Насколько эффективна зимой солнечная энергия?

December 18, 2018

Сколько энергии могут вырабатывать панели зимой? Достаточно ли им зимнего излучения для работы?

  1. Работа солнечных систем зависит от количества света, а не от тепла

Многие до сих пор уверены, что если стоит жаркий день, то энергии фотоэлектрические батареи вырабатывают существенно больше, чем в прохладный летний день. Это не так. Работа панелей зависит от интенсивности света, а значит – день, когда не жарко и много света удачный с точки зрения получения энергии солнца. В жаркую погоду производительность систем падает. Как и электронные приборы в прохладный период панели работают лучше.

Для примера возьмём опыт США. Там много штатов, где жарких дней больше, чем холодных. Однако использование альтернативной энергии актуально не только в таких штатах, как Калифорния, Аризона и Флорида. Крупнейшая ассоциация производителей солнечной энергии (SEIA) составила свой рейтинг топ 10 штатов, куда вошли Нью-Йорк, Нью-Джерси и Массачусетс. Эти штаты знамениты отнюдь не жаркой погодой. Однако они занимают одно из лидирующих мест по проценту установленных солнечных станций и получению альтернативной энергии зимой.

Другие сложности в использовании электростанций .

Зимой солнце ниже в небе и греет меньше, поэтому меньше лучей падает на панели. Энергии фотоэлектрическими модулями будет вырабатываться несколько меньше. Прибавьте к этому тот факт, что зимой дни короче, чем летом и станет понятно – работа солнечных панелей бывает не так эффективна, как летом.

Посмотрим на цифры. Организация The Energy Saving Trust, активно занимающая вопросами повышения энергоэффективности, энергосбережения и устойчивого использования энергии, опубликовала данные, согласно которым стандартная фотоэлектрическая система мощностью 3 кВт (при условии, что она установлена на юг) может в июне и июле вырабатывать 300 кВтч, тогда как в декабре или январе – лишь 75 кВтч. Работоспособность панелей зимой снижается в 4 раза.

Но есть и хорошие новости: панели, особенно двухсторонние способные улавливать отраженный от снега свет и также преобразовывать его в электроэнергию. Это может повысить в разы эффективность работы всей солнечной системы зимой.

Другой проблемой зимой является обилие снега. Если не удалили плотный снежный покров с панелей, то производительность ее скорее всего будет минимальной.

Что происходит с панелями в снегу:

То, что снег лежит на ваших панелях не проблема с точки зрения оказываемого давления снежного покрова на поверхности модуля. Снег достаточно легкий, да и батареи способны выдерживать значительные нагрузки. Абсолютно все они проходят тщательные испытания под давлением для оценки их прочности и качества. В зависимости от панелей оценки бывают разными, но чем выше значение давления, тем прочнее ваша панель.

Если модули полностью занесены снегом, то они не могут принимать лучи Солнца, а значит – преобразовывать энергию солнца в электричество.

Какие есть пути решения этой проблемы? Чаще всего панели установлены под углом, а значит - снег постепенно упадет, но этот процесс достаточно долгий. Можно ускорить процесс, оборудовав станции системами самоочистки, либо самостоятельно своевременно очищать поверхность фотоэлектрических модулей. Можно обратить внимание на новинки в области солнечных панелей – двухсторонние солнечные модули, которые не только способны улавливать отраженный от снега свет своей внутренней стороной, но и эффективно самоочищаются.

  1. Работает ли гелиотермическая энергия зимой?

Итак, мы выяснили, что модули могут не производить 100% энергии, которую способны давать летом. Однако их работа зимой не останавливается полностью, энергию они все же производят. Давайте сравним ее с гелиотермической энергией. Может быть здесь производительность выше? Такая энергия нагревает воду или теплоноситель с помощью солнечного тепла, поэтому мы вполне ожидаем, что зимой она производит меньше полезного тепла, чем летом. И это действительно так. Была рассмотрена типичная солнечная тепловая система Viesmann. Получилось, что в среднем солнечная тепловая энергия покрывает 60% нашей годовой потребности в горячей воде, около 90% в разгар лета и 25% зимой. Потери солнечного тепла зимой даже несколько превышают потери солнечного света, и ждать много от энергии солнечного тепла, конечно, не стоит. Кроме того, на работу гелиотермических систем большое влияние оказывает облачность, что также затрудняет производительность таких систем.

Тепловые солнечные системы работают значительно лучше более старых образцов, их эффективность несколько выше. Но зимой такие системы существенно снижают работу по всем показателям.

  1. Можно ли оптимизировать работу собственных панелей зимой?

Зимой оптимальный угол наклона ваших панелей должен быть выше, ведь солнце расположено в небе ниже, чем летом. Сегодня довольно многие солнечные системы позволяют изменять свой угол наклона в течение года для оптимизации работы всей электростанции, но многое зависит от того, какой монтаж был произведен изначально. Некоторые современные системы способны самостоятельно следить за перемещением солнца, на других возможна лишь ручная установка подходящего угла наклона несколько раз в году.

Большинство систем, конечно, монтируются на крышах, и поэтому доступ к ним несколько ограничен.

  1. Можно ли рассчитывать на солнечную энергию зимой?

К сожалению, энергия Солнца не способна покрывать все потребности в энергии в зимний период. Но иногда удивляет то, сколько могут дать некоторые системы зимой. Конечно, полностью положиться на собственную систему для нагрева воды или получения электрической энергии зимой иногда бывает трудно. Но использовать ее круглый год – выгодно! Такие домашние станции окупают затраты на приобретение оборудования менее, чем через 10 лет! Еще одна хорошая новость - зимой нередко цены на солнечные панели снижаются, и появляется возможность приобрести оборудование для собственной электростанции по заманчивой цене. Если вы хотите установить у себя электростанцию для зимы, либо для круглогодичной работы советуем вам обратить внимание на двусторонние солнечные модули. У нас представлены новинки от китайской компании – лидера в производстве двухсторонних солнечных модулей - двусторонние солнечные батареи Yingli Solar. Они имеют хороший вид, безрамочное строение, прекрасные характеристики. Так при испытаниях зимой было установлено, что модули Yingli Solar поглощают лучи, как передней, так и обратной стороной, при этом улавливают до 90% света, отраженного от снега. Доказано, что в данном случае мощность модулей повышается на 30% по сравнению с аналогичными образцами. Многочисленные испытания, проведенные в разных странах, показали также, что данный вид панелей необычайно устойчив к деградации под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды. И еще один немаловажный факт: при использовании данного вида панелей происходит их быстрая самоочистка от снежного покрова. В основном быстрое самоочищение обеспечивается за счёт того, что рабочей стороной в модулях Yingli Solar является и тыльная сторона. При поглощении отраженного света, и генерации его в энергию происходит нагревание, что обуславливает быстрое таяние снега. Данные панели имеют отличные характеристики, они прочные, надежные, имеют долгий срок службы, хорошо зарекомендовали себя при работе. Их можно устанавливать, где угодно: на стенах и крышах зданий (рестораны, офисы, жилые здания и т.д.); на парковках, на навесах, на разнообразных ограждениях и т.д.