Солнечные батареи в Новосибирске

Показатели потребления в современном мире стремительно растут, однако энергоресурсы не бесконечны, поэтому большой интерес сегодня вызывают возобновляемые источники энергии, такие, например, как солнечная.

Солнечные батареи в Новосибирске

Лидируют в использовании энергии солнца Испания, Германия и Япония. В Стране восходящего солнца 50% всех подобных приборов производится для работы в домах рядовых граждан. Политика государства устроена так, что стимулирует жителей пользоваться солнечными батареями – японцам из бюджета возмещается почти половина затрат на установку этих панелей.

Как появились солнечные батареи

Первую солнечную панель изобрел французский физик Антуан-Сезар Беккерель в 1839 году. Это была химическая батарея, вырабатывающая электричество под воздействием солнца. Правда, ее КПД очень мал – всего 1 % солнечного света преобразовывался в электричество.

40 лет спустя английский инженер-электрик Уиллоуби Смит обнаружил чувствительность селена к свету, а в 1877 году уже другие ученые отметили, что селен под воздействием света производит электрический ток.

Американец Чарльз Фриттс в 1880 году использовал покрытый золотом селен для производства первого солнечного элемента. Изобретатель мечтал составить конкуренцию сети угольных электростанций Томаса Эдисона. Но КПД его прибора так и не перешагнул планку в 1 %.

И только к середине XX века исследования в области диодов и транзисторов дали необходимые для ученых знания. В 1954 году трое ученых – Кэл Фуллер, Дэррил Чапин и Гордон Пирсон произвели кремниевый солнечный элемент, имеющий КПД уже 4 %. В дальнейшем эффективность повышалась сначала до 6, а позднее до 15 %.

Первое серьезное применение солнечных батарей – источники питания для системы телефонной связи в отдаленных городах и сельских районах. Там они успешно использовались на протяжении многих лет.

Стоимость солнечных панелей в середине XX века была слишком высокой, особенно на контрасте с ценой электричества. Так, одноваттная панель продавалась за $300, тогда как 1 Вт энергии, получаемой от электростанций, стоил 50 центов.

Как работают солнечные панели

Солнечные батареи состоят из цепи фотоэлементов – полупроводниковых устройств, преобразующих солнечную энергию напрямую в электрический ток. Количество энергии, получаемой от солнечных батарей, различается и напрямую зависит от месторасположения и сезонной солнечной активности.

1 кВт энергии, выработанный солнечной установкой, равен 1 кВт, получаемому от сжигания 77 кг угля и выбросу в атмосферу 135 кг углекислого газа.

Эффективность преобразования энергии у солнечных батарей достигает 20 % и зависит от технологии их производства и чистоты кремния. Технология стремительно развивается, и показатель эффективности постоянно растет.

Интересно, что солнечная погода не обязательна для работы панелей, ведь энергия вырабатывается и при облачности. Дело в том, что аккумулятор накапливает электричество в солнечные дни, а расходует его в пасмурные.

Применение

Еще лет 30 назад люди удивлялись калькуляторам с фотоэлементами, в которых годами можно было не менять батарейки. Сегодня никого уже не удивить мобильными телефонами, в чехлы которых встроены солнечные панели. А ведь это мелочь в сравнении с автомобилями и самолетами, пусть даже беспилотными, которые научились передвигаться при помощи одной лишь солнечной энергии.

По данным исследований Германского аэрокосмического центра: если в Сахаре разместить солнечные панели, то 1 % пустыни будет достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией весь мир. Ежегодно человечество использует 13 ТВт энергии, а Сахара может подарить миру 450 ТВт энергии.

Солнечные батареи широко используются в самых разных отраслях: от космонавтики и авиастроения до детских игрушек. Весьма распространено уличное освещение на солнечных батареях.

Немецкая компания выпустила мобильный телефон, который питается от солнечной батареи. Такой аппарат незаменим во время вылазок на природу, в дальних поездках, в общем, там, где могут возникнуть сложности с зарядкой аккумулятора. Подобные есть и среди ноутбуков, более того, солнечные панели уже встраивают в сумки для ноутов. Есть куртки с тонкопленочными фотоэлементами, согревающие даже в самую морозную погоду, или ручки с подсветкой, заряжающиеся от солнечной энергии. Они позволяют писать в темноте.

Солнечную энергию можно довольно успешно использовать в Сибири. Взять, например, Новосибирск. В году здесь в среднем лишь 67 пасмурных дней, во все остальные солнце в городе есть. В то же время использование энергии ветра будет здесь проблематичным: серьезных ветров в городе практически нет. Среднегодовая скорость – 3,2 м/с. А чтобы ветровые установки работали нормально, ветер должен дуть со скоростью не менее 5 м/с.

Некоторые жители сибирской столицы уже довольно успешно используют альтернативную энергию. Так, например, один из горожан установил у себя на балконе 65-ваттные солнечные батареи среднего размера. По его словам, они позволяют накопить примерно по 6 ампер/час. С помощью этой силы тока ему удается зарядить свой ноутбук примерно наполовину. Телефон от батарей можно зарядить полностью за несколько солнечных утренних часов, а два ночника от полностью заряженного аккумулятора могут работать 3 ночи подряд. Установка вырабатывает более 2500 вт, или 2,5 квт. Средний ноутбук при работе потребляет в час около 100 вт, телефон – около 70, лампа – 10–15 вт/ч.

Цена вопроса

Редакция журнала «Всё о новостройках» рассчитала затраты на установку необходимого количество солнечных батарей. Берем в расчет загородный дом 100 квадратных метров с ориентировочным энергопотреблением - 50 кВт в сутки. Но нужно учитывать, что солнечная электростанция – это не только сами батареи. В состав системы входит целый набор оборудования.

И так, по ценам Новосибирска.

Солнечная батарея мощностью 300 Вт. На дом площадью 100 квадратов понадобится 17 таких панелей, цена одной батареи – 18 000 рублей.

18 000*17 = 306 000 рублей.

Идем дальше, кроме самих панелей нам также потребуется инвертор (1 штука), его цена 80 000 рублей; 4 аккумулятора (по 200 А-ч) - 30 000 рублей за штуку, проект – 20 000 рублей, плюс различные комплектующие (шнуры, датчики и прочее) – 30 000 рублей. Монтаж должны проводить квалифицированные специалисты, это еще 30 000 за работу.

И так, считаем общие затраты на установку солнечной станции под ключ.

306 000 + 80 000 + (30 000*4) + 20 000+ 30 000+ 30 000 = 586 000 рублей.

Но, это разовая оплата. Необходимо учесть, что аккумуляторные батареи потребуют замены через 5 лет. Кроме того, все подсчеты выполнены с тем условием, что к дому уже подведено электричество. Если его нет, придется доплатить за присоединение к сетям, это тоже выльется в круглую сумму.

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Вы комментируете как Гость.

Важное