи, вмонтированные в рюкзак, или даже раскинутые на спине у верблюда.

Светлое будущее…

С ростом цен на топливо и другие энергоносители, с увеличением экологических проблем использования традиционных видов топлива все отчетливее прослеживаются тенденции к использованию экологически чистых видов энергии. И уже сейчас это не кажется несбыточным. Портативные солнечные батареи все активнее используются в путешествиях, туризме и отдыхе. Только представьте, что на вашем рюкзаке или сумке может появиться электростанция мощностью в полкиловатта, причем не требующая ни запаса топлива, ни сложного и тяжелого оборудования.

Когда солнечная энергетика будет доступна каждому?

Во всём мире поддержка солнечной энергетики начиналась именно «с крыш» – потребители после установки частных солнечных установок получали либо существенную скидку на оплату электроэнергии, либо специальный «зелёный» тариф, по которому они могли отпускать электроэнергию в сеть. Это обеспечило ускоренный рост технологий, а развитие конкуренции, экономия масштаба и автоматизация производств привели к тому, что капитальные затраты на строительство СЭС в мире за последние 8 лет снизились в 5 раз. В России уже локализовано производство компонентов, поэтому вне зависимости от курса валют солнечная энергетика продолжит дешеветь для российских потребителей.
Сегодня в силу технологических особенностей энергосистемы и нормативного регулирования рынка, 90% всех «зелёных» энергоустановок небольшой мощности – до 10 кВт – это автономные или гибридные системы, не включённые в единую энергосистему. Технологическое включение частных владельцев солнечных установок в работу розничного рынка электроэнергии сегодня хотя и не запрещено формально, на практике труднореализуемо – в российском законодательстве нет положений, определяющих статус такого потребителя-производителя, а у энергосбытовых компаний нет обязательств по покупке «солнечных» объёмов электроэнергии. Тем не менее, в ряде российских регионов уже есть примеры покупки «зелёной» электроэнергии у простых потребителей энергосбытовыми компаниями.
Правительство РФ уже рассмотрело и одобрило законопроект о регулировании вопросов производства электроэнергии на объектах микрогенерации и направило его в Госдуму, а в феврале 2019 года законопроект был приняты в первом чтении.
Проект вводит определение микрогенерации, которого сейчас нет в законодательстве — это объект по производству электроэнергии мощностью до 15 кВт включительно, работающий, в том числе, на основе “зелёных” источников энергии, который используется потребителями для собственного энергоснабжения. Принятие законопроекта упростит процедуру размещения объектов микрогенерации и предоставит их владельцам возможность продавать излишки вырабатываемой электроэнергии на розничных рынках. Кроме того, в августе 2019 года Правительство РФ внесло в Госдуму ещё один законопроект, предуматривающий освобождение собственников солнечных энергоустановок от уплаты налога на доходы, возникающие от продажи избытков электроэнергии в период до 1 января 2029 года. 

Другая форма поддержки возобновляемой энергетики – субсидирование кредитов на покупку солнечных энергоустановок. В России этот сегмент кредитования только начинает развиваться, но это вопрос 2-3 лет и скоро купить солнечную установку для дачи в рассрочку или по льготному кредиту будет не сложнее, чем бытовую технику.

Не будьте фотоэлементом Snob

0 просмотров в этом месяце; 0 всего

Общий вопрос, который я задаю при обсуждении солнечной фотоэлектрической (PV) мощности: «Какова типичная эффективность панелей сейчас?» Когда я отвечаю, что поликристаллические панели массового рынка обычно составляют около 15–16%, я часто вижу морщину на носу у спрашивающего, за которой следует пренебрежительное бормотание, что 15% все еще слишком мало, и, возможно, они дождутся более высоких цифр, прежде чем лично заняться солнечными батареями. . К концу этого поста вы поймете, почему этот ответ меня раздражает.С 15% мы находимся в отличной форме: это достаточно хорошо для наших нужд. Давайте посчитаем и будем бороться со снобизмом.

Крупный план поликристаллического фотоэлектрического элемента, демонстрирующий голубой оттенок и мозаику из кристаллических доменов.

Во-первых, давайте посмотрим на эффективность других известных способов использования энергии, чтобы увидеть фотоэлектрические системы в перспективе. Я буду вести себя так, как если бы я обращался напрямую к снобу в области фотоэлектрической эффективности, потому что это весело, и я никогда не был бы таким грубым лично. Это может не относиться к вам, читатель, поэтому, пожалуйста, примите резкий тон спокойно.

Снарк Атака

Значит, 15% для вас слишком мало? Возможно, вы считаете, что лабораторные прототипы и дорогостоящие космические аппараты могут дать 40% положительных результатов, так что давайте не будем делать решительный шаг преждевременно, учитывая ужасные 15%.

Возможно, вы водите машину. Может быть, вы остановитесь, когда поймете, что он преобразует тепловую энергию от сжигания бензина в мощность локомотива с КПД около 15–25% (и это при ограниченном ресурсе). Нам следует ждать лучшего.

Электромобили поставляют в колеса энергию, хранящуюся в батареях, с КПД примерно 85%. Сейчас мы говорим. Но процесс зарядки требует еще 85% эффективности, и реальный удар заключается в том, что электростанция, работающая на ископаемом топливе (или ядерная), поставляющая электроэнергию, имеет КПД только 35%, а чистая эффективность преобразования ископаемого топлива в колеса составляет около 25% (такой же примерный, как у электростанции бензиновый автомобиль).

Водородные топливные элементы на практике не дают преимущества в эффективности, достигая 20–40% для преобразования водорода в оба конца, не включая эффективность создания и доставки электроэнергии для стимулирования образования водорода.

Если у вас мало энергии, попробуйте поесть. Но если подумать, наша метаболическая эффективность преобразования химической энергии в механическую продукцию аналогична эффективности автомобиля, так зачем беспокоиться? Поднимите нос.

Возможно, вы фанат биотоплива. Это, пожалуй, лучшее сравнение яблок с яблоками с солнечными батареями. Кукурузное поле в Айове улавливает солнечную энергию с ничтожной эффективностью 1,5%! Хорошо, но теперь мы знаем, что кукурузный этанол имеет ряд проблем. Водоросли могут быть намного эффективнее, верно? Но даже здесь фотосинтез достигает максимальной эффективности в 5–6% в идеальных условиях.

PV на самом деле довольно примечателен

Принимая во внимание этот последний пункт, я думаю, это довольно впечатляет, что мы превзошли биологию в 3 раза всего за несколько десятилетий усилий (у биологии было гораздо больше времени, чтобы работать над этой проблемой). Более того, 15% вполне соответствует нашим потребностям, как мы увидим в конце.

Помимо качественных оценок, приятно понимать происхождение фотоэлектрической эффективности и понимать, что мы не так уж далеки от теоретического предела.Дело в том, что мы не должны рассчитывать на какую-то произвольную эффективность, пока не перейдем к солнечной фотоэлектрической батарее: нам действительно не нужна дополнительная эффективность, и в любом случае физике есть что сказать о том, насколько высоко мы можем ожидать ее подъема.

