Как работает солнечная электростанция: Популярные вопросы по установке солнечных электростанций

Содержание

В Швейцарии заработала солнечная энергоустановка на плаву

Гийом Фукс (Guillaume Fuchs), автор проекта швейцарской плавающей солнечной электростанции. swissinfo.ch

Как работает первая в мире плавающая солнечная электростанция в швейцарских Альпах? Наш репортаж.

Этот контент был опубликован 29 октября 2020 года — 07:00
Луиджи Йорио

Журналист из Тичино, живущий в Берне, освещаю вопросы науки и общества в репортажах, статьях, интервью и аналитических материалах. Меня интересуют проблематика климата, энергетики и окружающей среды, а кроме того – все, что связано с миграцией, с помощью в целях развития и с правами человека.

Больше материалов этого / этой автора | Италоязычная редакция

Доступно на 9 других языках

Русскоязычную версию материала подготовил Игорь Петров.

В швейцарских Альпах еще в 2019 году была введена в эксплуатацию первая в мире высотная плавучая солнечная энергетическая установка.

По мнению отраслевых экспертов, технология, лежащая в ее основе, может стать стандартом вообще в мировой солнечной энергетике. Портал швейцарского иновещания на 10 языках SWI swissinfo.ch (бывшее Швейцарское международное радио) подробно ознакомился с этим революционным проектом.

«Идея родилась за чашкой кофе. Мы тогда спросили сами себя, а как мы могли бы еще лучше и более эффективно использовать водохранилища наших ГЭС с точки зрения решения стоящих перед нами энергетических задач. Это было в 2013 году, первые плавучие солнечные установки уже работали кое-где в мире, но в горах ничего такого еще реализовано не было», — вспоминает швейцарский инженер Гийом Фукс (Guillaume Fuchs).

Внешний контент

Мы встречаемся с ним в Бург-Сент-Пьере (Bourg-St-Pierre), небольшой валезанской общине, расположенной на дороге к перевалу Большой Сан-Бернар, который соединяет Швейцарию и Италию. Гийом Фукс имеет два паспорта, он швейцарец и француз, ранее работал в автомобильной промышленности, а потом начал специализироваться на возобновляемых источниках энергии.

«Я хотел работать в отрасли, вносящей вклад в процесс перевода экономики на рельсы устойчивого развития», — говорит сотрудник компании Romande EnergieВнешняя ссылка («Энергетика франкофонной Швейцарии»), крупнейшей электроэнергетической компании на западе страны. На машине мы с ним проезжаем несколько километров на юг, в долину, уже окрашенную яркими осенними красками. Через несколько минут мы достигаем озера Лак-де-Туль (Lac des Toules), расположенного на высоте 1 810 метров над уровнем моря. 

Это озеро и играет роль водохранилища, необходимого для реализации проекта создания плавучей горной солнечной электростанции. «Погодные условия здесь порой просто экстремальные», — признает Г. Фукс. Ветер, лед и снег, температура колеблется от минус 25 градусов по Цельсию зимой до плюс 30 градусов летом. «К счастью, я работал с людьми, которые любят решать сложные задачи и которые не просто видят проблемы и говорят, типа, ну, тут ничего не сделать», — говорит инженер с оттенком иронии в голосе.

На пятьдесят процентов больше электричества

Солнечная электростанция на Лак-де-Туль состоит из 1 400 солнечных батарей, смонтированных на 36 плавучих конструкциях из алюминия и пластика. Годовая производительность этой станции составляет более 800 000 киловатт-часов (кВт⋅ч), что примерно соответствует потребностям в электроэнергии 220-ти домохозяйств.

Первоначальные инвестиции в такую установку (2,35 млн швейцарских франков) намного выше, чем сумма, которая бы потребовалась для похожей установки на суше, но, по мнению Г. Фукса, у плавучих солнечных электростанций в альпийских горах есть много преимуществ. «Атмосферный слой в горах тоньше, поэтому ультрафиолетовое излучение тут более интенсивно. Панели более эффективны именно при низких температурах, кроме того, мы можем использовать свет, отраженный снежным покровом», — объясняет он.

Озеро Лак-де-Туль (Lac des Toules) расположено на высоте 1 810 метров над уровнем моря. swissinfo.ch

Использование двухсторонних панелей с фотоэлектрическими ячейками, укрепленными с обеих сторон, также позволяет использовать свет, отраженный от поверхности воды, а это увеличивает производство электроэнергии примерно на 50 процентов по сравнению с похожей установкой на земле«, — подчеркивает Гийом Фукс.

Не боится снега и льда

Солнечная установка в Валезанских Альпах, введенная в эксплуатацию в декабре 2019 года, уже успешно пережила свою первую зиму. Проблема льда, толщина которого на озере может достигать 60-ти сантиметров, была решена с помощью специальных понтонов, которые как бы поднимают (выдавливают) всю конструкцию вверх в случае полного замерзания воды в озере. А когда в конце марта водохранилище полностью опустошается, платформы мягко опускаются на специально выровненное дно озера.

Конструкция способна выдерживать до 50 сантиметров выпавшего на неё снега. Если снега выпадает больше, то тогда, стоит только появиться солнцу, снежные массы сами соскальзывают с платформ. «Солнечные батареи вырабатывают и электричество, и тепло, потому снег и соскальзывает в них. После нескольких тестов мы пришли к выводу, что наклон панелей в 37 градусов позволяет удалять снег, не снижая эффективность фотогальванических элементов», — объясняет Гийом Фукс.

Где находится будущее солнечной энергетики?

Первый плавучий «парк солнечных батарей» был построен в Японии в 2007 году, за ним последовали проекты в таких странах, как Франция, Италия, Южная Корея, Испания и Соединенные Штаты Америки.

В настоящее время в мире эксплуатируется более ста плавучих солнечных электростанций. Плавучие панели могут быть установлены на поверхности промышленных бассейнов и открытых карьерных озер вплоть до морских заливов. 

Плавучая солнечная электростанция в провинции Хуайнань, Китай, расположена на территории бывшего угольного разреза и является крупнейшей в мире. Chen Bin — Imaginechina

Крупнейшая в мире плавучая солнечная электростанция находится сейчас в китайской провинции Аньхой, а электростанция Piolenc на юге Франции держит сейчас европейский рекорд по количеству задействованных фотогальванических панелей, число которых достигает 47 тыс. По мнению некоторых отраслевых экспертов, плавучие установки представляют собой будущее солнечной энергии, так как вода, кроме того, охлаждает панели, тем самым повышая их эффективность. 

Но сто еще важнее, они снижают количество конфликтных ситуаций, связанных с проблемами землепользования, не отнимая дефицитную землю у сельского хозяйства и строительной индустрии.

Согласно докладу Сингапурского научно-исследовательского института солнечной энергии (Solar Energy Research InstituteВнешняя ссылка) и Всемирного банкаВнешняя ссылка солнечная энергия на воде имеет очень значительный потенциал развития в самых различных регионах мира.

Сочетание солнечной и гидроэнергетики

Компенсировать сезонные колебания в области производства электроэнергии можно было бы внедрением гибридных систем, объединяющих гидроэнергетику и солнечное электричество. 

В этом уверен Аннелен Каль (Annelen Kahl) из Лаборатории крио-технологийВнешняя ссылка Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL). В зимние месяцы, когда спрос на энергию выше, солнечная энергия, особенно получаемая за счет высокогорных солнечных установок, могла бы компенсировать спад производства в области гидроэлектроэнергии.

В Швейцарии плотина «Альбинья» (Albigna-StaudammВнешняя ссылка) в кантоне Граубюнден стала первой плотиной, частично покрытой солнечными коллекторами. Первая крупная альпийская солнечная электростанция строится на плотине Мутзее (Muttsee) в кантоне Гларус. Всего там запланировано смонтировать 6 000 панелей площадью 10 000 квадратных метров.

Запланировано расширение

Цель Гийома Фукса и компании Romande Energie состоит сейчас в дальнейшей оптимизации пилотного проекта. Если экспериментальный этап подтвердит собранные на данный момент результаты, то первый плавучий солнечный парк в Альпах должен быть в дальнейшем расширен, покрыв около трети поверхности озера Лак-де-Туль. 

