Солнечные фотоэлектрические модули

Солнечная энергетика — один из наиболее перспективных сегментов альтернативной энергетики. Солнце — это возобновляемый, практически неисчерпаемый ресурс, который позволяет генерировать абсолютно экологически чистую электроэнергию без малейшего ущерба для окружающей среды без всяких остаточных явлений.

Солнечные батареи (фотоэлектрические модули, солнечные модули, фотоэлектрические солнечные модули и т.д.) — важнейшая составляющая любой солнечной (фотоэлектрической) установки. Они выступают в качестве источника электрического тока, который производится за счет преобразования солнечного излучения, поступающего на пластины, в электроэнергию. Основные преимущества использования солнечных батарей обусловлены их конструктивными особенностями: они отличаются высокой надежностью, стабильностью электрических параметров, а отсутствие в их составе подвижных частей делает их долговечными, минимизируя при этом расходы на обслуживание.

Солнечные панели — важнейший и самый ценный компонент, который используется для построения фотоэлектрических систем различного назначения. Они собираются из отдельных компонентов — солнечных модулей, принцип работы которых основан на явлении внутреннего фотоэффекта в полупроводниках. Фотоэлектрический модуль — это энергогенерирующее устройство, которое представляет собой конструктивно объединены и электрически соединены между собой фотоэлектрические солнечные элементы, которые через выходные клеммы отдает произведенный ток на внешнюю нагрузку. Солнечная панель может быть использована в составе фотоэлектрических систем электропитания для генерации и поставки электроэнергии для коммерческих и жилых помещений.

Солнечные батареи: как выбрать, продажа, поставка

Солнечный модуль — самый важный и одновременно — самый дорогой компонент в любой фотоелектрической системе. Именно от ее надежности, долговечности и эффективности во многом зависит успешная и долгосрочная прибыльная эксплуатация солнечной станции.

Учитывая большое представительство производителей, выбрать тип солнечной батареи — дело непростое, требует максимальной внимательности. Выделим несколько параметров, которые наиболее важны при выборе фотоэлектрического модуля:

  • Присутствие бренда в рейтинге Tier 1 или Tier 2 (компания в Tier 1, рейтинг производителей, который составляют Bloomberg — показатель очень высокого качества и надежности).
  • Наличие сертификата страховки качества, выданного независимой страховой компанией.
  • Наличие у производителя международных сертификатов IEC и UL.
  • Использование в модулях защиты от PID деградации.
  • Возможность получить отчет о проведении выходного контроля для каждого образца солнечной батареи, приобретаемой с обязательной привязкой к серийному номеру изделия.
  • Возможность посещения покупателем завода во время проведения выходного контроля (тестирования) и последующей упаковки партии солнечных батарей, что отправляются.
  • Ряд других коммерческих, эксплуатационных и коммерческих факторов (соотношение стоимость / эффективность, гарантия от производителя и т.д.).

За последние 5 лет, вместе с падением цены на солнечные батареи в 2,5-3 раза, существенно изменилась и география их производства. Несомненным лидером выпуска фотоэлектрических модулей стал Китай, например, с произведенных в 2015 году панелей суммарной мощностью 56 ГВт, 73% приходится именно на китайских производителей. Еще 5% были сделаны за пределами Поднебесной, но при этом для их выпуска использовались китайские комплектующие. На Thin-film (гибкие) панели приходится лишь 6%, при этом 88% всех выпущенных образцов имеют китайское происхождение (или выпущено непосредственно в Китае, или сделаны из китайских элементов). Политика поддержки и субсидирования фотоэлектрической промышленности, которой придерживается правительство Китая, позволила значительно повысить качество солнечных батарей при значительном снижении их себестоимости. Компания Авенстон, занимаясь постоянным мониторингом рынка фотоэлектрических модулей, опираясь на свой многолетний опыт, поможет подобрать оптимальное оборудование, исходя из назначения объекта, особенностей функционирования, обслуживания и бюджета проекта.

Монокристаллические или поликристаллические солнечные батареи

Современный рынок солнечных модулей предлагает в основном продукцию трех основных типов: кремниевые (монокристаллические mono-Si и поликристаллические poly-Si) и тонкопленочные. Правда, последний вариант пока не получил широкого распространения в нашей стране для генерации электричества в промышленных масштабах (имея ряд преимуществ, по своей производительности такие панели пока ощутимо уступают в популярности солнечным модулям, изготовленным на основе кремния). Так что выбор солнечных панелей – это фактически выбор между двумя наиболее популярными технологиями их изготовления: на основе моно- или поликристаллического кремния.