Основы PV

Фотоэлектрический элемент чаще всего представляет собой кусок кристаллического кремния толщиной 200–300 мкм. (мкм = микрон = микрометр = одна миллионная метра). Конструкция может быть либо монокристаллической , – медленно выращенной из большой монокристаллической були, либо поликристаллической , отлитой в слиток и с лоскутным одеялом из кристаллических доменов различной ориентации (перевод: красиво на вид).Монокристаллические разновидности имеют небольшое преимущество в эффективности: вроде 18% против 15%. Ячейка легирована в то, что мы называем переходом p-n , который по сути является диодом. Здесь важно то, что соединение находится очень близко к передней поверхности клетки, и именно здесь эффективно собирается энергия.

Это работает так: фотон света приходит с неба и проникает в кремний на некоторой глубине. Если у него достаточно энергии (представьте, что впереди висит табличка: «Вы должны быть такими высокими, чтобы отправиться в эту поездку»), он может вытолкнуть электрон из решетки, оставив позади «дыру».

Большой хит: Призрачный предел

Это все, что нам нужно знать, чтобы сделать первый удар по ожиданиям эффективности. Первая часть знаний состоит в том, что фотоны ниже определенного энергетического порога, называемого запрещенной зоной , (1,12 эВ в кремнии; соответствует длине волны 1,1 мкм) не поглощаются материалом: они проходят сквозь него, как будто проходят сквозь прозрачное стекло. . Во-вторых, фотоны, которые поглощают , должны иметь энергию только 1,12 эВ, чтобы высвободить электрон из решетки.Любая лишняя трата тратится, выталкивая электрон на высокой скорости. Он дребезжит по решетке, выделяя свой «сахарный кайф» в виде тепла, когда успокаивается.

Сложив все это вместе, мы можем сказать, что если на фотоэлемент падает идеальный солнечный спектр абсолютно черного тела (без учета атмосферных эффектов в спектре), мы теряем 23% света из-за инфракрасной прозрачности за пределами 1,1 мкм, плюс тепловые потери, которые увеличиваются с увеличением увеличение энергии фотонов (более короткая длина волны). В результате мы оставляем 44% для производства фотоэлектрической энергии. Это игнорирует многие другие реальные физические ограничения, которые мы рассмотрим ниже, но, по крайней мере, представляет собой верхний предел ожидаемой эффективности.

Принимая во внимание только эффекты энергии фотонов, кремниевый фотоэлемент игнорирует 23% поступающей энергии и тратит 33% света, который приходит с большей энергией, чем может быть использовано, оставляя не более 44% доступной.

Мы видим эти эффекты на рисунке выше. При размере 1,1 мкм фотон хорошо согласован с энергией, необходимой для освобождения электрона, и мы используем 100% его энергии.Когда мы переходим к более коротким длинам волн, используется меньшая часть энергии фотонов, в результате чего 33% падающей энергии уходит на отходы тепла.

Итак, этот самый базовый анализ показывает, что мы достаточно хорошо справляемся с эффективностью 16% кремниевого фотоэлемента, когда грубо определенный верхний предел составляет 44%. Это не сильно отличается от автомобилей или электростанций с точки зрения того, насколько далеко ниже теоретического термодинамического предела мы достигаем на практике.

Лучше кремния?

Кроме того, ширина запрещенной зоны кремния равна 1.12 эВ, что соответствует длине волны 1,1 мкм. Другие полупроводниковые материалы имеют другую ширину запрещенной зоны. Зачем ограничиваться кремнием, даже если его очень много и мы извлекаем выгоду из значительных знаний и опыта в индустрии компьютерных микросхем и связанных с ней предприятиях? Мне было любопытно узнать, что произойдет с нашим расчетом теоретической эффективности в 44%, если мы позволим себе выбрать любую запрещенную зону.

Если мы уменьшим длину волны запрещенной зоны, мы потеряем больше инфракрасного света, но более эффективно используем часть солнечного спектра с преобладанием видимого света.Более длинноволновая запрещенная зона означает, что доступно больше фотонов, но достигается меньшая эффективность на видимых длинах волн. Где баланс?

Если рассматривать только спектральные потери, кремний имеет максимально возможную эффективность по сравнению с другими распространенными фотоэлектрическими материалами.

Я был удивлен, увидев кремний, находящийся рядом с максимальной эффективностью в этом компромиссе. Кто знал? При более тщательной обработке – с использованием спектра, полученного на земле, и эффектов, подобных тем, которые рассматриваются ниже, – пиковая производительность оказывается ближе к 0.9 мкм (1,38 эВ), около 34%.

В сорняки: другие пагубные ограничения

Небольшое предупреждение: мы собираемся перейти к мелочам, поэтому, если вас уже немного подташнивает, не будет большого вреда перейти к последнему абзацу в этом разделе.

До сих пор мы рассматривали только влияние входного спектра для устройства с одной запрещенной зоной. Но действуют и другие физические ограничения, связанные с тем, где (или если) фотон поглощается, историей пути сгенерированного электрона и дырки, поверхностными эффектами и т. Д.Вот четыре эффекта, которые следует учитывать (не полный список):

1. Ожидаемая глубина проникновения фотона в кремний зависит от длины волны / энергии. Фотоны вблизи запрещенной зоны могут пройти очень долгий путь, прежде чем будут поглощены, в то время как фотоны высокой энергии поглощаются практически на передней поверхности.
Фотоэлементы
2. часто изготавливаются с отражающей задней поверхностью (также действующей как электрод), так что фотоны, проходящие через всю пластину, все еще имеют шанс поглощаться при отскоке.Отражающий барьер также снижает нагрев от инфракрасного света, который в противном случае поглощался бы задней частью ячейки.
3. Переход p-n находится на конечной глубине, поэтому фотоны, поглощенные выше этого уровня, гораздо более уязвимы для поверхностных потерь.
4. Свет с более короткой длиной волны страдает большими потерями на отражение на передней поверхности, чем свет с большей длиной волны, что часто придает голубоватому оттенку фотоэлементам.

Длина поглощения (данные с этого сайта) показана на логарифмическом графике ниже.Это только характерная глубина поглощения , но профиль на любой заданной длине волны следует экспоненциально убывающей вероятности поглощения, установленной этой шкалой.

Логарифмический график зависимости длины поглощения в кремнии от длины волны.

При длине волны около 0,5 мкм (зеленый свет) длина поглощения составляет около 1 мкм. Вскоре после этого становится важным третий эффект, перечисленный выше. При длине волны 1,0 мкм длина поглощения становится> 200 мкм, и свет часто достигает задней поверхности, где играет роль фактор 2.

После того, как поглощенный фотон создает пару электрон-дырка, электрон блуждает, натыкаясь туда-сюда, без направления в жизни (диффузия). Если он встречается с переходом p-n рядом с передней поверхностью, он перемещается к передней части, где присоединяется к стайке нетерпеливых электронов, жаждущих выбежать во внешнюю цепь и выполнить некоторую работу. Если он уйдет в другую сторону (глубже в кристалл), он может никогда не найти стык; в конечном итоге повторное объединение с «дырой» в другом месте – часто этому способствуют границы и поверхности кристаллических зерен или дефекты и примеси в кристалле.