Солнечная станция будет поставлять около 22 млн кВт⋅ч энергии в год, что соответствует потребностям 8 000 домохозяйств. Можно ли эту технологию использовать на других озерах в Швейцарии? Можно, но только при условии выполнения определенных условий. 

«Водоем должен быть доступным с точки зрения инфраструктуры, он не должно находиться в охраняемой зоне и, конечно же, находиться в зоне с рентабельным потенциалом солнечной энергии. Согласно нашему исследованию в Швейцарии есть около десяти альпийских озер, на поверхности которых могла бы разместиться такая солнечная энергосистема».

А как же охрана окружающей среды и природы? Проект в Лак-де-Туль был одобрен местным отделением WWF, поскольку эта локация уже используется для производства энергии, а из-за ежегодного опустошения водохранилища у фауны и флоры там все равно почти нет шансов на нормальное развитие. 

Внешний контент

В целом же, в ожидании проведения экспертного исследования на предмет воздействии таких объектов на фитопланктон, экологические ассоциации Швейцарии выступают за другие форматы. По их мнению, для установки солнечных батарей следует в приоритетном порядке, использовать например, крыши, фасады и автостоянки. На это указал, в частности, Михаэль Канова (Michael Canova) из организации Pro Natura в интервью газете Neue Zürcher Zeitung.

Статья в этом материале

Ключевые слова:

Солнце по проводам: как устроена крупнейшая в мире солнечная электростанция — Энергетика и промышленность России — № 18 (206) сентябрь 2012 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 18 (206) сентябрь 2012 года

В настоящее время украинская альтернативная энергетика развивается интенсивнее, чем традиционная. Это означает снижение в перспективе доли централизованной крупной энергетики, что, в свою очередь, со временем должно привести к повышению независимости населения и предприятий от крупных энергетических компаний.

Передовой регион

По данным открытых источников, на 1 июля 2012 года общее количество компаний, эксплуатирующих на Украине электростанции с использованием возобновляемых источников энергии и реализующих электроэнергию по «зеленому» тарифу, составило шестьдесят шесть. Число электростанций, работающих на ВИЭ, достигло ста одиннадцати.

Особое место в реализации проектов альтернативной энергетики на Украине занимает Крым. Этот регион благодаря географическому расположению, ландшафту и уникальному климату, как нельзя лучше подходит для развития солнечной, ветровой и геотермальной энергетики. Так, выработка электроэнергии на Крымском полуострове за январь-июль 2012 года составила 654 миллиона кВт-ч, что на 52,4 процента превышает показатели аналогичного периода прошлого года. Из них 179 миллионов кВт-ч выработали солнечные электростанции, что в тридцать пять раз превышает прошлогодние показатели. Доля возобновляемых источников энергии в электроэнергетике полуострова в январе-июле составила 31,5 процента. Для сравнения: в январе-июле 2011 года она составляла порядка 8 процентов. В Крыму хороший уровень солнечной активности и высокая потребность региона в электроэнергии. Летом она достигает 1 ГВт при собственной генерации около 50 МВт.

Для работы одной только Симферопольской ТЭЦ нужно сжигать железнодорожный состав горючего в сутки. Это дорого и очень неэкологично. Солнечные электростанции – альтернативный и самый чистый способ получения электрической энергии. Солнечная электростанция абсолютно экологична – ни излучений, ни выбросов. Это особенно важно для Крыма, знаменитого своими курортами и здравницами.

Одной из компаний, успешно реализующей проекты солнечной энергетики на Украине, является Activ Solar. У компании есть штаб-квартира в Вене (Австрия) и несколько солнечных парков в Крыму. Основные направления деятельности – производство кремниевых продуктов и развитие крупномасштабных фотоэлектрических солнечных парков. Можно сказать, что Activ Solar специализируется на разработке и производстве солнечных технологий. Дочерним предприятием Activ Solar является АО «Завод полупроводников» (Запорожье). В настоящее время в Европе всего три производителя поликремния, включая украинского.

Производство поликристаллического кремния на Запорожском титано-магниевом комбинате (прежнее название предприятия) началось в 1964 году. В 1991 году комбинат занимал около 2,1 процента рынка мирового производства поликремния. После развала Советского Союза предприятие практически перестало существовать, сотни людей остались без работы. Компания Activ Solar купила комбинат в 2008 году и восстановила его, создав тысячу двести высококвалифицированных рабочих мест. Теперь это современный завод, построенный по последним технологиям.

Мировой масштаб

Самый известный на сегодняшний день проект компании – солнечный парк «Перово» – расположен в селе Ключи неподалеку от Симферополя. Перово – третий по счету и самый значительный проект компании Activ Solar, реализованный в Крыму. Это одна из крупнейших солнечных станций в своем роде в мире. Точнее, по состоянию на 1 июня 2012 года солнечный парк «Перово» стал крупнейшим действующим фотоэлектрическим парком в мире по показателю установленной мощности. За ним следовали канадская электростанция Sarnia (97 МВт), итальянская Montalto di Castro (84,2 МВт) и немецкая Finsterwalde (80,7 МВт). Перово состоит из пяти очередей и может удовлетворить потребности в электроэнергии около­
26  330 домохозяйств.

Строительство СЭС «Перово» началось 19 мая 2011 года и завершилось 27 декабря 2011 года. Таким образом, парк был построен в рекордные сроки – за семь месяцев. Реализация проекта обеспечила восемьсот новых рабочих мест на этапе строительства и еще двадцать рабочих мест для эксплуатации и обслуживания солнечного парка. При сооружении солнечной электростанции использовались солнечные панели азиатских производителей и инверторы европейского производства, а также комплектующие украинского производства, что позволяет соблюдать положение о локальной составляющей.

Эксплуатация солнечного парка, по данным компании, позволит сократить выбросы углекислого газа на 105 тысяч тонн в год. Производство электроэнергии составляет 132  500 МВт-ч в год. Установленная мощность «Перово» эквивалентна пиковым нагрузкам в энергосистеме расположенного рядом Симферополя. Это означает, что в светлое время суток электростанция может производить столько же электроэнергии, сколько потребляет город в период максимальных нагрузок.

Мощность всего солнечного парка «Перово» – 105,5 МВт. На момент ввода в эксплуатацию пятой очереди мощность составляла 100 МВт, затем станция была модернизирована, и мощность увеличилась еще на 5,5 МВт. Станция расположена на территории площадью 200 гектаров (что равноценно примерно двумстам пятидесяти футбольным полям) и состоит из двух частей, между которыми находится долина.

В состав солнечного парка входят пять площадок, на которых установлено около 440 тысяч наземных фотоэлектрических модулей. Станция строилась очередями, которые вводились в эксплуатацию и подключались постепенно. Каждая из пяти очередей мощностью примерно 20 МВт по отдельности подключена к подстанции «Таврия».

Как это работает

Менеджер проектов компании Activ Solar Александр Симоненко отметил, что выработка электроэнергии на станции зависит от температуры:

– Оптимальная температура для работы солнечного модуля – 25‑30 градусов. Большой перегрев – это плохо. В жару мы модули не отключаем, станция продолжает работать, хотя и с небольшими потерями. Зимой, когда температура низка, а солнце очень яркое, станция тоже может полноценно действовать. Пешком весь солнечный парк обойти трудно. Директор станции, обслуживающий персонал, электромонтеры находятся на его территории, в помещении диспетчерского пункта. С помощью мониторов они следят, как работает каждый сектор станции. Если где‑то возникают проблемы, специалист оперативно выезжает в заданный сектор на квадроцикле. Система мониторинга позволяет наблюдать за станцией в режиме реального времени практически из любой точки земного шара.

Симоненко рассказал о том, как устроена солнечная станция. Здесь установлены комплекты распределительных устройств. Все инверторные станции закольцованы и подходят к КРПЗ ячейке, от которой идет линия, дающая возможность подключиться к ячейке подстанции. Это необходимо для быстрого реагирования на любые изменения в работе солнечного парка. Можно отключать отдельно каждую очередь и регулировать работу внутри всей станции.

Все модули соединены друг с другом последовательно. Они подключены к сумматорным коробкам, которые, в свою очередь, подключены к инверторным станциям. Солнечный модуль не боится ни дождя, ни прямых ударов. Материал, покрывающий его лицевую поверхность, очень прочен. Задняя поверхность полностью герметична, там установлена трехслойная защита.