Принято считать, что монокристаллические образцы солнечных батарей имеют ряд преимуществ над их поликристаллическими (мультикристаллическими) аналогами, но также и отличаются по стоимости:

  • Солнечные монокристаллические кремниевые модули обладают большей производительностью и эффективностью в генерации электричества, чем поликристаллические.
  • Моно-Si панели обычно имеют более высокую надежность и долговечность.
  • Для установки солнечных электростанций в условиях дефицита пространства (например, на кровле) лучше всего подходят высокоэффективные монокристаллические панели, т.к. их монтаж позволяет сэкономить площадь, занимаемую солнечной станцией.
  • Стоимость mono-Si панелей (монокристаллических) несколько выше, чем у poly-Si (поликристаллических) солнечных батарей.

Последний факт, пожалуй, наиболее бесспорный – цена mono-Si модулей действительно выше, чем у их аналогов, но изготовленных по поликристаллической технологии. Но гораздо важнее знать, у каких именно панелей – монокристаллических или поликристаллических – лучше соотношение цена/производительность. Кроме того, важно учитывать, какую площадь можно сэкономить, если заменить в проектной документации poly-Si панели на mono-Si.

Чтобы досконально разобраться, что из выше приведенных фактов соответствует действительности, а что – простой рекламный ход производителей оборудования, наши инженеры периодически проводят собственные исследования этого вопроса, опираясь на практический опыт уже реализованных проектов, разработанные нами математические модели, а также используя специализированные программные комплексы.  Для определения относительной эффективности солнечных панелей разных типов и разных производителей при анализе обычно используются фотомодули одинаковой мощности и относящиеся к одной серии. Наши исследования проводились на основе математической модели фотоэлектрической солнечной станции мощностью 10 МВт, построенной в центральных регионах Украины (средняя инсоляция по стране). Анализ всех фотоэлектрических модулей проводился в одинаковых условиях: фиксированный угол наклона панелей к поверхности земли и однотипные сетевые инверторы. Сравнение и моделирование проводилось на основе солнечных панелей от производителей, входящих в ТОП-20 мировой классификации. Результаты исследования получили подтверждение путем расчетов с использованием специализированного программного обеспечения. Полученные данные обобщались и анализировались, что позволило сделать выводы, что устоявшееся мнение о значительном преимуществе монокристаллических модули перед поликристаллические не всегда верно.

У разных производителей сравнение разных типов солнечных модулей дает разные результаты. К примеру, у такого производителя как JA Solar показатель эффективности у моно-Si панелей на 2% выше, чем у поликристаллических. Но при этом результаты сравнения панелей, произведенных другой компанией, дало прямо противоположный результат — poly-Si панели оказались даже производительнее своих монокристаллических аналогов. При этом следует отметить, что периодическое повторение данного исследования в течение нескольких лет с более производительными и современными панелями не всегда подтверждает описанные выше результаты. Фотоэлектрические технологии совершенствуются, и даже у одного производителя с переходом на более совершенную технологическую линейку разница межу поли- и монокремниевыми изделиями может быть уже совсем другой.

В среднем показатели производительности и эффективности поликристаллических и монокристаллических одинаковой мощности имеют незначительное отличие. Однако, с точки зрения надежности монокристаллические панели имеют однозначное преимущество перед поликристаллическими аналогами. Кроме того, с использованием моно-Si технологий возможно получать большую эффективность с единицы площади. В целом на рынке цена панелей на основе монокристаллов выше, чем у поликристаллических модулей. Поэтому при выборе типа солнечных панелей необходимо всегда сопоставлять соответствие эффективности модуля и его цены, а также сравнивать с аналогами. Если разница в цене не слишком велика, то стоит выбрать монокристаллические панели. В противном случае – не нужно переплачивать и можно использовать поликристаллические панели для солнечной электростанции.

Чтобы провести точный расчет для вашего проекта и выбранного вами типа солнечных панелей (модулей) – обращайтесь в компанию Авенстон. Наши инженеры оперативно и очень точно проведут предпроектное моделирование различных комплектов оборудования и подскажут наиболее рациональное решение под ваши нужды. Одним из преимуществ сотрудничества с нами является тот факт, что Авенстон не является представителем на украинском рынке какого-то либо одного производителя или торговой марки. Соответственно, мы поможем вам подобрать оборудование, исходя из максимального соотношения цена/качество, назначения ФЭС, а также вашего бюджета.

Структура типичного кристаллического Si солнечного модуля
Структура типичного кристаллического Si солнечного модуля