Аналогичным образом, отверстие, образовавшееся над переходом, может блуждать в переход и выталкиваться назад в организованном браке (рекомбинации) с электроном, возвращающимся на заднюю сторону элемента из-за работы во внешней цепи. Таким образом, переход действует как насос , выталкивая электроны в одну сторону и дырку в другую, побуждая их участвовать в протекании тока через внешнее устройство.

Я создал простую модель для учета этих эффектов, где вероятность «накачки» равна единице на стыке, линейно сужаясь до некоторой меньшей вероятности на передней и задней поверхностях ( p _f и p _b соответственно).Линейность имеет некоторый смысл, потому что – как я должен был доказать себе с помощью моделирования – вероятность того, что случайное блуждание натолкнется на одну или другую крайность, просто линейно пропорциональна его исходному положению относительно этих двух границ. Если соединение всегда сметает заряд, извлекая его энергию, в то время как поверхность имеет некоторую фиксированную вероятность поглощения заряда и, таким образом, потери энергии, соотношение вероятностей для точек между ними будет линейным. Это игнорирует внутреннюю рекомбинацию в пути, которая не способствует дальнему пути, делая заднюю поверхность «более голодной».”

Модель для оценки вероятности преобразования как функции глубины и проникновения, игнорируя объемные рекомбинационные потери. Для данной длины волны кривая поглощения (красная) умножается на вероятность сбора (синяя) и интегрируется по всей площади. Передняя и задняя поверхности имеют некоторую вероятность поглощения носителей заряда, которые сталкиваются с ними. Перекресток на самом деле намного ближе к передней части, но для ясности он немного сдвинут назад.

Складывая этот эффект вместе с вероятностью экспоненциального поглощения vs.глубина и позволяя идеальное отражение сзади, я могу произвести ожидание, которое учитывает первые три фактора, указанные выше. Я не говорю о потере отражения от передней поверхности. Большинство новых фотоэлектрических элементов имеют антибликовое покрытие, которое уменьшает 30% -ное отражение поверхности до нескольких процентов в большей части видимого и ближнего ИК-диапазона. Но он выдает на синем или близком к ультрафиолету конце, позволяя отражению вернуться обратно до 30%. Поскольку отклик PV на синем конце уже слабый из-за поверхностных потерь и плохого использования энергии фотонов, я просто поглощаю дополнительные потери на отражение в вероятность поглощения передней поверхности, что актуально в первую очередь для коротких длин волн из-за их крошечной глубины проникновения. .

Ладно, мы тут в сорняках: попробуем вырваться. Объединив эти эффекты, мы получаем ожидаемую эффективность кремниевой фотоэлектрической панели в 35%: это недалеко от других оценок. Таким образом, реальные устройства фактически вдвое превышают теоретический максимум, что лучше, чем мы получаем во многих других важных областях.

С учетом длины поглощения и поверхностных потерь максимально возможная эффективность падает до 35%, когда вероятности передней и задней поверхности установлены на 0.5. Массовая рекомбинация не рассматривается.

Измененные кривые появляются выше. Я добавил кривую вероятности конверсии. Теперь фотоны, близкие к запрещенной зоне, в основном проходят через устройство, даже если они проходят второй раз из-за отражения сзади. Мы получаем высокую вероятность между 0,6–0,9 мкм, потому что свет преобразуется в электрон на достаточно большом расстоянии от задней поверхности, но мы еще не страдаем от неэффективности передней поверхности. Вероятность устанавливается на уровне 50% для коротких волн, который я произвольно назначил как коэффициент поглощения как передней, так и задней поверхностей.Результат 35% может быть в диапазоне от 28% до 41%, , поскольку я полностью изменяю коэффициенты переднего и заднего поглощения от 0% до 100%.

Таким образом, мы снизили наше первоначальное ожидание с 44% до примерно 35%, рассматривая физические процессы, которые практически неизбежны. Мы могли бы продолжить этот путь, учитывая все физические явления, которые на практике приводят к эффективности 16%, но я думаю, что уже переборщил с этим: существуют действительно веские причины, по которым эффективность не может достигать произвольно высоких значений. Мешает фундаментальная физика, и я впечатлен тем, что у нас есть.

Фантастический учебник по PV

Проведя анализ выше, я наткнулся на отличный сайт, объясняющий фундаментальные физические процессы, связанные с фотовольтаикой. Особенно восхитительна обильная интерактивная графика. Для частей, с которыми я знаком, я считаю информацию надежной и точной. Мне было особенно приятно увидеть подтверждение реализованной мной схемы вероятности сбора (вы получите тот же линейный эффект в интерактивном моделировании, если пренебрежете объемной рекомбинацией, увеличив длину диффузии и увеличив эффект поверхностной рекомбинации).

PV Шенаниганс

Почему некоторые лабораторные испытания или дорогие фотоэлектрические панели космических кораблей работают лучше, чем теоретический максимум, рассчитанный выше? Чаще всего это многопереходные устройства. Если мы сформируем стопку фотоэлектрических переходов из материалов, отличных от кремния, каждый с разной шириной запрещенной зоны, мы сможем более эффективно использовать спектр. Мы бы положили тонкий слой материала с синей запрещенной зоной впереди, затем зеленый с запрещенной зоной и, возможно, под ним кремний. Более длинные волны проходят через первые два слоя и используются кремнием.Короткие волны, с которыми сталкивался кремний, более эффективно улавливаются передними слоями. Большая часть энергии фотона идет на высвобождение электрона, а не на его скорость (тепло), и большее количество фотонов захватывается.

Такие устройства, конечно, сделать можно. Они более сложные, требуют меньшего количества стандартных полупроводниковых материалов и поэтому могут быть очень дорогими. Для спутника стоимость панелей составляет ничтожную долю от общей стоимости, а стартовая масса означает все.Так что стоит заплатить большую цену за то, чтобы удовлетворить их требования к мощности в меньшей панели. При крупномасштабном развертывании мы, скорее всего, обойдемся дешево и неэффективно. Фактически, более вероятно, что при массовом развертывании будут использоваться тонкопленочные (например, аморфный кремний) устройства, которые обычно имеют КПД ниже 10%, но их легче производить в массовом порядке.

Все сводится к этому

Это подводит нас к некоторым практическим вопросам. Возвращаясь к снобу эффективности PV, эффективность эффективно отображается в область .Типичное место в США получает в среднем 5 часов в день, эквивалентных полному солнечному свету. Это означает, что солнечный поток мощностью 1000 Вт / м², достигающий земли, когда солнце находится прямо над головой, эффективно доступен в течение 5 часов каждый день. Таким образом, на каждый квадратный метр панели приходится 5 кВт · ч солнечной энергии в день. При 15% эффективности наш квадратный метр улавливает и доставляет в дом 0,75 кВтч энергии. Типичный американский дом потребляет 30 кВтч электроэнергии в день, поэтому нам потребуется 40 квадратных метров панелей.Это составляет 430 квадратных футов, или примерно одну шестую площади крыши типичного американского дома (площадь крыши гаража на две машины). В чем проблема?

