Энергия солнечные батареи: Солнечные батареи от компании Байкал-энергия

Солнечные батареи для дома и дачи: как правильно выбрать и установить

Что такое солнечная батарея

Солнечная батарея представляет собой устройство, которое собирает световую энергию солнечных лучей и преобразует её в электрический ток. В её основе используются фотоэлементы – полупроводниковые фотоэлектрические преобразователи.

Принцип работы солнечных батарей

Солнечный свет, попадая на кремниевые пластины, высвобождает электроны, которые начинают двигаться по проводникам. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный для питания стандартных бытовых приборов.

Области применения

С каждым годом сфера применения солнечных батарей становится всё шире. Устройства активно используются в сельском хозяйстве, промышленности, военно-космической области, медицине, дорожном строительстве, автомобилестроении, авиации и быту.

Вырабатываемая электроэнергия используется для:

• Освещения жилых и нежилых объектов, улиц, придомовых территорий.
• Обеспечения энергией медицинского и телекоммуникационного оборудования.
• Накопления энергии и подзарядки портативных устройств и микроэлектроники.
• Энергообеспечения зданий.

Преимущества и нюансы солнечных батарей

Преимущества:

• Бесшумная работа.
• Отсутствие выбросов парниковых газов и образования отходов.
• Неисчерпаемый запас энергии.
• Минимальные затраты при эксплуатации.
• Отсутствие технического обслуживания.
• Длительный срок службы без ухудшения эксплуатационных характеристик.

Нюансы:

• Зависимость от погоды.
• Относительно высокая цена.
• Необходимость специальных навыков при монтаже.

Виды солнечных батарей

Солнечные батареи для дома или дачи можно разделить на три большие группы: кремниевые, плёночные и аморфные.

Батареи, которые относятся к последним двум группам, не выгодны для использования в частном доме.

К кремниевым батареям относятся монокристаллические и поликристаллические системы, которые являются наиболее популярными.

Монокристаллические

Более эффективные, но при этом более дорогие. Кремниевые пластины по форме напоминают квадрат со срезанными углами. Благодаря однородной поверхности достигается высокий КПД – до 20%, но только при прямых лучах солнца. Они хуже воспринимают рассеянный и боковой свет.

Поликристаллические

Производительность панелей составляет 11-16%.

• Имеют более низкую стоимость.
• Большой выбор производителей.
• Подходят для рассеянного света и имеют более широкий угол восприятия солнечных лучей.

Комплектация и общие характеристики

В базовую комплектацию автономной солнечной электростанции входит:

• Солнечная батарея. Преобразует солнечный свет в электричество.
• Контроллер. Оптимизирует работу батареи и повышает эффективность выработки электроэнергии.
• Инвертор. Преобразует постоянный ток в переменный.
• Аккумулятор. Сохраняет полученную электроэнергию.

Показатель	Монокристаллические солнечные батареи	Поликристаллические солнечные батареи
Кристаллическая структура	Зёрна кристалла параллельны. Кристаллы ориентированы в одну сторону.	Зёрна кристалла не параллельны. Кристаллы ориентированы в разные стороны.
Температура производства	1400°С	800-1000°С
Цвет	Чёрный	Синий
Стабильность	Высокая	Высокая, но меньше, чем у моно
Цена	Высокая	Высокая, но меньше, чем у моно

Как правильно выбрать автономную систему

Перед покупкой солнечной электростанции учитывайте следующие параметры:

• Суточное потребление подключаемых электроприборов.
• Место установки солнечных панелей (ориентация на юг, оптимальный угол наклона, отсутствие тени на панелях).
• Место установки АКБ (должны находиться в помещении при плюсовой температуре, но не выше 25 градусов).
• Пиковые нагрузки электроприборов (насосы, холодильник).
• Круглогодичная или только летняя эксплуатация системы.

Монокристаллические чаще используются в регионах с высокой солнечной активностью, поликристаллические – с низкой активностью солнца. Если вам нужна солнечная батарея для дачи – обратите внимание на микроморфные модели. Они недорогие, но имеют в 2 раза большую площадь. Системы из микроморфного кремния могут эффективно работать под широким углом и в пасмурную погоду. Для больших станций, которые устанавливаются на крышах предприятий и на земле, лучше использовать гетероструктурные модули (КПД 22%) российского производителя «Хевел» (Hevel).

