Сонячні фотоелектричні модулі

Сонячна енергетика – один з найбільш перспективних сегментів альтернативної енергетики. Сонце – це відновлюваний, практично невичерпний ресурс, який дозволяє генерувати абсолютно екологічно чисту електроенергію без найменшого збитку для навколишнього середовища без всяких залишкових явищ.

Сонячні батареї (фотоелектричні модулі, сонячні модулі, фотоелектричні сонячні модулі, тощо) – найважливіша складова будь-якої сонячної (фотоелектричної) установки. Вони виступають в якості джерела електричного струму, який виробляється за рахунок перетворення сонячного випромінювання, що надходить на пластини, в електроенергію. Основні переваги використання сонячних батарей обумовлені їх конструктивними особливостями: вони відрізняються високою надійністю, стабільністю електричних параметрів, а відсутність в їх складі рухомих частин робить їх довговічними, мінімізуючи при цьому витрати на обслуговування.

Сонячні панелі – найважливіший і самий коштовний компонент, який використовується для побудови фотоелектричних систем різного призначення. Вони збираються з окремих компонентів – сонячних модулів, принцип роботи яких базується на явищі внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках. Фотоелектричний модуль – це енергогенеруючий пристрій, який являє собою конструктивно об’єднані і електрично з’єднані між собою фотоелектричні сонячні елементи, який через вихідні клеми віддає вироблений струм на зовнішнє навантаження. Сонячна панель може бути використана в складі фотоелектричних систем електроживлення для генерації і поставки електроенергії для комерційних і житлових приміщень.

Сонячні батареї: як вибрати, продаж, поставка

Сонячний модуль – найважливіший і одночасно – найдорожчий компонент в будь-якій фотоелектричній системі. Саме від її надійності, довговічності та ефективності багато в чому залежить успішна і довгострокова прибуткова експлуатація сонячної станції.

З огляду на велике представництво виробників, вибрати тип сонячної батареї – справа непроста, вимагає максимальної уважності. Виділимо кілька параметрів, які найбільш важливі при виборі фотоелектричного модуля:

  • Присутність бренду в рейтингу Tier 1 або Tier 2 (компанія в Tier 1, рейтингу виробників, який складають Bloomberg – показник дуже високої якості і надійності).
  • Наявність сертифікату страховки якості, виданого незалежною страховою компанією.
  • Наявність у виробника міжнародних сертифікатів IEC і UL.
  • Використання в модулях захисту від PID деградації.
  • Можливість отримати звіт про проведення вихідного контролю для кожного зразку сонячної батареї, що купується, з обов’язковою прив’язкою до серійного номеру виробу.
  • Можливість відвідування покупцем заводу під час проведення вихідного контролю (тестування) та подальшої упаковки партії сонячних батарей, що відправляється.
  • Ряд інших комерційних, експлуатаційних та комерційних чинників (співвідношення вартість / ефективність, гарантія від виробника і т.д.).

За останні 5 років, разом з падінням ціни на сонячні батареї в 2,5-3 рази, суттєво змінилася і географія їх виробництва. Безсумнівним лідером випуску фотоелектричних модулів став Китай, наприклад, з вироблених в 2015 році панелей сумарною потужністю 56 ГВт, 73% припадає саме на китайських виробників. Ще 5% були зроблені за межами Піднебесної, але при цьому для їх випуску використовувалися китайські комплектуючі. На Thin-film (гнучкі) панелі припадає лише 6%, при цьому 88% всіх випущених зразків мають китайське походження (або випущено безпосередньо в Китаї, або зроблені з китайських елементів). Політика підтримки та субсидування фотоелектричної промисловості, якої дотримується уряд Китаю, дозволила значно підвищити якість сонячних батарей при значному зниженні їх собівартості. Компанія Авенстон, займаючись постійним моніторингом ринку фотоелектричних модулів, спираючись на свій багаторічний досвід, допоможе підібрати оптимальне обладнання, виходячи з призначення об’єкту, особливостей функціонування, обслуговування та бюджету проекту.

Монокристалічні або полікристалічні сонячні батареї

Сучасний ринок сонячних модулів пропонує в основному продукцію трьох основних типів: кремнієві (монокристалічні mono-Si і полікристалічні poly-Si) і тонкоплівкові. Правда, останній варіант поки не набув широкого поширення в нашій країні для генерації електрики в промислових масштабах (маючи ряд переваг, по своїй продуктивності такі панелі поки відчутно поступаються в популярності сонячним модулям, виготовленим на основі кремнію). Так що вибір сонячних панелей – це фактично вибір між двома найбільш популярними технологіями їх виготовлення: на основі моно- або полікристалічного кремнію.