Если бы расчет дал в шесть раз больше площади крыши или даже в один раз больше площади крыши, я бы увидел проблему. Есть даже проблема с половиной или одной третью, поскольку найти подходящую часть крыши, обращенную к экватору, является проблемой. Но на 1/6 большинство домов могут его взломать (за исключением тенистых деревьев, и в этом случае вам нужна лучшая эффективность , а не !).Если даже возможно, утроение эффективности до 45% приведет к 5% площади вашей крыши. Но в этом нет никакого волшебства. Мы уже подошли к тому моменту, когда это возможно и практично с точки зрения энергетики / области. Перестань морщить нос!

Фактически, мы можем распространить этот аргумент на нацию или мир в целом. Даже при КПД 8% (типичное тонкопленочное многопереходное устройство) мы могли бы генерировать всю первичную мощность с незначительной площадью, как показано на рисунке ниже. Эффективность не узкое место .Обычно это цена. А более сложные, более чистые и эффективные элементы обычно не снижают цену.

Площадь земли, необходимая для производства 18 тераватт (на 50% больше, чем значение 2010 г. ) с использованием фотоэлектрических элементов с КПД 8%, показано черными точками. Источник: WikiMedia.

У нас нет недостатка в площади / ресурсах на планете, чтобы получить достаточно энергии от фотоэлектрических систем, даже при половинной эффективности кремния. Другие альтернативы даже близко не подходят к тому, чтобы сделать это заявление. В качестве примечания, поскольку Северная Америка в настоящее время использует 25% мировой энергии, ее точка, возможно, должна немного вырасти, но не чрезмерно.

Каким бы обнадеживающим ни был этот снимок, фотоэлектрическая зона представляет собой больше, чем вся мощеная зона в мире. Это меня беспокоит. Я уже много раз пересекал страну, и поверьте мне, там лот тротуара. Асфальтированная инфраструктура отражает огромные инвестиции, на строительство которых потребовались десятилетия. И здесь мы говорим об асфальте и бетоне, а не о высокотехнологичных полупроводниках. Мне действительно трудно представить себе масштабы такого развертывания фотоэлектрических систем. И я здесь даже не говорю о хранении. Таким образом, хотя это физически возможно и для этого достаточно эффективности, это остается сложной задачей.

Можем ли мы вообще начать? Согласимся ли мы, что это правильный путь? Будет ли у него много рычагов против нефти, учитывая, что это не замена жидкого топлива? Будет ли он всегда казаться ужасно дорогим после того, как его испортили смехотворно дешевым ископаемым топливом? Когда мировая нефть находится в предельном спаде, экономикам будет трудно справиться с этим, и это может показаться не самым подходящим временем для того, чтобы нанести удар по беспрецедентно крупномасштабным расходам, затраты и выгоды которых будут горячо обсуждаться.

Упоминал ли я когда-нибудь, что простое решение – это добровольное сокращение спроса на энергию? Но это не похоже на расширение / рост, так как же эта идея когда-либо получит поддержку?

Сколько энергии вырабатывают солнечные панели для вашего дома

Ключевые моменты:

• Большинство бытовых солнечных панелей на сегодняшнем рынке рассчитаны на выработку от 250 до 400 Вт каждая в час.
• Бытовые системы солнечных панелей обычно имеют мощность от 1 кВт до 4 кВт.
• Солнечная панель мощностью 4 кВт в доме среднего размера в Йоркшире может производить около 2850 кВтч электроэнергии в год (в идеальных условиях).
• Мощность солнечной панели зависит от нескольких факторов, включая ее размер, мощность, ваше местоположение и погодные условия.

Быстрые ссылки:

Как рассчитать мощность солнечной панели?

Поскольку все системы солнечных батарей индивидуальны, трудно сказать точно, сколько электроэнергии вырабатывала бы ваша.Этот полезный калькулятор от Центра альтернативных технологий может дать вам приблизительное представление, а также сумму денег, которую вы можете рассчитывать сэкономить.

Есть также несколько общих тестов, которые можно использовать для оценки потенциальной производительности вашей системы.

1. Мощность солнечной панели в день

Определите, сколько электроэнергии – в киловатт-часах (кВтч) – ваши панели будут производить каждый день, используя следующую формулу:

Размер одной солнечной панели (в квадратных метрах) x 1,000

Эта цифра x Эффективность одной солнечной панели (в процентах в виде десятичной дроби)

Эта цифра x Количество солнечных часов в вашем районе каждый день

Разделите на 1000

Подробнее об эффективности ниже .

Используйте этот калькулятор, чтобы оценить количество солнечных часов в вашем районе.

Пример

• Панель размером 1,6 квадратных метра:

• В вашем районе 4,5 солнечных часа в день *:

• Разделить на 1000:
  • 1,440 ÷ 1,000 = 44 кВтч в день

* Количество солнечных часов сильно варьируется в течение года (4,5 часа – оценка на июль) и будет намного меньше в зимние месяцы, в частности.

2. Мощность солнечных панелей в месяц

Для получения итоговой суммы за месяц рассчитайте дневную цифру, а затем умножьте ее на 30:

• 44 x 30 = 43,2 кВтч в месяц

3. Мощность солнечных панелей на квадратный метр

Самая популярная бытовая система солнечных панелей – 4 кВт. Он состоит из 16 панелей, каждая из которых:

• размером около 1,6 квадратных метров ( ^{м 2} ) размером
• рассчитан на выработку примерно 265 Вт (Вт) мощности (в идеальных условиях)

Для расчета производительности на квадратный метр используйте следующую формулу:

Количество панелей x Емкость системы солнечных панелей

Емкость ÷ Общий размер системы (количество панелей x размер одной панели)

Пример

• 16 панелей по 265 Вт каждая:
  • 16 x 265 = мощность 4240 кВт

• Общий размер системы (16 панелей по 1. 6 м ( ² каждый)
  • 4,240 ÷ 6 = 165 Вт на м ²

Сколько ватт вырабатывает солнечная панель?

Большинство бытовых солнечных панелей, представленных сегодня на рынке, рассчитаны на выработку от 250 до 400 Вт каждая в час.

Расчетная мощность поясняется ниже.

Сколько электроэнергии вырабатывает система солнечных батарей мощностью 1 кВт?

Система солнечных панелей мощностью 1 кВт может вырабатывать около 850 кВтч электроэнергии в год.

Насколько эффективны солнечные панели?

Следующие факторы влияют на то, сколько электроэнергии будут вырабатывать ваши солнечные панели:

Мощность

Максимальное количество электроэнергии, которое система может производить в идеальных условиях (известное как «пиковое солнце»).

Иногда это называют «номинальной мощностью» или «номинальной мощностью», это означает 1000 ватт (или 1 кВт) солнечного света на каждый квадратный метр панели.