С рассветом модуль начинает вырабатывать электричество, и автоматически начинают работать инверторы. Когда светит солнце, работают все модули. При облачной погоде станция также работает и вырабатывает энергию. Выработанная электроэнергия идет к ближайшему потребителю – Симферополю.

Все инверторные станции приходят с завода-производителя в готовом виде. Каждая состоит из инверторов и трансформатора. На одной инверторной станции установлены два инвертора. Сначала включается один инвертор. Когда он полностью загружается, включается второй. На территории солнечного парка слышен небольшой шум – это работают вентиляторы, охлаждающие инверторы.

Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, потому что модули вырабатывают постоянный ток напряжением 0,4 киловольта. Затем 0,4 киловольта передается в соседний отсек, там стоит трансформатор. 0,4 киловольта повышаются до 10 киловольт и уже передаются на подстанцию, которая рассчитана на прием 10 киловольт. Эти 10 киловольт повышаются до 110.

Экскурсию внутри инверторной станции провел дежурный электромонтер солнечного парка «Перово» Иван Кравченко (на нижнем фото):

– Здесь находятся два инвертора, каждый по 250 киловатт, в общей сумме полмегаватта. Фотогальванические панели вырабатывают постоянный ток, инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное напряжение промышленной частоты. В нем происходит преобразование энергии. Дальше на трансформаторе напряжение повышается, поступает на подстанцию «Таврия» и передается в линию электропередачи и единую энергосистему. Все соответствует правилам безопасности. Корпус электроустановки заземлен. При необходимости сработает защита – предохранители плюс автоматы.

Инвертор очень умный. Здесь все по максимуму автоматизировано и оцифровано. Мы являемся службой эксплуатации и следим за исправной работой оборудования. Если случается неполадка, то благодаря специальной программе мы можем увидеть любой участок. Мы постоянно ведем мониторинг по всем состояниям – уровню напряжения, тока, температуры, влажности, выработке мощности. Данные передаются в режиме реального времени, собираются, анализируются, записываются. Диспетчер в диспетчерской в любой момент может посмотреть всю интересующую информацию и даже сделать срезы за какой‑то период статистики – например, сколько было выработано за неделю, за месяц, за день. Наша система мониторинга также позволяет отследить, сколько мы могли сжечь угля и газа, чтобы получить то количество электроэнергии, которое получаем с помощью солнечных модулей. Счет пошел уже на тысячи тонн за то время, пока работает станция.

У каждого сотрудника, обслуживающего солнечную станцию, есть базовое образование электромонтера. Но, конечно, приходится доучиваться на месте, потому что на любом предприятии есть своя специ­фика, – отметил Кравченко.

Солнечные панели расположены под углом 25 градусов. Это продиктовано географическим расположением данной площадки. Такой угол позволяет получить максимальную годовую выработку электроэнергии. Модули могут располагаться в один, два и даже четыре ряда. Чем более плоский рельеф, тем больше рядов можно сделать. Солнечная станция «Перово» – однорядная.

Перспективы роста

Проблем с земельными участками для строительства солнечных парков не возникает. В Крыму достаточно земель, непригодных для сельского хозяйства. Территория, на которой расположена станция «Перово», – это земли запаса энергетики, здесь песчаный грунт, на котором ничего не растет. Недавно Activ Solar запустила четвертую солнечную станцию в Крыму – «Митяево» (Сакский район). А недалеко от станции «Перово» находится первая станция компании «Родниковое». Несмотря на то что она в пятнадцать раз меньше, чем «Перово», на момент строительства она являлась крупнейшей в СНГ.

По словам Александра Симоненко, «если присмотреться, солнечные модули немного различаются по своему дизайну, потому что одновременно используются модули разной мощности и разных производителей. Часть из них поликремниевые, часть – монокремниевые. Это связано с особенностями поставки и с тем, что никто из производителей не мог предоставить необходимый нам объем. Но по мощности и по характеристикам они приблизительно одинаковые.

В целом, строительство солнечных станций не только улучшает экологическую обстановку, но и стимулирует развитие электрических сетей и местное производство».

Независимая энергия: как запустить солнечную электростанцию

В 2014 году в Украине начался настоящий бум на альтернативную энергетику, особенно на энергию солнца.  Каждый хотел стать независимым от периодических отключений света и коммунальных тарифов, которые растут как на дрожжах, да еще и зарабатывать на энергетике.

Как запустить солнечную электростанцию ​​сегодня и возможно ли заработать на этом, рассказал предприниматель, который первым построил солнечную электростанцию ​​в Киевской области, открыл станцию ​​для юридических лиц в столице и первым создал систему мониторинга крупных СЭС Вячеслав Мижарев.

«Однажды, в далеком 2013 году, мое терпение лопнуло, – начал рассказ Вячеслав. – Постоянные скачки напряжения, сломанная техника, долгие часы без света – так живет большинство моих соседей в поселке Гнедин Киевской области и по сей день. Мы тоже длительное время были заложниками темноты, но когда из-за постоянных перепадов напряжения сломался котел, решили пойти инновационным путем».

Мужчина самостоятельно спроектировал и установил автономную станцию ​​на 12 панелей общей мощностью 3 кВт. Подобрал четыре аккумулятора, инвертор. Это обошлось ему приблизительно в $7 тысяч. Зато исчез негатив от коммунальных тарифов: за свет семья Мижаревих перестала платить вообще. Солнечные панели полностью обеспечивают энергией дом в 220 квадратов, а избыток, который накапливается в аккумуляторе, Вячеслав продает государству.

«В 2013 году за один киловатт платили примерно 40 копеек, – вспоминает владелец электростанции, – а после внедрения моего проекта, государство начало покупать уже у меня энергию в десять раз дороже, по «зеленому» тарифу, аж 4 гривны за киловатт».

Предприниматель пошел дальше и создал настоящий бизнес на солнце, первым открыв станцию ​​для юридических лиц в столице. Сегодня компания Мижарева – лидер по установке солнечных панелей для юридических лиц на крышах офисов и предприятий по всему Киеву.

Но прежде чем узнать, выгодно ли сегодня быть владельцем солнечной электростанции и изменилось ли что-то за эти 8 лет, начнем с основ.

Как работает солнечная электростанция

На самом деле, солнечная станция – это куски кремния, заключенные под стеклом в алюминиевый каркас. Они образуют многослойные кремниевые панели, зажатые между проводящими дорожками. В верхнем слое есть множество электронов, в нижнем – их, наоборот, нет. Как только фотоны солнечного света попадают на кремний, электроны начинают «бег» из насиженных мест в пустые. Так и образуется электрический ток.

Солнечные панели подключаются к инвертору (преобразователь постоянного тока в переменный), а уже сетевые станции подключают инвертор к общей электрической сети. Это общий принцип работы солнечной электростанции.

В 2014 году в Украине насчитывалось лишь 21 солнечная электростанция, в 2020-м порядка 15,5 тыс. объектов возобновляемой электроэнергетики, работающие по «зеленому» тарифу.

Что такое «зеленый» тариф

Это специальная цена, по которой частные домохозяйства продают государству энергию, произведенную от солнечных электростанций. Стоимость продажи такой электроэнергии в несколько раз выше, чем для обычных потребителей.

«Вы, как локальный потребитель, имеете право вводить в эксплуатацию солнечную электростанцию ​​и продавать излишки электричества по спецтарифам согласно Киотским соглашениям. Например, вы потребили за месяц 50 кВт/ч, а получили от электростанции 100 кВт/ч.  Таким образом, разницу в 50 кВт/ч можете продать по «зеленому» тарифу государству. Правда, на сумму, которую вы должны получить от такой продажи начисляется налог на прибыль, но зато остальное уже «капает» на ваш личный счет», – объясняет Мижарев. 

План энергетической независимости защищен на государственном уровне. Любой гражданин Украины по «зеленому» тарифу может производить и продавать электроэнергию без лицензии. А соответствующие расценки (кВт/ч) утверждены до 2030 года. Правда, с 2013-го цена постепенно уменьшается. Так, если начальная стоимость за кВт/ч была 0,36 евро, сейчас она равна 0,18 евро, а в 2030 году составит 0,14 евро. Такие условия побуждают предпринимателей ускориться: чем быстрее установить солнечную электростанцию, тем выше будет стоимость продажи энергии. Но стоит ли овчинка выделки, если цена за кВт/ч постоянно уменьшается?

