Рекомендовать:

Что такое солнечная электростанция и как она работает?

Широкое распространение в последнее время получили мобильные солнечные электростанции, цена на которые стала вполне доступной.  Развитие цивилизации остановить невозможно, человечество движется вперед, используя новейшие достижения науки и техники для нашего комфорта и жизни в целом.

ОГЛАВЛЕНИЕ

  • Кому пригодятся
  • Для чего нужны СЭС
  • Что собой представляют СЭС
  • Как работают СЭС
  • Что входит в комплект СЭС
  • Преимущества использования
  • Безопасность в использовании станций
  • Заключение

Кому пригодятся

Солнечные электростанцииСовременному человеку трудно обходиться без привычных «благ цивилизации»: бытовой техники, мобильной связи, интернета, но иногда сфера деятельности вынуждает отказываться от привычного комфорта. Геологи, нефтяники, рыбаки, охотники, оленеводы, часто оказываются в ситуациях, когда использование традиционных источников энергии невозможно.

В таких случаях портативная солнечная электростанция может стать альтернативным источником электроснабжения. Не обойтись без автономного источника электропитания, если требуется освещение временных сооружений, находящихся на больших расстояниях от линии электропередачи.

Служащие МЧС, имея в своем арсенале солнечные электростанции, в экстремальных условиях могут быстро развернуть комплекс аварийного электропитания и использовать его в полевых условиях, обеспечивая бесперебойную работу необходимого электрооборудования.

Для чего нужны СЭС

Солнечные электрические станции используют для электроснабжения приборов, рассчитанных на напряжение 220 В и частоту переменного тока 50 Гц.  Возможно и питание приборов, работающих на постоянном токе в диапазоне 1,5 – 12 В.

Автономный источник энергии способен обеспечить работу любых комплектов осветительных приборов и любого электрооборудования, в том числе:

  • насосов;
  • радиостанций;
  • систем противопожарной защиты;
  • мобильных телефонов;
  • ноутбуков, персональных компьютеров;
  • навигаторов.

Что собой представляют СЭС

Мини электростанция

Портативные солнечные мини-электростанции непрерывно работают в течение 8 часов после четырехчасовой подзарядки солнечным светом

Принцип работы мини-электростанции основан на превращении энергии солнечного света в энергию электрическую. Схема устройства предусматривает возможность ее накопления, благодаря наличию в комплекте аккумуляторов.

Основной поставщик источников альтернативного электроснабжения небольшой мощности – МПП «Квант». Это одна из научно-технических разработок Роскосмоса. В комплект отечественных солнечных электростанций входят фотоэлементы в виде пластин, вырабатывающие электрический ток мощностью  до 33 Вт. При этом масса всей конструкции, включая аккумуляторы, всего 1,6 кг.

Кроме того, на отечественном рынке имеются компании, предлагающие инженерные решения и проекты сборки солнечных электростанций мощностью от 10 кВт. Такие компании выполняют не только расчеты соответствующих схем, но и осуществляют работы по сборке фотоэлектрических систем любой сложности.

Различают три вида солнечных электростанций большой мощности (от 10 кВт):

  • станции, являющиеся составной частью традиционной сети электроснабжения;
  • резервные (используются при отключении линии электропередачи);
  • автономные (используются как самостоятельный источник электроснабжения).

Солнечные модули мощностью 10 кВт устанавливаются на южном скате крыши здания и используются или для полного его энергообеспечения, или для снижения затрат на электроэнергию, получаемую традиционным способом (от линии электропередачи). Расчеты показывают, что экономия весьма существенна, и за несколько лет компенсирует затраты на приобретение конструкции.

По расчетам, с учетом ежегодного повышения оплаты за потребляемую электроэнергию, высокая (но не заоблачная) цена солнечной электростанции будет полностью компенсирована через 15 — 17 лет ее использования. Но существуют расчеты и более оптимистичные. Их авторы отбещают окупаемость установок мощностью 10 кВт за 2 года, ведь они вырабатывает ежегодно до 100 ГДж бесплатной электрической энергии.

Как работают СЭС

Принцип работы солнечных модулей основан на явлении внутреннего фотоэффекта. Под действием света в полупроводниках образуются свободные носители заряда – «дырки» и электроны – под действием электрических полей начинающие упорядочено двигаться. Это и есть постоянный ток.