Краткий обзор производителей

Лидирующие мировые производители солнечных панелей:

• TopRaySolar (Китай) выпускает панели из монокристаллического кремния мощностью 20-300 Вт и поликристаллические кремниевые батареи мощностью 20-300 Вт.
• Axitec (Германия) разрабатывает фотоэлементы на основе монокристаллического и поликристаллического кремния мощностью от 260 до 330 Вт.
• Hevel (Россия) – производитель микроморфных панелей, а также гетероструктурных с высоким КПД (22%).

Установка солнечных панелей

Монтаж системы требует специальных навыков. Самостоятельная установка не рекомендуется, поскольку при малейшей ошибке в расчётах вы рискуете обесточить дом. В случае неудачи стоимость ремонта может превысить цену за монтажные услуги.

Чаще всего цена монтажа рассчитывается от стоимости системы в размере 10-15%. Высоких цен пугаться не стоит. компании, которые устанавливают данное оборудование, за эту сумму предоставляют гарантию (что всё будет подключено и установлено правильно) как минимум на 1 год.

Заказывая профессиональную установку, вы избавитесь от проблем. Специалисты рассчитают необходимое количество панелей, помогут определиться с типом батарей, правильно определят оптимальное место установки, угол наклона и другие параметры.

Монтаж стандарной установки до 5 кВт выполняется в течение одного дня.

Выгодно ли использовать солнечные батареи на даче

Устанавливая солнечные батареи на своём загородном участке, владелец дома предполагает, что сразу же начнёт экономить на освещении. Это правда, но только при установке СЕТЕВОЙ солнечной электростанции без использования аккумуляторов.

• Срок окупаемости в среднем составляет 5-10 лет в зависимости от тарифа на электричество.
• Максимальную эффективность данная установка принесёт тем владельцам дачных участков, которые проживают в широтах с преобладающим большинством солнечных дней.
• В зимнее время в средней полосе России количество солнечных дней сильно уменьшается и на все нужды вырабатываемой энергии не хватит.

Отопление от солнечных батарей в России

Считается, что установка солнечных батарей является отличной инвестицией в дом и в будущее. Системы недорогие, экологичные и автономные. На первый взгляд кажется, что про перебои с электричеством и счета можно забыть. Однако в России отопление от солнечных панелей, как и желание отказаться от городской сети, является всё же нерентабельным.

Качественная солнечная электростанция – недешёвое оборудование. Для необходимой мощности потребуется множество панелей и аккумуляторов. В регионах с низкими тарифами на электричество такая установка будет изначально невыгодной. Но в труднодоступных районах, где требуется постоянный подвоз дизельного топлива и техническое обслуживание генераторов, солнечные электростанции получаются более выгодными и имеют срок окупаемости 2-3 года.

С одной стороны, электростанция на фотоэлементах не требует особого обслуживания, но 1-2 раза в год вытирать пыль и счищать снег всё-таки необходимо. К тому же при ежедневной эксплуатации автономной системы у аккумуляторов снижается срок службы до 3-4 лет, т. к. он измеряется количеством циклов заряда-разряда. Это означает, что тратить средства на замену АКБ всё же придётся.

Другой вариант возможной установки солнечных панелей для экономии электричества — это сетевая солнечная электростанция без аккумуляторов. Она позволяет замещать электричество из городской сети в дневное время суток. Такая система окупается за 5-10 лет в зависимости от стоимости электроэнергии. Основное преимущество — это модульность (можно ставить параллельно несколько станций) системы, которое даёт возможность дальнейшего расширения без замены уже установленного оборудования. И, конечно, срок эксплуатации 35-40 лет без специального технического обслуживания.

Также если на даче часто отключают электричество, можно использовать гибридную солнечную электростанцию, которая объединяет в себе бесперебойную систему (замена генератора) и сетевую для экономии электричества.

Солнечные батареи: ставить или нет

Безусловно, автономная солнечная электростанция на поликристаллических или монокристаллических батареях незаменима в местах, где электричество вовсе отсутствует. Но там, где есть электричество, есть смысл подключить сетевую станцию без АКБ, которая будет компенсировать затраты днём, а лишнюю энергию можно будет продавать в городскую сеть по специальному «зелёному» тарифу.

Пример использования солнечных батарей на даче: всю неделю с понедельника по пятницу солнечные батареи отдают лишнюю электроэнергию в городскую сеть (и вам за это платят), а в выходные вы приезжаете на дачу и отдыхаете бесплатно.