Проект на пальцах

Итак, вы уже знаете, что такое солнечная электростанция и как начисляется «зеленый» тариф. Каков же механизм установки солнечной электростанции и когда ожидать первые прибыли?

«Допустим, вы решили установить солнечную электростанцию ​​у себя дома, – делится опытом предприниматель. – По закону физические лица могут устанавливать станции мощностью не более 30 кВт. На самом деле этого вполне достаточно. Только представьте, для установки 10-киловаттной станции нужна свободная площадь крыши в 70 кв. метров. Далеко не каждый частный дом имеет столько свободного места. А перестраивать конструкцию ради солнечных панелей вряд ли кто-то будет».

Чтобы стать владельцем солнечной электростанции не нужно оформлять ЧП, ООО или любую другую юридическую компанию. Прежде всего, надо смонтировать станцию ​​у себя на крыше, можно и на земле возле дома, но такие варианты менее распространены.  Лучше всего выбирать южную, юго-западную или юго-восточную стороны. Затем ищете подрядчика, платите за работу и материалы (сегодня все подрядные организации создают такие станции под ключ). Стоит это, в среднем, от $800 до тысячи за кВт. Только после этого подаете заявку на подключение в облэнерго.

«Согласно законодательству вам не могут отказать, – подсказывает Вячеслав. – Облэнерго рассматривает заявку и выдает технические условия на подключение. Все это занимает примерно месяц. Если в 2014 году коммунальщики еще не имели опыта подключения солнечных электростанций, сейчас это обычное дело. Именно они ответственны за подключение вашей станции. Вы оплачиваете счет от облэнерго и они проводят все необходимые работы по подключению. Отдельная плата за замену электросчетчика порядка 12 тыс. грн. Кроме того, нужно согласовать с коммунальщиками входную мощность электроэнергии. Если планируете установить электростанцию ​​на 30 кВт, то и мощность от облэнерго должна быть не ниже 30 кВт. Если ваши показатели не сходятся, надо обязательно урегулировать этот вопрос».

После завершения всех работ и оплаты счетов, вы заключаете договор с облэнерго на продажу электричества по «зеленому» тарифу. Согласно закону, «зеленый» тариф у нас действует до 2030 года, то есть ваш договор нужно заключить сроком до 31.12.2029 г. По словам бизнесмена, если вы установите солнечную электростанцию ​​мощностью 20 кВт, она (в среднем) будет приносить 100 тыс. грн в год. Это при том, что на обогрев дома и на горячую воду расходуется до 8 тыс. грн в год., ваши капиталовложения окупятся за 6-7 лет.

«Сегодня говорят, что из-за постепенного снижения цены на кВт по «зеленому» тарифу, заниматься «солнечным» бизнесом с каждым годом становится все менее выгодно. Я с этим категорически не согласен, – говорит Вячеслав.  – Да, цена понемногу снижается, но и стоимость оборудования с материалами для солнечной электростанции, если сравнить с 2014 годом, упала почти втрое. Тогда за установку станции в 3 кВт я заплатил $7 тысяч, а сейчас за $20 тысяч можно установить все 30 кВт».

Реальные риски и мифы

Несмотря на все вопросы и изменения, тема «солнечного» бизнеса интересует многих, поэтому сфера уже обросла мифами. Так, одни уверяют, что солнечные панели может изрядно повредить снег.

«Это ошибочное утверждение, – опровергает Мижарев. – При правильной установке можно регулировать наклон батареи. И повредить панели могут разве что осадки, размером с волейбольный мяч. Но я такого снега в своей жизни еще не видел. И даже когда дом реально замело, заряда солнечных батарей обычно хватает на 3-4 дня пассивной работы системы. Просто в такой период экономьте: избегайте включать духовку, бойлер, стиральную машину и другие энергозатратные приборы».

Еще утверждают, что есть риск разрушения крыши под тяжестью панелей. Но специалисты отмечают, что солнечная панель весит около 14 кг, поэтому проломить крышу больше шансов у кровельщиков, которые ее устанавливают.

Итак, все зависит от вашей реальной потребности в независимой энергии и целеустремленности. Другие препятствия, по словам специалистов, можно преодолеть!

Установка солнечной электростанции. Опыт использования и окупаемость

15 Октября, 2020, 15:45

4620

Оксана Алиева вместе с семьей живет в доме под Киевом. Год назад на своей крыше они установили солнечные панели для того, чтобы использовать дома только «чистую» электроэнергию.

Оксана рассказала «The Village Украина», как работает домашняя электростанция, как ее установить, сколько это стоит и как это помогает бороться с изменением климата.


Какую солнечную электростанцию можно установить

Солнечная электростанция — это солнечные панели и инвертор. Панели производят постоянное напряжение, как в бортовой сети автомобиля, а инвертор преобразует его в привычные нам 220 вольт переменного напряжения, которое можно давать в розетки.   

В Украине владельцы частных домов или люди с собственным земельным участком могут установить на своей территории небольшие солнечные станции — ранее ограничение было до 30 кВт мощности, а сейчас — до 50 кВт для комбинированных солнечно-ветровых станций.

Солнечные панели генерируют электроэнергию, которая может использоваться для собственных нужд дома, а если есть избыток — он продается в сеть по «зеленому тарифу» — от 16,3 до 20 евроцентов за кВт⋅час, в зависимости от года установление станции. Из этой суммы уплачивается НДФЛ и военный сбор.

Покупка и установка электростанции

Сначала нужно заказать все необходимое оборудование и установить его у себя в доме или на участке. Стоимость установленного киловатта сейчас постоянно снижается из-за постепенного удешевления технологий и их развития. 

«Если несколько лет назад 1 киловатт установленной мощности станции стоил около 700 долларов, сейчас можно установить и за 400 долларов за киловатт», — отмечает Оксана.

Установка такой электростанции как у Оксаны, мощностью в 17кВт сейчас будет стоить около $6 800.

После этого необходимо подать заявление в местное облэнерго о том, что у вас есть станция ​​с определенной мощностью и просите установить вам «зеленый тариф».

Облэнерго приезжает к вам домой, меняет счетчик на тот, что способен измерять электроэнергию в обоих направлениях — когда дом покупает ее в сети и продает. После этого составляется акт и с момента его подписания начинает действовать «зеленый тариф».

Проблемы с оформлением

Юридически процедура одинакова для всех, но по факту все будет очень зависеть от конкретного облэнерго.

«Ни для кого не секрет, что во многих регионах Украины существует коррупционная составляющая, как в подключении солнечных электростанций и установлении «зеленого тарифа», так и на других этапах работы облэнерго», — рассказывает Оксана.

Если идти правильным путем и не поддаваться на коррупционные предложения ускорить процедуру, она может затянуться от нескольких месяцев до года.

«В моем случае это заняло почти 3 месяца — с момента, когда было установлено оборудование, до того, как мы подписали договор с Киевской областной ЕК — распределительной компанией, занимающейся продажей электрической энергии».

Продажа электроэнергии в сеть

Поскольку продажа электроэнергии в сеть — это не основной вид деятельности для домашних хозяйств, он не считается коммерческим, поэтому лицензирование не требуется. 

«У нас в Киевской области облэнерго просто информирует о том, сколько нашей солнечной электроэнергии приняли в сеть, а в следующем месяце деньги приходят на счет. Нам даже не нужно физически подписывать документы», — — рассказывает Оксана.

Но здесь все также зависит от облэнерго, ведь в разных областях все устроено по-разному. Например, некоторым людям ежемесячно нужно лично приезжать в облэнерго и подписывать акт выполненных работ на тот объем электроэнергии, который они выработали. И только после этого им начисляются средства.

Покупать электроэнергию все же приходится

Электростанция Оксаны имеет 17кВт мощности и в летние месяцы станция производит больше электроэнергии, чем потребляет ее семья, поэтому небольшой избыток они продают. В зимний период мощности станции не хватает, поэтому ее приходится покупать.

«Мы продаем небольшой избыток в электрическую сеть только в летние месяцы, потому, что в доме живет 4 человека и у нас достаточно большое собственное потребление. Мы не используем газ для приготовления пищи или отопления, пользуемся исключительно электрической энергией в доме», — отмечает Оксана.

При этом среднегодичное потребление электроэнергии из сети остается нулевым.