Большинство бытовых систем солнечных панелей имеют мощность от 1 до 4 кВт.

Эффективность

Сколько солнечного света солнечные панели могут превратить в электричество.

Поскольку условия для солнечных панелей никогда не бывают идеальными, они никогда не будут эффективными на 100%. Фактически, КПД большинства жилых панелей составляет около 20%. Доступны панели с КПД от 40% до 50%, но они, как правило, непомерно дороги.

Обычно солнечные панели с более высокой эффективностью стоят дороже, но занимают меньше места на крыше.

Материалы

То, из чего сделана панель, также может повлиять на ее эффективность.

• В монокристаллических панелях используется кремний более высокого качества, что делает их наиболее эффективными с точки зрения производительности и занимаемой площади
• Поликристаллические панели немного менее эффективны, но дешевле покупать

Ваша крыша

Направление

Широта Великобритании – ее точка на Земле по отношению к экватору – составляет 51 градус северной широты, что означает, что солнце всегда находится к югу от вашего дома и никогда не проходит прямо над ним.

Вот почему крыши, ориентированные на юг, дают наилучшие результаты, хотя солнечные батареи все равно будут работать на крышах, выходящих на восток или запад.

Угол

Крыша, наклоненная под углом около 30 градусов, как говорят, дает наилучшие общие характеристики. Чтобы узнать больше о том, как угол наклона крыши влияет на производительность, щелкните здесь.

Оттенок

На вашей крыше не должно быть теней и препятствий (например, деревьев), поскольку все, что блокирует солнечный свет, сделает панели менее эффективными.

Ваше местоположение

Не все районы Великобритании получают одинаковое количество солнечного света. Юг Англии – самая солнечная часть страны, где высокое давление способствует очищению неба от облаков.

Количество солнечного света падает постепенно по мере того, как вы двигаетесь вглубь суши и дальше на север, что немного влияет на то, насколько продуктивными могут быть солнечные панели.

Могу ли я хранить электроэнергию, которую генерируют мои панели?

Батареи для хранения солнечной энергии теперь доступны в Великобритании. Однако технология все еще довольно новая, поэтому эти продукты могут быть довольно дорогими, хотя, как и в случае с солнечными панелями, стоимость постепенно снижается.

Когда вы регистрируете свои солнечные панели в соответствии с государственным льготным тарифом (теперь закрытым для приложений), вы получаете оплату за электроэнергию, которую вы производите, но не используете сами.Но поскольку этот платеж ограничен 50%, в ваших интересах использовать как можно больше электроэнергии, в том числе хранить ее в батарее и использовать на ночь.

Любая устанавливаемая батарея должна быть совместима с вашими солнечными панелями и иметь правильное напряжение. Установщик солнечных панелей сможет сказать вам, какой тип батареи (если таковой имеется) лучше всего подходит для вас.

Как мне проверить, что мои солнечные панели работают эффективно?

Ваши солнечные панели подключены к панели управления, называемой домашним дисплеем.Это беспроводное устройство, которое вы можете использовать, чтобы контролировать, вырабатывает ли ваша система столько электроэнергии, сколько должно.

Если вас беспокоит, что ваши солнечные панели не работают, обратитесь к установщику или производителю. Они могут отправить профессионального специалиста для расследования.

Мы не рекомендуем вмешиваться в работу солнечных панелей, так как это может привести к повреждению системы и аннулированию гарантии.

Поделиться этой историей

Солнечная энергия

Основы солнечной энергетики

Солнце всегда там; много энергии

Сколько фотонов (энергии) достигает поверхности Земля в среднем?

Здесь показан энергетический баланс атмосферы:

Основные компоненты на этой диаграмме следующие:

• Коротковолновое (оптическое) излучение от Солнце достигает вершины атмосферы.
• Облака на 17% отражают обратно в космос. Если земля получит больше облачно, как предсказывают некоторые климатические модели, будет больше радиации отражается назад и меньше достигает поверхности
• 8% рассеивается назад молекулами воздуха:
• 6% фактически прямо отражается от поверхности обратно в Космос
• Итак, общая отражательная способность Земли составляет 31%. Это технически известный как Альбедо. Примечание что во время ледниковых периодов Альбедо Земли увеличивается как большая часть его поверхности является отражающей.Это, конечно, усугубляет проблема.

• 19% поглощается непосредственно пылью, озоном и водой пар в верхних слоях атмосферы. Этот регион называется стратосферой. и нагревается этим поглощенным излучением. Потеря стратосферного озон заставляет стратосферу со временем остывать это заставило некоторых использовать стратосферное охлаждение в качестве аргумента против возникновение глобального потепления.Эти два не связаны вообще.
• 4% поглощается облаками, расположенными в тропосфере. Этот это нижняя часть земной атмосферы, где бывает погода. Эта часть цикла равновесия изменяется как тропосфера, особенно в тропических широтах, становится более облачно.
• Остальные 47% солнечного света, падающего на верхнюю часть земная атмосфера достигает поверхности. Это не настоящий значительная потеря энергии. Совершенно бессмысленно выводить солнечные батареи на орбиту, а затем “луч” энергия возвращается на поверхность.

Сколько энергии от солнца достигает поверхности Земля в среднем?

Обратите внимание, что мы измеряем энергию в ватт-часах. Ватт это не единица энергии, это мера мощности. ЭНЕРГИЯ = МОЩНОСТЬ x ВРЕМЯ

1 киловатт-час = 1 кВт-ч = 1000 ватт, используемых в час = 10 лампочек по 100 ватт осталось включенным на час

Падение солнечной энергии на землю:

• 8 часов x 600 Вт на кв.м = 4800 ватт-часов на кв. м, что равняется 4,8 киловатт-часов на квадратный метр
• Это эквивалентно 0,13 галлона бензина.
• Для 1000 квадратных футов горизонтальной площади (типовая площадь крыши) это эквивалентно 12 галлонам газа или около 450 кВтч

Подробнее о фотоэлементах мы поговорим позже.А пока Единственное, что следует сохранить, это то, что они довольно низки по эффективности!

Сбор солнечной энергии

Количество захваченной солнечной энергии критически зависит от ориентации коллектор по отношению к углу Солнца.

• При оптимальных условиях можно достичь флюсов до 2000 Ватт на кв. Метр
• Зимой для местоположения на 40 градусах широты солнце ниже в небе, и средний получаемый поток составляет около 300 Ватт на кв.метр

Предположим, что наша площадь крыши составляет 100 квадратных метров (около 1100 квадратных метров). ноги).

Зимой в солнечный день на этой широте (40 ^o ) крыша будет получите около 6 часов освещения.

Итак, энергия, произведенная за этот 6-часовой период:

300 Вт на квадратный метр x 100 квадратных метров x 6 часов

= 180 кВт / ч (в день) больше, чем вам нужно.

Но помните о проблеме эффективности:

• КПД 5% 9 кВт / ч в день
• КПД 10% 18 кВт / ч в день
• КПД 20% 36 кВт / ч в день

В лучшем случае это представляет 1/3 типичного ежедневного потребления энергии зимой, и это предполагает в этот день солнце светит на крыше в течение 6 часов.