Компания 220-on предлагает оптимальное, проверенное оборудование под текущие задачи клиента без накруток и переплат. В каталоге собраны модели от надёжных и проверенных производителей. Все модели обеспечивают высокую производительность и мощность.

Специалисты 220-on выполнят монтаж и проведут гарантийное и постгарантийное обслуживание. Получить консультацию по подбору оборудования можно по телефону +7 (495) 646-12-20 или по бесплатной горячей линии 8-800-500-20-74.

Как работают солнечные батареи? — ecosun на vc.

ru

2337
просмотров

Сколько энергии мы можем получить от Солнца?

Солнечная энергия удивительна. В среднем на каждый квадратный метр поверхности Земли поступает 164 Вт солнечной энергии (цифру мы объясним более подробно ниже). Другими словами, вы могли бы поставить действительно мощную (150 Вт) настольную лампу на каждый квадратный метр поверхности Земли и осветить всю планету энергией Солнца! Или, другими словами, если бы мы покрыли всего один процент пустыни Сахара солнечными батареями, мы могли бы генерировать достаточно электричества, чтобы питать весь мир. Это хорошо в солнечной энергии: ее очень много — гораздо больше, чем мы могли бы когда-либо использовать.

Но есть и обратная сторона. Энергия, которую посылает Солнце, прибывает на Землю как смесь света и тепла . И то, и другое невероятно важно: свет заставляет растения расти, обеспечивая нас пищей, в то время как тепло сохраняет нас достаточно теплыми, чтобы выжить, — но мы не можем использовать ни солнечный свет, ни тепло непосредственно для управления телевизором или автомобилем. Нам нужно найти какой-то способ преобразования солнечной энергии в другие виды энергии, которые мы могли бы использовать более легко, например, электричество. И это именно то, что делают солнечные элементы.

Основные солнечные элементы

Чтобы узнать, как работают солнечные панели, вам нужно понять, как они сделаны. Многие солнечные панели используют кремний, один из самых распространенных элементов планеты. Но поскольку создание кристаллов кремния подходящего качества сложно и дорого, домашние солнечные системы обычно строятся из аналогичных, но менее дорогих материалов, таких как медь, индий, галлий и селенид (CIGS). Они не так эффективны, как высококачественный кремний, но все же обеспечивают достаточную мощность при разумных затратах.

Кремний — это материал, из которого сделаны транзисторы (крошечные переключатели) в микросхемах, и солнечные элементы работают аналогичным образом. Кремний — это материал, называемый полупроводником . Некоторые материалы, особенно металлы , позволяют электричеству проходить через них очень легко; они называются проводниками. Другие материалы, такие как пластик и дерево , вообще не позволяют электричеству течь через них; они называются изоляторами. Полупроводники, такие как кремний, не являются ни проводниками, ни изоляторами: они обычно не проводят электричество, но при определенных обстоятельствах мы можем заставить их это делать.

Солнечный элемент представляет собой сэндвич из двух разных слоев кремния, которые были специально обработаны или легированы, чтобы они могли электричеством проходить через них определенным образом. Нижний слой легирован, поэтому в нем слишком мало электронов. Он называется кремнием p-типа или положительного типа (потому что электроны заряжены отрицательно, и их в этом слое слишком мало). Верхний слой легирован противоположным образом, чтобы дать ему немного слишком много электронов. Это называется кремнием n-типа или отрицательного типа.

Когда мы помещаем слой кремния n-типа на слой кремния p-типа, на стыке двух материалов создается барьер (важнейшая граница, где встречаются два вида кремния). Никакие электроны не могут пересечь барьер, поэтому, даже если мы подключим этот кремниевый бутерброд к фонарику, ток не будет течь: лампочка не загорится. Но если мы проливаем свет на бутерброд, происходит нечто замечательное. Мы можем думать о свете как о потоке энергичных «легких частиц», называемых фотонами., Когда фотоны попадают в наш сэндвич, они отдают свою энергию атомам в кремнии. Поступающая энергия выбивает электроны из нижнего слоя p-типа, поэтому они перепрыгивают через барьер к слою n-типа выше и текут по кругу. Чем больше света светит, тем больше электронов подпрыгивает и течет больше тока.

Это то, что мы подразумеваем под фотоэлектрическим напряжением, создающим свет, и это один из видов того, что ученые называют фотоэлектрическим эффектом .