«Когда мы рассчитывали, которая мощность станции нам нужна, принимали во внимание расходы электроэнергии в год. И если считать общее потребление и производство энергии, то получается, что за теплый период солнечная станция полностью покрывает наше годовое потребление»

Окупаемость установки солнечных панелей

Стоимость и мощность каждой конкретной электростанции очень зависит от потребления в месте ее установки и географического расположения — показатели в Херсонской и Киевской областях будут совершенно разные. Поэтому одного срока окупаемости для все электростанций быть не может.

«По нашим подсчетам, установка солнечной электростанции для нас окупится примерно через 10-11 лет в основном из-за того, что мы компенсируем собственное потребление», — рассказала Алиева.

Но если представить, что такая же солнечная станция расположена на участке, где электроэнергию не потребляют, то ее владельцы могли бы заработать за месяц примерно €270-300 (за вычетом НДФЛ и военного сбора). Соответственно, окупится она быстрее.

Обслуживание станции

Солнечная станция требует определенного внимания, но не требует постоянного обслуживания и ее не нужно чистить каждый вечер.

Важно просто проверять, все ли правильно работает в приложении для мониторинга, который предлагает установить компания-производитель инвертора. Туда следует периодически заходить и проверять, корректно ли работает инвертор, выдает ли он ту мощность, которая установлена.

«Нашей станции год, и за это время у нас не возникало никаких проблем с оборудованием — ни с панелями, ни с инвертором. Мы не чистим панели от пыли, для этого достаточно временных дождей хотя бы раз в месяц», — отмечает Оксана.

По ее словам, единственной проблемой за этот год была тень от ветки ореха, растущего возле дома, которая падала на панели и уменьшала количество вырабатываемого электричества.

Читайте также:

В США сгорела крупнейшая в мире солнечная электростанция

В Калифорнии сгорела крупнейшая в мире солнечная электростанция. Инцидент может подорвать рынок возобновляемых источников энергии и поднять цену на «зеленые» киловатты.

Пожар, произошедший на крупнейшей в мире солнечной электростанции, заставил остановить выработку на ней электроэнергии и пересмотреть стандарты безопасности в области освоения альтернативных источников энергии.

«Архимед бы гордился собой», — мрачно пошутило издание Register, вспомнив легенду, которая приписывает древнегреческому ученому сожжение римского флота при помощи зеркал, сконцентрировавших на них солнечный свет.

close

100%

Инцидент произошел на крупнейшей в мире солнечной электростанции Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS), расположенной в Калифорнии. Как стало известно позднее, пожар возник из-за неправильного расположения зеркал, направляющих солнечный свет на бойлерную вышку.

В итоге сконцентрированный солнечный свет попал не в положенное место, на вышке возник пожар, который расплавил и сжег паропроводы, повредил электрические кабели.

Пожар удалось потушить силами сотрудников электростанции, хотя прибывшим на место пожарным и пришлось забираться на высоту 150 метров. Станция ISEGS состоит из трех блоков зеркал, в центре которых размещены башни, окруженные 350 тыс. зеркал, управляемых при помощи компьютеров. Поскольку один из блоков станции последнее время находился на ремонте, после пожара станция стала работать на треть мощности, которая составляет 392 мегаватта.

Подсчитано, что этой энергии хватает для энергоснабжения 140 тыс. домохозяйств в штате Калифорния.

Как скажется авария на обеспечении этих домов и когда станция сможет возобновить производство энергии, не сообщается.

Калифорнию называют самым зеленым штатом США — именно здесь в энергетическом балансе штата наибольшую долю составляет производство экологически чистой энергии, в первую очередь это солнечные и ветряные электростанции. Тут же сосредоточено около 40% электромобилей США.

close

100%

Именно поэтому два года назад было принято решение об открытии в пустыне Мохаве, в 70 км к юго-западу от Лас-Вегаса, гигантской солнечной электростанции, строительство которой поддержала корпорация Google. Каждое из поворотных зеркал размером с гаражные ворота направляет луч света на башню, где расположен бойлер.

Бойлер нагревается до тысячи градусов Цельсия и дает пар, который вращает турбины, производящие ток.

Это первый пожар, случившийся на электростанции такого типа за всю историю их использования, однако не первый случай, доказавший, что использование солнца в качестве источника энергии может быть небезопасным. Год назад американские экологи забили тревогу после того, как аналогичная электростанция, использующая сконцентрированный солнечный свет,

стала причиной гибели нескольких сотен птиц, пролетевших близко к центральной башне.

Кроме того, ранее поступали жалобы от пилотов гражданской авиации на ослепление зеркалами подобных установок. Что касается пострадавшей станции в пустыне Мохаве, случившийся пожар способен только усугубить проблемы, с которыми ее руководство столкнулось ранее. В последние месяцы станция не могла производить энергию на уровне, прописанном проектной документацией. Тогда комиссия по энергетике Калифорнии назвала причиной плохой работы станции «облака, следы инверсии самолетов и плохую погоду». Чтобы улучшить производительность, операторам станции было отведено время до 31 июля 2016 года. Ясно, что пожар вряд ли ускорит этот процесс.

Эксперты опасаются: повредивший станцию инцидент приведет к тому, что цена электроэнергии, производимой подобными станциями, резко возрастет, и поменяет подходы к тому, как использовать солнечную энергию.

В 2007 году, когда ISEGS только задумывалась, стоимость киловатт-часа, произведенного такими станциями, была примерно равна стоимости энергии, произведенной классическими солнечными станциями на основе фотоэлектрических панелей.

Спустя несколько лет себестоимость последней упала до 6 центов, в то время как у аналогов ISEGS стоимость осталась на уровне 15–20 центов.

Если фотоэлектрические панели и производимое ими электричество дешевеют благодаря применению новых технологий и росту КПД солнечных батарей, у станций, использующих паровые турбины, потенциала для падения стоимости нет. «У установок, концентрирующих солнечную энергию, такого не будет, поскольку это в большей степени конструкции из стали и стекла», — уверен Адам Шульц, руководитель проекта из Калифорнийского университета в Дейвисе.

Другим преимуществом фотоэлектрических станций является их масштабируемость. Такие установки работают, занимая всего несколько квадратных метров на крыше дома, при этом использовать полученную энергию можно там, где она произведена. В отличие от них станции, аналогичные ISEGS, занимают огромные площади, имеют множество движущихся зеркал и сложное устройство генератора, требующее постоянного поддержания и затрат.

Теоретически такие станции хороши тем, что сглаживают пики в потреблении электроэнергии. Давать ток, будучи освещенными, они начинают не с самого утра, а с небольшим запозданием.

Однако вечером, когда солнце садится, запасы произведенного пара продолжают вращать турбины и станция продолжает производить энергию.

При этом некоторые станции, например Crescent Dunes Solar Energy Project в Неваде, используют для хранения энергии не воду и пар, а расплавы солей, что позволяет дольше запасать энергию. Как бы то ни было, в США пока не планируется строить новых станций, аналогичных сгоревшей, строительство подобной установки сейчас ведется в Марокко.

В Китае запустили крупнейшую в мире плавучую солнечную электростанцию — РБК

Плавучая солнечная электростанция запущена на востоке Китая: 160 тыс. солнечных панелей расположено на площади около 86 га. По данным китайских СМИ, мощность станции составляет 40 мегаватт. В КНР ее называют крупнейшей в мире

Фото: New China TV / YouTube

В городе Хуайнань (провинция Аньхой, восток Китая) запущена плавучая солнечная электростанция, насчитывающая 160 тыс. солнечных панелей. Она способна обеспечить электричеством 15 тыс. домов, передает газета «Жэньминь жибао».

Электростанция построена подразделением компании Sungrow Power Supply Co Ltd., уточняет издание China Daily. Мощность станции, по данным издания, составляет 40 мегаватт. Фотогальванические панели расположены на площади около 86 га. Газета называет объект крупнейшей в мире плавучей электростанцией.

Замгендиректора подразделения Sungrow Сяо Фуцинь пояснил изданию, что панели установлены на специальных плотах в карьере, площадь которого составляет 400 га. В дно водоема вбили более тысячи железобетонных свай, которые поддерживают плоты, рассказал он. Конструкторы плавающей электростанции предполагают, что срок ее службы составит 25 лет.

Сяо Фуцинь добавил, что за работой электростанции наблюдают беспилотники. В случае возникновения внештатной ситуации они «первыми прибудут на место и сделают фотографии», пояснил он.