С разумным энергосбережением и изоляцией и окнами, выходящими на юг, можно уменьшить ежедневное использование энергии примерно в 2 раза.В этом случае, если солнечная черепица становятся эффективными на 20%, тогда они могут обеспечить 50-75% ваших энергетические потребности

Другой пример расчета для солнечной энергии, который показывает, что относительная неэффективность можно компенсировать сборной площадкой.

Сайт в Восточном Орегоне получает 600 Вт на квадратный метр. метр солнечной радиации в июле. Предположим, что солнечный панели имеют КПД 10% и подсвечиваются на 8 часов.

Сколько квадратных метров потребуется для создания 5000 кВтч электроэнергии?

каждый квадратный метр дает вам 600 х.1 = 60 Вт

через 8 часов вы получите gt 8×60 = 480 ватт-часов или около 0,5 кВтч на квадратный метр

Вы хотите 5000 кВт / ч

поэтому вам нужно 5000 / 0,5 = 10,000 квадратных метров сборной площади

Солнечная энергия: сбор, энергия Генерация и передача тепла

Как используется солнечная энергия:

Два варианта:
• Нагрев воды в пар
• Превратите фотоны в электроны

Солнечная тепловая энергия:

• Сфокусируйте солнечный свет на ведре с водой
  Для этого требуется около 2000 гелиостатов.
  Техническое обслуживание, первоначальные затраты делают энергию
  дорогой (25-50 центов за кВтч).
• Прямое преобразование в электричество Фотоэлектрические; преобразование солнечных фотонов в электроны, которые стечь по полупроводнику. Основная проблема – низкий КПД (около 10%).

Фотоэлектрический эффект генерации заряда

Технологии солнечных батарей

© Х. Фёлль (сценарий «Железо, сталь и мечи»)

Основы математики в области солнечной энергии | Солнечная энергия для обычных людей

Базовая единица мощности или электричества – ватт. На самом деле это показатель уровня энергии.Большие единицы мощности измеряются в единицах, кратных 1000. Например,

1000 Вт = 1 киловатт (кВт)

1000 кВт = 1 мегаватт (МВт)

1000 МВт = 1 ГВт (ГВт)

1000 ГВт = 1 тераватт (TW)

Если электрический прибор потребляет 1000 Вт в течение одного часа, он потребляет 1 кВтч энергии или 1 единицу электроэнергии. Итак, 1000 ватт-часов = 1 киловатт-час (кВтч). Если вы запустите лампу мощностью 100 Вт на 10 часов, она снова потребляет 1 кВтч.

Солнечные панели характеризуются количеством ватт (Вт), которое они могут произвести при стандартных условиях испытаний (STC) 1000 Вт / м при облучении ² , температуре элемента 25 градусов Цельсия и воздушной массе 1,5. Это их пиковая производительность. Однако количество энергии, которое они фактически производят на открытом воздухе, зависит от количества солнечного света.

Масса воздуха

Воздушная масса – это мера расстояния, пройденного солнечным светом через атмосферу Земли.Поскольку интенсивность света ослабляется за счет рассеяния и поглощения, чем большее расстояние он проходит через атмосферу, тем больше ослабление. Следовательно, солнце кажется менее ярким на горизонте (утром и ближе к вечеру), чем в зените (полдень). Воздушная масса 1 означает, что солнце смотрит прямо на поверхность моря, когда оно находится прямо над головой. В любом месте с широтой больше 23,5 градусов солнце никогда не находится прямо над головой, поэтому воздушная масса всегда будет больше единицы.Число 1.5 было согласовано для STC (Standard Test Condition) для тестирования солнечных панелей.

Солнечное излучение и солнечная постоянная

Энергия солнечного излучения – это количество солнечного света, падающего на единицу площади, которое обычно выражается в ваттах на квадратный метр (Вт / м ² ) или киловаттах на квадратный метр (кВт / м ² ). Освещенность измеряется с помощью инструмента, называемого «пиранометр», который отображает мгновенную мощность, доступную от Солнца.

Солнечная постоянная – это солнечное излучение вне атмосферы Земли на 1 квадратный метр поверхности, ориентированной перпендикулярно солнечным лучам. Это примерно 1367 Вт / м ² . Он ослабляется атмосферой, и пиковая солнечная инсоляция на поверхности земли, ориентированной перпендикулярно солнцу, в ясный день составляет порядка 1000 Вт / м ² .

Энергия излучения 1000 Вт / м ² соответствует Стандартным условиям испытаний (STC) и называется «пиковое солнце» или «1 солнце».Если падающее излучение концентрируется в 10 раз с помощью линзы или узла зеркала, а падающая мощность увеличивается до 10 000 Вт / м ² , то энергетическая освещенность называется «10 солнц».

Солнечная инсоляция

Инсоляция – это количество солнечного излучения, которое падает на фиксированную площадь за период времени, и, следовательно, является единицей энергии. Обычно он выражается в ватт-часах на квадратный метр в день (Втч / м ² / день) или в киловатт-часах на квадратный метр в день (кВтч / м ² / день) или даже (кВтч / м ² / год) для определенного местоположения, ориентации и наклона поверхности.

Поскольку 1000 Вт / м ² – это «1 солнце», один час этого идеального излучения дает 1000 ватт-часов на квадратный метр (1 кВтч / м ² ). Это также известно как «1 солнечный час». Цветные карты солнечного потенциала отображают солнечную энергию в кВтч / м ² / день, что эквивалентно количеству солнечных часов в день. Это полезный параметр для определения размеров солнечных панелей в фотоэлектрических системах. Больше «солнечных часов» означает больший потенциал для солнечной энергии.

Глобальная горизонтальная инсоляция (GHI) : Это солнечная инсоляция, получаемая от неподвижной плоской горизонтальной поверхности.

Глобальная инсоляция наклона (GTI) : Фиксированная солнечная панель или коллектор обычно наклоняется под углом, примерно равным широте его местоположения (обращен на юг в Индии или в любое место в северном полушарии), чтобы максимизировать получаемую годовую инсоляцию. Инсоляция, полученная такой ориентированной поверхностью, называется инсоляцией глобального наклона (GTI).

Сколько энергии производит одна панель?

Единица потребляемой электроэнергии обычно измеряется в киловатт-часах (кВтч).Если массив солнечных панелей мощностью 1000 Вт производит электричество в течение 1 часа при хорошем солнечном свете, они производят 1 кВтч или 1 единицу электроэнергии. Общее количество энергии, производимой ими в течение дня, определяется такими вещами, как солнечная широта, которая связана с широтой и сезоном, и атмосферными условиями, такими как облачность, температура и степень загрязнения, помимо ориентации панели и затенения.

Для того же солнечного света панели производят больше энергии в более прохладном климате, чем при высоких температурах.В Индии идеальная ориентация солнечных панелей – небольшой наклон к истинному югу; в Южной Индии также подойдет плоское (горизонтальное) размещение панелей.