Наши читатели рекомендуют!
Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют Экономитель энергии Electricity Saving Box. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Мнение эксперта... »

Схема работы станции 10 кВт такова: в ясную солнечную погоду электроснабжение здания осуществляется от солнечных батарей. Счетчик электроэнергии в это время стоит, так как потребление энергии из общей сети прекращается. Если же освещенности для выработки тока недостаточно, потребление из общей сети возобновляется.

Переключение автономной сети с одного источника питания на другой в автоматическом режиме осуществляет сетевой инвертор. Основное его назначение – преобразование постоянного тока в ток переменный, с теми же характеристиками (частотой и действующим напряжением).

Что входит в комплект СЭС

Перечень оборудования, являющегося стандартным комплектом солнечных электростанций для автономного электропитания, не так уж велик:

  • фотоэлектрические модули общей мощностью 10 кВт;
  • система креплений (1 комплект);
  • сетевой инвертор, принцип действия которого позволяет синхронизировать работу традиционного и альтернативного источников питания;
  • коннекторы (три комплекта);
  • наборы кабелей;
  • заземление.

Система креплений предназначена для установки модулей на скате крыши. Коннекторы служат для подключения солнечных батарей. Все оборудование надежно и долговечно.

Преимущества использования

  1. Главным плюсом преобразователей солнечного света в электрическую энергию можно считать то обстоятельство, что для их эксплуатации не требуется специальных знаний – станция 10 кВт работает в автоматическом режиме.
  2. Кроме того, несомненным достоинствам следует считать неисчерпаемость источника энергии для работы станции. Расчеты ученых свидетельствуют: Солнце будет излучать около 5 млрд лет.
  3. Солнечная электростанцияДолговечность и надежность работы электростанции на солнечных батареях объясняются тем, что эти батареи практически не изнашиваются и крайне редко выходят из строя, так как не содержат движущихся частей. Аккумуляторы солнечной энергии служат не менее 26 лет (некоторые источники свидетельствуют о полувековом сроке службы аккумуляторов), что подтверждают не только расчеты, но многолетняя практика использования.
  4. Еще один немаловажный плюс — мощность установки можно изменять, увеличивая или уменьшая количество батарей в схеме.
  5. Электрическая энергия от солнечных электростанций мощностью 10 кВт достается владельцу совершенно бесплатно (не считая единовременной суммы, потраченной на приобретение самой станции) и является экологически чистой.
  6. Подключение не требует больших временных затрат.
  7. Если СЭС работает параллельно с традиционным электроснабжением, она может выступать в роли источника бесперебойного питания, и это тоже несомненный «плюс» в пользу установки 10 кВт.

Безопасность в использовании станций

Владельцы мобильных или стационарных солнечных электростанций не должны забывать о необходимости проведения профилактических работ по обслуживанию батарей и их соединений не менее двух раз в год.

Нельзя забывать и о сезонной разности солнечной инсоляции, поэтому зимой мощность станции придется увеличивать путем добавления модулей. В начале лета лишние модули снимаются — оставшихся будет вполне достаточно, чтобы обеспечить жильцам дома бесперебойное освещение, водоснабжение, работу бытовых электроприборов.

Следует помнить, что как бы привлекательно ни выглядело очередное достижение научной мысли, в нашем мире ничего идеального нет. Есть минусы и у СЭС:

Главный недостаток – невысокий КПД (коэффициент полезного действия), всего 20 % (например, ветряной двигатель имеет КПД 40 %). Это значит, что только пятая часть падающей на батареи световой энергии превращается в электрическую.

Говоря о минусах, следует отметить и тот факт, что ночью СЭС не работает, следовательно, необходимы большие аккумуляторы для хранения энергии.

Существенным минусом можно считать высокую цену конструкции – около миллиона рублей.

Заключение

Итак, мобильные солнечные мини-электростанции способны обеспечить уровень комфорта и безопасности людей, в силу обстоятельств оказавшихся вдали от коммуникаций, необходимых для их жизнеобеспечения.

А стационарные станции, благодаря батареям, генерирующим электрическую энергию за счет солнечного излучения и накапливающие ее в аккумуляторах, могут полностью или частично  заменить электроснабжение от линии электропередач.

Кроме экономии денежных средств, солнечный генератор сэкономит немало нервов, и даст возможность испытать ни с чем не сравнимое чувство независимости от произвола энергетиков с их бесконечными «плановыми» и «веерными» отключениями электроэнергии.

Интересное по теме:

загрузка...

С этой статьей также читают:

загрузка...
Рекомендовать статью
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (рейтинг: 5,00 из 5)
Loading...