Превращение солнечной энергии в электричество

Видимый солнечный свет состоит из невидимых частиц, называемых фотонами. У них есть энергия, но нулевая масса покоя. Когда фотоны сталкиваются с другими частицами, их энергия преобразуется в другие формы в зависимости от вида атомов, к которым они прикасаются. Большинство столкновений создают только тепло.

Но электричество также может быть произведено, когда фотоны делают электроны в атомах настолько возбужденными, что они отрываются и перемещаются свободно. Кремниевые электроны n-типа ищут электроны в кремнии p-типа, чтобы заменить отсутствующие электроны и поток между двумя полученными типами.

Замечательные свойства полупроводников, таких как кремний, позволяют поддерживать электрический дисбаланс. Это означает постоянную подачу электричества, пока фотоны попадают на солнечные панели. Ток собирается по проводам и распространяется по всей системе.

Солнечный элемент представляет собой сэндвич из кремния n-типа (синий) и кремния p-типа (красный). Он генерирует электричество, используя солнечный свет, чтобы электроны перепрыгивали через соединение между различными ароматами кремния:

• Когда солнечный свет падает на клетку, фотоны (легкие частицы) бомбардируют верхнюю поверхность.
• Фотоны (желтые капли) несут свою энергию через клетку.
• Фотоны отдают свою энергию электронам (зеленым пятнам) в нижнем слое p-типа.
• Электроны используют эту энергию, чтобы перепрыгнуть через барьер в верхний слой n-типа и уйти в контур.
• Обтекание цепи электронами заставляет лампу загореться.

Насколько эффективны солнечные батареи?

Основное правило физики, называемое законом сохранения энергии, гласит, что мы не можем волшебным образом создавать энергию или заставить ее исчезнуть в воздухе; все, что мы можем сделать, это преобразовать его из одной формы в другую. Это означает, что солнечный элемент не может производить больше электрической энергии, чем он получает каждую секунду в качестве света. На практике, как мы вскоре увидим, большинство клеток преобразует около 10–20 процентов энергии, которую они получают, в электричество. Типичный однопереходный кремниевый солнечный элемент имеет теоретический максимальный КПД около 30 процентов, известный как предел Шокли-Кейссера, Это в основном потому, что солнечный свет содержит широкую смесь фотонов с различными длинами волн и энергией, и любой однопереходный солнечный элемент будет оптимизирован для захвата фотонов только в пределах определенной полосы частот, тратя впустую остальное. Некоторые из фотонов, попадающих на солнечный элемент, не имеют достаточно энергии, чтобы выбить электроны, поэтому они эффективно тратятся впустую, в то время как у некоторых слишком много энергии, а избыток также теряется. Самые лучшие, передовые лабораторные ячейки могут управлять 46-процентной эффективностью в абсолютно идеальных условиях, используя множество соединений для захвата фотонов с различной энергией.

4 фактора, которые влияют на производство солнечной электроэнергии

• Тень. Затененные солнечные панели не будут вырабатывать столько же энергии, сколько панели на полноценном солнце. Если ваша крыша лишена солнечного света, затенена необрезанными деревьями или зданиями, солнечная энергия может оказаться не лучшим выбором.
• Сезонность. Как и погода, выработка солнечной энергии меняется день ото дня и месяц за месяцем. Облачный зимний день не будет таким же продуктивным, как солнечный летний. Но важно сосредоточиться на круглогодичной картине. Например, снег иногда может отражать свет и улучшать фотоэлектрические характеристики. Таким образом, в действительности холодный месяц станет солнечным антагонистом, только если слякоть не покроет панели.
• Наклон. Солнечные панели должны иметь хороший наклон. Направление, в котором стоит ваш дом, его расположение, и даже уклон крыши, оказывают существенное влияние на эффективность работы солнечной солнечной системы. В идеале солнечные панели должны находиться под тем же углом, что и широта, на которой они установлены. Отклонения от 30 до 45 градусов обычно работают хорошо в большинстве сценариев.
• Азимут. Угол солнечного азимута — это направление компаса, откуда идет солнечный свет. В полдень солнечный свет исходит с юга в северном полушарии и с севера в южном полушарии. Неправильный угол азимута может снизить эффективность солнечной панели дома до 35%. Азимут нуля (обращенный к экватору) обычно является лучшим выбором.