Газета The New York Times 5 июня, сообщая о строительстве станции, отмечала, что местные власти планируют расширить эту электростанцию. Реализацию проекта, писало издание, можно рассматривать как стремление Китая усилить свои позиции на рынке возобновляемой энергии и ослабить там роль США. Полученные навыки позволят Пекину стать главным энергетическим партнером для многих государств, стремящихся уменьшить негативное влияние на климат, отмечало NYT. Плавучую станцию уже осмотрели делегации из Японии, Тайваня, Вьетнама, Сингапура и других стран, а Sungrow планирует лицензировать технологию для продажи за пределами КНР.

Что такое солнечная электростанция и как она работает?

Опубликовано 20 Март 2020

Солнечные электростанции используют солнечные лучи для производства электроэнергии, точно так же, как солнечные панели, которые устанавливаются на крыше жилого дома, но вместо того, чтобы питать только несколько сотен квадратных метров дома, в некоторых случаях энергия используется для питания. сотни тысяч домов.

Две наиболее часто используемые солнечные технологии для солнечных электростанций — это фотоэлектрические станции и солнечные тепловые системы.Их различают в зависимости от того, как энергия, полученная от солнца, преобразуется в электричество.

Что такое фотоэлектрическая электростанция?

Фотоэлектрические электростанции используют фотоэлементы для преобразования солнечного света в полезную электроэнергию. Солнечные фотоэлектрические установки работают так же, как небольшие бытовые фотоэлектрические панели, за исключением гораздо более крупных масштабов. Фотоэлектрические панели изготавливаются из полупроводниковых материалов, обычно из кремния той или иной формы.

Что такое солнечная тепловая электростанция?

Солнечные тепловые электростанции сильно отличаются от фотоэлектрических электростанций, поскольку они собирают солнечный свет, который помогает генерировать пар, который затем подается через турбину, вырабатывая электричество.Есть три основных типа солнечных тепловых электростанций. Во всех трех методах используется нагретая жидкость, которая затем прокачивается через турбину для выработки электричества.

1 — Параболические желоба

Это самый распространенный тип. Параболические желоба, также известные как «солнечное поле», содержат множество рядов коллекторов. Этот метод используется для нагрева жидкости, которая затем собирается в центральном сборнике для создания нагретого потока под высоким давлением, который подается через турбины для выработки электроэнергии.

2 — Башня солнечной энергии

Этот метод хорошо работает в неблагоприятных погодных условиях, таких как пустыня Мохаве, поскольку они могут выдерживать экстремальные температуры, град и песчаные бури. В этой системе используются тысячи плоских зеркал, отслеживающих солнце, которые отражают солнечную энергию на центральную приемную вышку. Затем сконцентрированная солнечная энергия используется для нагрева воздуха внутри башни. Тепло улавливается котлом и используется для производства электроэнергии с помощью паровой турбины.

3 — Солнечный пруд

В этом методе искусственный бассейн с соленой водой собирает и хранит тепловую энергию.Нижний слой пруда очень горячий и действует как изолятор, позволяя задерживать солнечный свет. Затем горячая соленая вода откачивается для использования в электричестве через турбину.

Каковы преимущества солнечной электростанции?

Самым распространенным преимуществом солнечной электростанции является снижение загрязнения воздуха. При производстве электроэнергии из ископаемого топлива могут образовываться вредные газы, снижающие качество воздуха, которым мы дышим. Использование солнца для выработки большей энергии означает меньше вредных выбросов от сжигания ископаемого топлива.Солнечная энергия также может помочь производить электричество в районах с ограниченным доступом к электросетям или вообще без него, а также с дистиллированной водой в регионах с ограниченными запасами чистой воды. Еще одно преимущество солнечных электростанций — чрезвычайно низкие затраты на техническое обслуживание. Как правило, солнечные электростанции требуют меньшего обслуживания, чем другие альтернативные источники энергии.

Коммерческая солнечная энергия дает множество преимуществ. Используйте солнечную энергию и преобразуйте ее в настоящую экономию. Установите систему в своей коммерческой недвижимости сегодня же.Свяжитесь с Solar Power Direct для получения дополнительной информации о доступных альтернативах ископаемому топливу.

Основы концентрирования солнечной энергии | NREL

Концентрирующие солнечные энергетические системы используют тепло от солнечного света для производства электроэнергии для крупных электростанций.

Свет отражается в коллекторе параболического желоба на заводе Abengoa в Солане, обслуживающем более 70 000 домов в Аризоне. Фото Денниса Шредера / NREL

Многие электростанции сегодня используют ископаемое топливо в качестве источника тепла для кипячения воды. Пар из кипящей воды вращается большая турбина, которая заставляет генератор производить электричество. Однако в электростанциях нового поколения используется концентрированная солнечная энергия. системы и солнце как источник тепла. Три основных типа концентрирующих солнечных к системам питания относятся: линейный концентратор , тарелка / двигатель и системы опорной башни .

Линейные концентраторы

Линейные концентраторы собирают солнечную энергию с помощью длинных прямоугольных изогнутых (П-образные) зеркала. Зеркала наклонены к солнцу, фокусируя солнечный свет на трубках. (или приемники), которые проходят по длине зеркал. Отраженный солнечный свет нагревает жидкость, протекающая по трубкам. Затем горячая жидкость используется для кипячения воды в обычном паротурбинный генератор для производства электроэнергии.

Существует два основных типа систем линейных концентраторов: системы с параболическими желобами, где приемные трубки расположены вдоль фокальной линии каждого параболического зеркала; и линейные рефлекторные системы Френеля, в которых одна приемная трубка расположена над несколько зеркал для большей мобильности при отслеживании солнца.

Система тарелки / двигателя

В системе «тарелка / двигатель» используется зеркальная тарелка, похожая на очень большую спутниковую тарелку, хотя для минимизации затрат зеркальное блюдо обычно состоит из множества более мелких плоские зеркала в форме тарелки.Тарелочная поверхность направляет и концентрирует солнечный свет на тепловой приемник, который поглощает и собирает тепло и передает это к двигателю-генератору.

Самым распространенным типом теплового двигателя, используемого сегодня в системах тарелка / двигатель, является тепловой двигатель Стирлинга. двигатель. Эта система использует жидкость, нагретую ресивером, для перемещения поршней и создания механическая сила. Затем механическая мощность используется для запуска генератора или генератора переменного тока. производить электричество.

Системы Power Tower

Система Power Tower использует большое поле плоских зеркал, отслеживающих солнце, известных как гелиостаты. для фокусировки и концентрации солнечного света на приемнике на вершине башни. Теплообмен жидкость, нагретая в ресивере, используется для генерации пара, который, в свою очередь, используется в обычный турбогенератор для производства электроэнергии.

В некоторых градирнях в качестве теплоносителя используется вода / пар.Другие передовые разработки экспериментируют с расплавом нитратной соли из-за его превосходной теплопередачи и возможности хранения энергии. Возможность накопления энергии или накопления тепла позволяет система продолжает подавать электроэнергию в пасмурную погоду или ночью.


Дополнительные ресурсы

Для получения дополнительной информации о концентрации солнечной энергии посетите следующие ресурсы:

Концентрация исследований солнечной энергии в NREL

Energy 101 видео о концентрации солнечной энергии

Концентрация солнечной энергии
U.S. Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики

Как работает солнечная тепловая энергия

Есть два типа солнечных тепловых систем: пассивные и активные. Пассивная система не требует оборудования, например, когда внутри вашего автомобиля накапливается тепло, когда он припаркован на солнце. Активная система требует некоторого способа поглощения и сбора солнечной радиации, а затем ее сохранения.

Солнечные тепловые электростанции — это активные системы, и хотя существует несколько типов, есть несколько основных общих черт: зеркала отражают и концентрируют солнечный свет, а приемники собирают эту солнечную энергию и преобразуют ее в тепловую энергию.Затем можно использовать генератор для производства электроэнергии из этой тепловой энергии.