Прийнято вважати, що монокристалічні зразки сонячних батарей мають ряд переваг над їх полікристалічними (мультикристалічних) аналогами, але також і відрізняються за вартістю:

  • Сонячні монокристалічні кремнієві модулі мають більшу продуктивність і ефективністю в генерації електрики, ніж полікристалічні.
  • Моно-Si панелі зазвичай мають більш високу надійність і довговічність.
  • Для встановлення сонячних електростанцій в умовах дефіциту простору (наприклад, на покрівлі) найкраще підходять високоефективні монокристалічні панелі, тому що їх монтаж дозволяє заощадити площу, яку займає сонячної станцією.
  • Вартість mono-Si панелей (монокристалічних) трохи вище, ніж у poly-Si (полікристалічних) сонячних батарей.

Останній факт, мабуть, найбільш безперечний – ціна mono-Si модулів дійсно вище, ніж у їх аналогів, але виготовлених за полікристалічної технології. Але набагато важливіше знати, у яких саме панелей – монокристалічних або полікристалічних – краще співвідношення ціна/продуктивність. Крім того, важливо враховувати, яку площу можна заощадити, якщо замінити в проектній документації poly-Si панелі на mono-Si.

Щоб досконально розібратися, що з вище наведених фактів відповідає дійсності, а що – простий рекламний хід виробників обладнання, наші інженери періодично проводять власні дослідження цього питання, спираючись на практичний досвід уже реалізованих проектів, розроблені нами математичні моделі, а також використовуючи спеціалізовані програмні комплекси. Для визначення відносної ефективності сонячних панелей різних типів і різних виробників при аналізі зазвичай використовуються фотомодулі однакової потужності і відносяться до однієї серії. Наші дослідження проводилися на основі математичної моделі фотоелектричної сонячної станції потужністю 10 МВт, побудованої в центральних регіонах України (середня інсоляція по країні). Аналіз всіх фотоелектричних модулів проводився в однакових умовах: фіксований кут нахилу панелей до поверхні землі і однотипні мережеві інвертори. Порівняння і моделювання проводилося на основі сонячних панелей від виробників, що входять в ТОП-20 світової класифікації. Результати дослідження отримали підтвердження шляхом розрахунків з використанням спеціалізованого програмного забезпечення. Отримані дані узагальнювались і аналізувалися, що дозволило зробити висновки, що усталену думку про значну перевагу монокристалічних модулі перед полікристалічні не завжди вірно.

У різних виробників порівняння різних типів сонячних модулів дає різні результати. Наприклад, у такого виробника як JA Solar показник ефективності у моно-Si панелей на 2% вище, ніж у полікристалічних. Але при цьому результати порівняння панелей, вироблених іншою компанією, дало прямо протилежний результат – poly-Si панелі виявилися навіть продуктивніше своїх монокристалічних аналогів. При цьому слід зазначити, що періодичне повторення даного дослідження протягом декількох років з більш продуктивними і сучасними панелями не завжди підтверджує описані вище результати. Фотоелектричні технології удосконалюються, і навіть у одного виробника з переходом на більш досконалу технологічну лінійку різниця межу полі- і монокремніевимі виробами може бути вже зовсім інший.

В середньому показники продуктивності і ефективності полікристалічних і монокристалічних однакової потужності мають незначну відмінність. Однак, з точки зору надійності монокристалічні панелі мають однозначне перевагу перед полікристалічними аналогами. Крім того, з використанням моно-Si технологій можливо отримувати більшу ефективність з одиниці площі. В цілому на ринку ціна панелей на основі монокристалів вище, ніж у полікристалічних модулів. Тому при виборі типу сонячних панелей необхідно завжди зіставляти відповідність ефективності модуля і його ціни, а також порівнювати з аналогами. Якщо різниця в ціні не надто велика, то варто вибрати монокристалічні панелі. В іншому випадку – не потрібно переплачувати і можна використовувати полікристалічні панелі для сонячної електростанції.

Щоб провести точний розрахунок для вашого проекту і вибраного вами типу сонячних панелей (модулів) – звертайтеся в компанію Авенстон. Наші інженери оперативно і дуже точно проведуть передпроектне моделювання різних комплектів обладнання і підкажуть найбільш раціональне рішення під ваші потреби. Одним з переваг співпраці з нами є той факт, що Авенстон не є представником на українському ринку якогось або одного виробника або торгової марки. Відповідно, ми допоможемо вам підібрати обладнання, виходячи з максимального співвідношення ціна / якість, призначення ФЕС, а також вашого бюджету.