Сколько места требуется для установки солнечных панелей мощностью 1 кВт?

При ясном небе и хорошем солнечном свете каждый квадратный метр получает около 1000 ватт солнечной энергии. При типичном КПД панели 15% площадь 1 кв. М будет генерировать 150 Вт мощности. Для выработки мощности 1 кВт потребуется около 7 кв.м площади. После того, как останется немного свободного места, потребуется около 10-12 кв. М. Чистой площади крыши.

Сколько мощности солнечная фотоэлектрическая система мощностью 1 кВт будет ежегодно производить в Дели?

В Нью-Дели средняя продолжительность солнечного сияния составляет 5,5 часов в день. Если предположить, что из-за дождей и облаков ежегодно теряется 30 дней, то общее количество солнечных часов в год составляет 5,5 x 335 = 1843. В идеале можно произвести 1843 кВтч энергии. Но фактическая производительность будет меньше 100 процентов, потому что внешние условия отличаются от стандартных условий испытаний панелей. Таким образом, для 80-процентной производительности системы годовая выработка электроэнергии составит 1474 кВтч (т.е. 1843 * 0.8). В местах, где есть тени и наклон панели не в направлении истинного юга, часто рекомендуется учитывать потерю еще 10-15%.

Нравится:

Нравится Загрузка …

О Goodpal

квадратных солнечных на метр энергии

В какие компании солнечной энергетики инвестировать Технологические усовершенствования и сильная конкуренция со стороны азиатских производителей, особенно китайских компаний… источников энергии в соответствии с… Два новаторских игрока в быстро развивающейся распределенной солнечной энергетической отрасли в Африке работают вместе с целью финансирования вне сети, микросети для накопления солнечной энергии в сельских районах Кении и Африки к югу от Сахары в течение следующих пяти лет.Зона предприятий солнечной энергии в Раджастане в качестве
приложений солнечной энергии. Какие компании солнечной энергии инвестировать в Технологические усовершенствования и сильная конкуренция со стороны азиатских производителей, особенно китайских компаний… источников энергии в соответствии с… Двумя новаторскими игроками в быстро развивающейся распределенной индустрии солнечной энергии в Африке являются работать вместе с целью финансирования внесетевых микросетей, аккумулирующих солнечную энергию, в сельских районах Кении и Африки к югу от Сахары в течение следующих пяти лет. Солнечная

Проект солнечной электростанции Trungnam Tra Vinh находится в стадии строительства на основе энергетического планирования в юго-западной провинции…

Солнечный свет – это часть электромагнитного излучения, испускаемого Солнцем, в частности инфракрасного,….Если внеземное солнечное излучение составляет 1367 ватт на квадратный метр (значение, когда расстояние Земля-Солнце равно 1… С точки зрения энергии, солнечный свет на поверхности Земли составляет около 52-55 процентов инфракрасного излучения (выше 700 нм), 42-43…

На главную> Возобновляемые источники энергии> Солнечное путешествие к энергетической независимости Потенциал солнечной энергии Америки Каждый час солнце излучает на Землю больше энергии, чем все человечество использует в…

Итак, это по сути солнечная энергия. Что, если вы подойдете к этому как к проблеме солнечной энергии? Если можно получить около 1000 Вт на квадрат…

Хотите знать, могут ли солнечные панели удовлетворить потребности вашего дома в энергии? … Стандартная солнечная панель имеет входную мощность около 1000 Вт на квадратный метр, однако… Следовательно, если ваша солнечная панель имеет размер 1 квадратный метр, то она, вероятно, будет всего…

Карты солнечной инсоляции от Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL).… Киловатт-часов на квадратный метр: Земля на уровне моря получает около 1000 Вт…

Чистый эффект составляет от 20 до 30 ватт на квадратный метр ». Эта цифра велика с точки зрения… Подтверждено экспериментами Svens…

Солнечная энергия против электричества “Таким образом, им нужно взвесить преимущества модернизации по сравнению с потерей пяти центов… 100-процентная возобновляемая энергия Aurora E… 2014-04-24 · Солнечная энергия растет как сумасшедшая. рекордное количество солнечной энергии.Влияние можно увидеть в данных. Согласно Energy

Вьетнам обладает огромными природными ресурсами – от четырех до пяти киловатт-часов на квадратный метр для солнечной энергии и 3000 километров береговой линии… Модель основана на глобальной модели, разработанной McKinsey’s Energy Ins…

Мы можем выжить на Земле, потому что энергия распространяется на площадь… солнечной радиации составляет примерно 1368 Вт / м2 (ватт на квадратный метр).

«На квадратный метр солнечные панели на большой высоте производят электроэнергию не только в больших количествах, но и тогда, когда это необходимо…

выходная мощность панели солнечных батарей на квадратный метр Системы камер слежения за солнечной энергией Как использовать панели солнечных батарей для питания вашего дома целиком.house.solar.panels.kits Системы солнечной энергии для кемперов Проектирование систем солнечной энергии Австралия Существуют стандартные разъемы, которые используются для подключения энергетических панелей к инверторам.

Декабрь 2016 г. ознаменовался тем, что начиналось как Wattway, Hannah Solar и Министерство транспорта Джорджии, спонсируемое 50 кв. М. Ro…

Сколько фотонов (энергии) в среднем достигает поверхности Земли? … В среднем по всей Земле = 164 Вт на квадратный метр за 24 часа в сутки Итак…

19 марта, 2015… Предположим, Глобальный горизонтальный индекс или солнечная инсоляция для вашего региона составляет 4.5 кВтч / кв.м в сутки. Следовательно, энергию производят в год. = Емкость панели…

Солнечная энергия – это лучистый свет и тепло Солнца, которые используются с использованием ряда постоянно развивающихся технологий, таких как солнечное отопление, фотоэлектрическая энергия, солнечная тепловая энергия, солнечная архитектура, электростанции на расплавленной соли и искусственный фотосинтез.

Стоимость солнечных панелей на квадратный метр

Стоимость солнечных панелей на квадратный метр может варьироваться от 40 до 110 долларов в зависимости от таких переменных, как начальные затраты, включая финансирование, ресурсы и характеристики объекта, годовое производство энергии, годовые затраты и расходы.Стоимость солнечной панели за квадратный фут составляет от 4 до 10 долларов.

Очень важно выяснить стоимость товара перед покупкой. То же самое и с солнечными батареями. При выборе подходящей солнечной панели оцените стоимость и ценность солнечной панели, рассчитав цену за ватт и приведенную стоимость энергии, также известную как (LCOE).

Но вы можете спросить, как это сделать, не беспокойтесь; Я покажу вам пошаговое руководство, как рассчитать стоимость солнечных панелей на квадратный метр, акр или фут.Вы также можете рассчитать лучший угол наклона солнечной панели, используя наш бесплатный онлайн-калькулятор.

Расчет стоимости солнечных панелей на квадратный метр

Когда дело доходит до установки солнечной энергии, у разных людей разное соотношение земли. Цены будут варьироваться в зависимости от размера необходимых солнечных панелей, стоимости и цены за ватт.