Самый распространенный тип солнечных тепловых электростанций, в том числе электростанции в пустыне Мохаве в Калифорнии, используют конструкцию параболического желоба для сбора солнечного излучения. Эти коллекторы известны как системы линейных концентраторов, и самые большие из них способны вырабатывать 80 мегаватт электроэнергии [источник: Министерство энергетики США]. Они имеют форму хаф-пайпа, который можно увидеть на сноуборде или скейтборде, и имеют линейные параболические отражатели, покрытые более чем

0 зеркал, выровненных с севера на юг и способных поворачиваться, чтобы следовать за солнцем, когда оно движется на восток. на запад днем.Благодаря своей форме установки этого типа могут достигать рабочих температур около 750 градусов F (400 градусов C), концентрируя солнечные лучи с интенсивностью в 30-100 раз по сравнению с их нормальной интенсивностью на теплоносителях или трубах, заполненных водой / паром [источник : Управление энергетической информации]. Горячая жидкость используется для производства пара, а затем пар вращает турбину, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество.

Хотя конструкции с параболическими желобами могут работать на полную мощность как солнечные электростанции, они чаще используются в качестве гибридных источников солнечного и ископаемого топлива, добавляя возможность использования ископаемого топлива в качестве резервного.

Башенные солнечные системы — это еще один тип солнечных тепловых систем. Мачты полагаются на тысячи гелиостатов , которые представляют собой большие плоские зеркала, отслеживающие солнце, для фокусировки и концентрации солнечного излучения на одном установленном на башне приемнике. Как и в параболических желобах, теплоноситель или вода / пар нагреваются в приемнике (однако силовые башни способны концентрировать солнечную энергию в 1500 раз), в конечном итоге преобразовываются в пар и используются для производства электроэнергии с помощью турбины и генератор.

Конструкции силовых башен все еще находятся в разработке, но когда-нибудь их можно будет реализовать в виде подключенных к сети электростанций, производящих около 200 мегаватт электроэнергии на одну башню.

Третья система — это солнечная тарелка / двигатель . По сравнению с параболическим желобом и силовыми мачтами, тарелочные системы производятся небольшими партиями (от 3 до 25 киловатт). Есть два основных компонента: солнечный концентратор (тарелка) и блок преобразования энергии (двигатель / генератор). Блюдо направлено и отслеживает солнце и собирает солнечную энергию; он способен сконцентрировать эту энергию примерно в 2000 раз.Между тарелкой и двигателем находится термоприемник, представляющий собой серию трубок, заполненных охлаждающей жидкостью (например, водородом или гелием). Он поглощает концентрированную солнечную энергию от тарелки, преобразует ее в тепло и отправляет это тепло в двигатель, где оно превращается в электричество.

Как работает солнечная энергия — Solar Washington

Солнечная энергия — это лучистая энергия солнца. Больше солнечной энергии падает на Землю от Солнца за один час , чем мир использует за один год !

Превратить эту энергию в полезную — непростая задача.Несколько технологий были исследованы, протестированы и используются сегодня, а в будущем появятся новые.

Solar Washington Webinar Presentation-
An Introduction to Solar

В дополнение к просмотру информации ниже обязательно ознакомьтесь с нашим вебинаром Введение в Solar (апрель 2020 г.), представленным членом совета директоров Solar Washington Board Джеем Ларсоном в апреле 2020 г. В этом видео Джей описывает, как работает солнечная энергия, ее различные приложения, общие затраты, образцы установок и многое другое.

Щелкните, чтобы получить доступ к записи вебинара. (Просмотр бесплатный, но требуется регистрация.)

Различные области применения солнечной энергии

Passive Solar — В зависимости от местоположения дом или здание можно расположить так, чтобы лучше всего использовать прямой солнечный свет в качестве тепла зимой и отводить тепло летом. Экологичные строительные конструкции максимально используют это низкотехнологичное решение.

Фото любезно предоставлено South Sound Solar

Solar Photovoltaic (PV) — Когда солнце попадает на солнечную панель, фотоны солнечного света поглощаются элементами панели, что создает электрическое поле между слоями и заставляет электричество течь.Солнечные фотоэлектрические панели были впервые использованы в космическом пространстве, где сжигание топлива запрещено из-за недостатка кислорода. Исследования НАСА в области фотоэлектрической энергии проложили путь к сегодняшней солнечной революции на крышах домов. Солнечные фотоэлектрические системы создают электричество постоянного тока (DC), которое преобразуется в переменный ток с помощью инвертора мощности, прежде чем оно будет подключено к сети. Солнечные панели состоят из ячеек, обычно изготовленных из кремния. Солнечные панели соединены вместе в солнечную батарею разного размера. При добавлении к существующим крышам солнечные батареи оказывают минимальное воздействие на окружающую среду.

Фото любезно предоставлено Fire Mountain Solar

Solar Thermal — Как вы знаете, ощущая солнечные лучи на своей коже, солнечная энергия также генерирует тепло. Солнечные лучи можно использовать для нагрева воды напрямую или для нагрева жидкости, которая затем передает тепло воде для доставки горячей воды в дом или для другого использования. Эта технология часто используется для обогрева бассейнов.

Солнечные фотоэлектрические или солнечные тепловые технологии могут использоваться в небольших масштабах для питания жилого дома или малого бизнеса или в массовом масштабе в качестве солнечной электростанции.

Фотографии солнечного тепла и концентрированного солнечного света: Министерство энергетики США

Concentrating Solar Power (CSP) — В этой технологии используются зеркала для отражения и концентрации солнечного света на приемниках, которые собирают солнечную энергию в виде тепла, которое используется для нагрева жидкости до высоких температур. Жидкость передает тепло для производства пара, который приводит в действие турбины, преобразуя тепловую энергию в механическую. Вращение турбин производит электричество. Жидкость, используемая в CSP, может быть маслом, расплавленной солью, расплавленным песком или другим материалом, который остается в замкнутом контуре.Эти электростанции продолжают вырабатывать электроэнергию в ночное время, потому что в них накоплено много концентрированной тепловой энергии. У каждого зеркала есть двигатель, управляемый компьютером, чтобы наклонять отражающую поверхность к солнцу, отслеживающему ее по небу. Компьютерное программное обеспечение и / или двигатели, работающие в пустыне, могут иметь проблемы в работе. В пустынях Калифорнии и Невады есть несколько электростанций CSP. Они занимают огромные площади на суше и, как любая электростанция, вырабатывают много электроэнергии.Существует несколько различных конструкций, включая тарелки, кормушки и башни.

Large Scale Solar PV — Электростанции, состоящие из очень больших солнечных батарей, вырабатывают электроэнергию для питания отдельных зданий, населенных пунктов или микросетей. В сочетании с накопительным механизмом питание можно использовать днем ​​или ночью. Хранение электроэнергии с помощью солнечных панелей — это область, в которой сегодня проводятся значительные исследования.

Emerging Solar Technologies

Исследования стремительно продвигаются по поиску новых способов использования солнечной энергии для производства электричества, в том числе:

Дополнительные ресурсы
Поддержите наши усилия по предоставлению образовательных ресурсов по солнечной энергии!

Пожалуйста, поддержите наши усилия по обеспечению всех жителей Вашингтона образовательными ресурсами по солнечной энергии.Станьте участником или сделайте пожертвование сегодня. Спасибо за поддержку!

(Из журнала Popular Mechanics; 6 июля 2019 г.). Как работают солнечные панели (и почему они захватывают мир). Ссылка на статью

Как работает солнечная энергия | Специалисты по солнечной энергии

Солнечная энергия работает путем преобразования солнечного света в электричество. Затем это электричество можно использовать в вашем доме или экспортировать в сеть, когда в нем нет необходимости. Это делается путем установки солнечных панелей на крыше, которые вырабатывают электроэнергию постоянного тока.Затем он подается в солнечный инвертор, который преобразует электричество постоянного тока от ваших солнечных панелей в электричество переменного тока.

Как работает солнечная энергия

1. Ваши солнечные панели состоят из кремниевых фотоэлектрических элементов. Когда солнечный свет попадает на ваши солнечные панели, солнечные фотоэлементы поглощают солнечные лучи, а электричество вырабатывается за счет фотоэлектрического эффекта. Электроэнергия, производимая вашими панелями, называется электричеством постоянного тока (DC), и она не подходит для использования в вашем доме вашими приборами.Вместо этого электричество постоянного тока направляется в ваш центральный инвертор (или микроинвертор, в зависимости от настройки вашей системы).

2. Ваш инвертор может преобразовывать электричество постоянного тока в электричество переменного тока (AC), которое можно использовать в вашем доме. Отсюда электричество переменного тока направляется на ваш распределительный щит.