Давайте посмотрим, как рассчитать цену за ватт ($ / Вт) для солнечных батарей

Цена за ватт ($ / Вт) для солнечных панелей

Заявление об ограничении ответственности : Фактическая производительность солнечной системы может отличаться от оценка.

Примечательно, что солнечная энергия обычно выражается в киловаттах (кВт), где 1000 ватт = 1 кВт)

Чтобы рассчитать цену за ватт, возьмите общую стоимость покупки солнечной энергии, разделите ее на количество ватт, произведенных та же солнечная система.

Вот что я имею в виду;

Цена за ватт ($ / Вт) = стоимость солнечной энергии / количество ватт .

Например, мы рассматриваем возможность приобретения солнечной системы мощностью 10 кВт; это означает 10 000 Вт.Стоимость пакета солнечной системы составляет 30 000 долларов США.

Нам нужно посчитать $ / Вт.

Наша формула:

Цена за ватт ($ / Вт) = стоимость солнечной энергии / количество ватт.

Следовательно,

Цена за ватт ($ / Вт) = 30,000 / 10000 = 3 доллара за ватт

Однако применяется налоговый кредит на инвестиции, также известный как налоговый кредит за солнечную энергию.

Инвестиционный налоговый кредит – это стимул, который позволяет удерживать определенный процент, обычно 26 процентов, из налогов.

В приведенном выше примере стимулирующий налог применяется, когда цена солнечной энергии составляла 30 000 долларов, после применения стимула = 26% x 30 000 = 7 800 долларов

Следовательно, 30 000-7800 = 22 200 долларов.

Цена за ватт становится = 22 200 долларов США / 10 000 = 2,22 доллара США за ватт.

Обратите внимание, что могут вступить в силу другие дополнительные налоги, которые еще больше снизят цену за ватт.

Расчет цены за единицу очень важен, потому что он не только помогает найти отличную сделку по покупке, но и помогает демистифицировать любые визуальные сравнительные преимущества, с которыми можно столкнуться.

Что я имею в виду?

Возьмем, к примеру, вы заходите в магазин и видите солнечную систему мощностью 8 кВт, которая продается по розничной цене 20 000 долларов, и солнечную систему мощностью 4 кВт, которая продается по розничной цене 10 000 долларов. Вы можете сразу же купить 8кВт, думая, что он имеет большую выходную мощность.

Попробуем это выяснить;

Первая солнечная система = 20 000 $ / 8000 = 2,5 $.

Вторая солнечная система; = 10 000 долл. США / 4000 = 2,5 долл. США.

Все солнечные системы имеют одинаковую цену в месяц независимо от размера солнечной системы.Не выбирайте более дорогой или дешевый. Делайте то, что вам нужно.

Стоимость солнечных панелей на квадратный метр

Стоимость солнечных панелей может варьироваться от 40 до 110 долларов за квадратный метр; это составляет от 2 до 3 долларов за ватт до налогообложения.

Понятие приведенной стоимости энергии (LCOE)

Нормированная стоимость энергии (LCOE) также называется приведенной стоимостью энергии (LEC). Он измеряет стоимость срока службы солнечной системы, деленную на общее количество произведенной энергии.Важно понимать концепцию нормированной стоимости энергии:

• LCOE Обрисовывает прибыльность проекта

Расчеты LCOE помогают подрядчикам определить, продолжать проект или нет, путем определения точки безубыточности. Проект, который не окупается, не стоит строить.

• LCOE помогает определить срок службы системы

LCOE помогает покупателям и подрядчикам узнать прогнозируемый срок службы системы перед покупкой.

• LCOE помогает выбрать лучшую форму энергии для использования

Оценивая финансовое сравнение различных видов энергии для использования, таких как ветер, вода, упрощая выбор наилучшего варианта.

• LCOE определяет общее количество электроэнергии, которое будет произведено

С помощью LCOE вы можете определить количество электроэнергии, которое система будет производить на протяжении всего срока службы.

Вы можете использовать эти простые и простые шаги для расчета LCOE:

Шаг 1: Рассчитайте чистую стоимость солнечной системы

Система, продаваемая в розницу по 50 000 долларов, стоит около 37 000 долларов после налогов.

Шаг 2: Расчет энергии, произведенной за указанный период

Предполагается, что система будет производить 10 400 кВт в год.

Следовательно, 10 400 кВт x 20 (указанный год) = 208 000 кВт произведенного.

Шаг 3. Рассчитайте LCOE

Разделите чистую стоимость на стоимость произведенной энергии.

LCOE = 37000 долларов США / 208000 = 0,179 за кВтч

При расчете LCOE учитывайте следующие факторы:

• Количество солнечного света, попадающего на солнечную панель ежедневно
• Эффективность солнечной энергии
• Общая чистая стоимость солнечной панели
• Годовая скорость деградации солнечной энергии
• Любые льготы по производительности

Где я живу, среднее количество солнечных лучей составляет 5.34кВт в течение года. И у меня есть система мощностью 10 кВт стоимостью 30 000 долларов и себестоимостью 22 200 долларов.

Вот как я рассчитываю LCOE:

• Рассчитайте общую солнечную энергию, произведенную за заданное время (включая годовое количество солнечных лучей и общую эффективность)

= 10 кВт * (5,34 x 365) годовое количество солнечного света * 20 лет * 80 % КПД = 311856 кВтч.

• Стоимость системы, разделенная на общее производство

= 22 200 долл. США / 311 856 = 0,0711 кВтч, это может быть выражено в процентах как 7 кВтч.

В качестве альтернативы вы можете использовать такое программное обеспечение, как Aurora, для расчета LCOE

LCOE = Стоимость срока службы солнечной системы / Общая произведенная энергия.

Формула:

Стоимость срока службы солнечной системы = C + ITC + M + P + PBI

Здесь

c = стоимость
ITC = инвестиционный налоговый кредит
M = техническое обслуживание
P = выплата по кредиту
PBI = льготы по производительности

PBI – изменение платежей за единицу произведенной энергии. Примером могут служить кредиты на возобновляемые источники энергии в США и углеродные кредиты.

Рассмотрим следующий пример:

Домовладелец купил солнечную систему за 50 000 долларов наличными с инвестиционным налоговым кредитом в размере 37 000 долларов. Он потратил 10 000 долларов на техническое обслуживание, а поощрительные выплаты по производительности действительны в размере 0,27 доллара. Солнечная система производит 10 400 кВт в год.

Чтобы найти LCOE, нам не нужно беспокоиться о погашении кредита, так как он купил его за наличные.

C = 50 000 долларов США
ITC = 37 000 долларов США
M = 10 000 долларов США
L = 0
PBI = 21265 долларов США

LCOE = (50 000 долларов США + 37 000 долларов США + 10 000 долларов США + 21265 долларов США) / 10400 × 20 = 0.568

Сумма затрат, инвестиционного налогового кредита, технического обслуживания, выплаты ссуды и льгот по производительности делится на ожидаемое количество лет, в течение которых солнечная энергия может прослужить, и ожидаемое производство энергии.