3. Распределительный щит позволяет подавать полезную электроэнергию переменного тока на бытовые приборы в вашем доме. Ваш распределительный щит всегда будет гарантировать, что ваша солнечная энергия будет использоваться в первую очередь для питания вашего дома, получая доступ к дополнительной энергии из сети только тогда, когда вашего солнечного производства недостаточно.

4. Все домохозяйства, использующие солнечную энергию, должны иметь двунаправленный счетчик (счетчик коммунальных услуг), который вам установит продавец электроэнергии. Двунаправленный счетчик может регистрировать всю мощность, потребляемую в доме, но также записывать количество солнечной энергии, которая экспортируется обратно в сеть. Это называется нетто-счетчиком.

5. Вся неиспользованная солнечная электроэнергия затем отправляется обратно в сеть. Экспорт солнечной энергии обратно в сеть принесет вам кредит на счет за электроэнергию, называемый зеленым тарифом (FiT).В ваших счетах за электроэнергию будет учитываться электроэнергия, которую вы покупаете из сети, а также кредиты на электроэнергию, вырабатываемую вашей солнечной энергетической системой, которую вы не используете.

Благодаря солнечной энергии вам не нужно включать ее утром или выключать на ночь — система сделает это плавно и автоматически. Вам также не нужно переключаться между солнечной энергией и сетью, поскольку ваша солнечная система может определить, когда лучше всего это сделать, в зависимости от количества энергии, потребляемой в вашем доме.На самом деле солнечная система требует очень небольшого обслуживания (поскольку в ней нет движущихся частей), а это значит, что вы вряд ли узнаете, что она там есть. Это также означает, что качественная солнечная энергетическая система прослужит долгое время.

Ваш солнечный инвертор (обычно установленный в вашем гараже или в доступном месте) может предоставить вам такую ​​информацию, как количество электроэнергии, произведенной в любой конкретный момент времени, или сколько она вырабатывалась за день или в целом с тех пор, как она была произведена. работает. Многие качественные инверторы оснащены беспроводной связью и сложным онлайн-мониторингом.

Если это кажется сложным, не волнуйтесь; Один из экспертов Infinite Energy Energy Consultant проведет вас через процесс работы солнечной энергии по телефону, электронной почте или через бесплатную домашнюю консультацию.

Чтобы организовать бесплатную консультацию у вас дома или в офисе:

Quick

Карта сайта

Как работает концентрирование солнечной энергии

От башен до тарелок, от линейных зеркал до желобов — технологии концентрирования солнечной энергии (CSP) отражают и собирают солнечное тепло для выработки электроэнергии.Одной электростанции CSP может хватить примерно на 90 000 домов. Это видео объясняет, что такое CSP, как оно работает и как такие системы, как параболические желоба, производят возобновляемую энергию.

РАССКАЗЧИК: Хорошо, возьмите естественное тепло от солнца, отразите его в зеркало, сфокусируйте все это тепло на одной области, отправьте его через систему питания, и у вас есть возобновляемый способ производства электричества. Это называется концентрирующей солнечной энергией или CSP.

Сейчас существует много типов технологий CSP.Башни, посуда, линейные зеркала и кормушки. Хорошо, взгляните на эту систему параболического желоба. Параболические желоба — это большие зеркала в форме гигантской буквы U. Эти желоба соединены вместе длинными линиями и будут отслеживать солнце в течение дня. Когда солнечное тепло отражается от зеркала, изогнутая форма отправляет большую часть отраженного тепла на приемник. Приемная трубка заполнена жидкостью и может быть маслом, расплавленной солью или чем-то, что хорошо удерживает тепло.

По сути, эта сверхгорячая жидкость нагревает воду в теплообменнике, и вода превращается в пар.Теперь пар отправляется в турбину, и оттуда на электростанции все как обычно. Паровая турбина вращает генератор, а генератор вырабатывает электричество. Как только жидкость передает свое тепло, она повторно используется и используется снова и снова, а пар также охлаждается, конденсируется и повторно используется снова и снова. Одним из больших преимуществ этих систем желобов является то, что нагретую жидкость можно хранить и использовать позже для выработки электричества, когда солнце не светит.

Солнечное небо и высокие температуры делают юго-запад США идеальным местом для таких электростанций.Многие концентрированные солнечные электростанции могут быть построены в течение следующих нескольких лет, а одна электростанция может вырабатывать 250 мегаватт или более, что достаточно для обеспечения энергией около 90 000 домов. Это много электричества, чтобы удовлетворить потребности Америки в электроэнергии.

Введение в солнечную энергию | Краткая информация

С незапамятных времен люди очаровывались солнцем. Древние цивилизации олицетворяли солнце, поклоняясь ему как богу или богине. На протяжении всей истории земледелие и сельское хозяйство полагались на солнечные лучи для выращивания сельскохозяйственных культур и поддержания жизни населения.

Однако только недавно мы научились использовать потрясающую силу солнца . Полученные в результате технологии имеют многообещающие последствия для будущего возобновляемой энергетики и устойчивого развития. Ниже мы кратко рассказали о солнечной энергии, о том, как она работает, и о том, что ждет солнечную энергию в будущем.

Что такое солнечная энергия?

Солнечная энергия — это форма энергии, получаемая за счет энергии и тепла солнечных лучей. Это возобновляемый и, следовательно, «зеленый» источник энергии.

источник

Как работает солнечная энергия?

Самый распространенный способ использования солнечной энергии — это фотоэлектрические (PV) панели — большие зеркальные панели, которые вы, вероятно, видели на крышах домов, в портативных солнечных устройствах и даже в космических кораблях. Эти панели действуют как проводники, поглощая солнечные лучи, нагревая и создавая энергию (и электричество).

В более крупном масштабе солнечные тепловые электростанции также используют энергию солнца для производства энергии.Эти установки используют солнечное тепло для кипячения воды и, в свою очередь, приводят в действие паровые турбины. Эти заводы могут снабжать электроэнергией тысячи людей.

Есть и другие способы использования солнечной энергии. Подробнее об этих различных методах, используемых сегодня, читайте здесь, через National Geographic.

Почему солнечная энергия — более «экологичный» вариант?

Так же, как энергия ветра, солнечная энергия является практически неограниченным и неисчерпаемым ресурсом (в отличие от энергии, производимой из ископаемого топлива).По мере того, как технологии совершенствуются, а материалы, используемые в фотоэлектрических панелях, становятся «экологичнее», углеродный след солнечной энергии становится все меньше и меньше, а технология становится более доступной для масс.

Почему солнечная энергия не является более распространенной?

Подобно ветровой энергии, солнечная энергия зависит от погоды и количества солнечного света в определенном месте. Это означает, что географические районы, где отсутствует солнечный свет, или районы, где часто бывает пасмурная погода, могут испытывать трудности с эффективным использованием солнечной энергии.

Кроме того, солнечная энергия — занятие дорогое. Технологии часто требуют большого количества земли и могут быть чрезвычайно дорогостоящими. Ученые упорно трудятся, чтобы найти доступное и эффективное решение для использования солнечной энергии.

источник

Фактов о солнечной энергии:

Знаете ли вы?

  • Каждый час солнце светит с такой силой, чтобы обеспечивать мировую энергию на целый год.
  • Энергия перемещается от Солнца к Земле в среднем за восемь минут.
  • Ученые использовали солнечную энергию для питания космических кораблей с 1958 года.
  • Средняя продолжительность жизни большинства солнечных панелей, используемых сегодня, составляет 20-40 лет.

Впустите солнечный свет! Заинтересованы в солнечной энергии для вашего дома? Существует ряд ресурсов, проектов и продуктов, доступных в Интернете для семей, заинтересованных в использовании солнечной энергии. Чтобы получить максимальную отдачу от вложенных средств, обязательно проведите тщательное исследование, прежде чем начинать какие-либо новые усилия.

Вопросы о солнечной энергии или других возобновляемых источниках энергии? Спросите нас в Just Energy Facebook или Twitter

Привезено к вам компанией justenergy.com

Все изображения лицензированы Adobe Stock.
Рекомендуемое изображение:

Ресурсов:

http://environment.nationalgeographic.com/environment/global-warming/solar-power-profile/

http://eco.allpurposeguru.com/2011/06/ten-interesting-facts-about-solar-power/

http://www.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.