Реальные бытовые солнечные панели могут достичь эффективности около 15 процентов, дать процентное соотношение здесь или там, и это вряд ли станет намного лучше. Солнечные элементы первого поколения с однопереходными солнечными батареями не будут приближаться к 30-процентному КПД ограничения Шокли-Кейссера, не говоря уже о лабораторных показателях в 46 процентов. Все виды неприятных реальных факторов будут влиять на номинальную эффективность, включая конструкцию панелей, то, как они расположены и под каким углом находятся, попадают ли они в тень, в какой чистоте вы их держите, насколько они горячие (повышение температуры имеют тенденцию снижать их эффективность), и вентилируются ли они (позволяя воздуху циркулировать внизу), чтобы они оставались прохладными.

Типы фотоэлектрических солнечных элементов

Большинство солнечных панелей, которые вы видите сегодня на крышах домов, по сути, представляют собой просто кремниевые бутерброды, специально обработанные («легированные»), чтобы сделать их лучшими электрическими проводниками. Ученые называют эти классические солнечные элементы первым поколением, в значительной степени отличая их от двух разных, более современных технологий, известных как второе и третье поколение. Так в чем же разница?

Первое поколение

Около 90 процентов солнечных панелей в мире изготовлены из пластин кристаллического кремния (сокращенно c-Si), нарезанных из крупных слитков, которые выращиваются в суперчистых лабораториях, процесс которых может занять до месяца. Слитки либо принимают форму монокристаллов (монокристаллический или моно-Si), либо содержат несколько кристаллов (поликристаллический, мульти-Si или поли-c-Si). Солнечные элементы первого поколения работают так, как мы показали выше: они используют одно простое соединение между кремниевыми слоями n-типа и p-типа, которые вырезаны из отдельных слитков. Таким образом, слиток n-типа можно получить, нагревая куски кремния с небольшим количеством фосфора, сурьмы или мышьяка в качестве легирующей добавки, в то время как слиток р-типа будет использовать бор в качестве легирующей примеси. Ломтики кремния n-типа и p-типа затем сливаются для соединения. Добавлены еще несколько наворотов (например, антиотражающее покрытие, которое улучшает поглощение света и придает фотоэлектрическим элементам их характерный синий цвет, защитное стекло на передней панели и пластиковая подложка, а также металлические соединения, позволяющие подключить элемент к цепи), но простой pn-переход — это сущность большинства солнечных панелей.

Второе поколение

Классические солнечные элементы представляют собой относительно тонкие пластины — обычно их доля составляет миллиметровую глубину (около 200 микрометров, 200 микрон или около того). Но они являются абсолютными плитами по сравнению с элементами второго поколения, широко известными как тонкопленочные солнечные элементы(TPSC) или тонкопленочные фотоэлектрические элементы (TFPV), которые снова примерно в 100 раз тоньше (несколько микрометров или миллионные доли метра глубиной). Хотя большинство из них все еще сделаны из кремния (другая форма, известная как аморфный кремний, a-Si, в которой атомы расположены случайным образом, а не точно упорядочены в правильной кристаллической структуре), некоторые сделаны из других материалов, в частности, теллурида кадмия (Cd -Te) и диселенид меди-индия-галлия (CIGS). Поскольку они чрезвычайно тонкие, легкие и гибкие, солнечные элементы второго поколения можно ламинировать на окнах, окнах в крыше, черепице и всех видах «подложек» (материалов подложки), включая металлы , стекло и полимеры (пластики). То, что элементы второго поколения приобретают в гибкости, они жертвуют эффективностью: классические солнечные элементы первого поколения по-прежнему превосходят их. Таким образом, в то время как первоклассные ячейки первого поколения могут достигать эффективности 15–20 процентов, аморфный кремний изо всех сил пытается достичь более 7 процентов, а лучшие тонкопленочные ячейки Cd-Te справляются только с 11 процентами, а ячейки CIGS не лучше чем 7–12 процентов. Это одна из причин, почему, несмотря на их практические преимущества, элементы второго поколения до сих пор оказывали относительно небольшое влияние на солнечный рынок.

Третье поколение

Новейшие технологии сочетают в себе лучшие черты ячеек первого и второго поколения. Как и клетки первого поколения, они обещают относительно высокую эффективность (30 процентов и более). Как и элементы второго поколения, они, скорее всего, будут изготовлены из материалов, отличных от «простого» кремния, таких как аморфный кремний, органические полимеры (создание органических фотоэлектрических элементов), кристаллы перовскита, и имеют несколько соединений (из нескольких слоев) различных полупроводниковых материалов. В идеале это сделало бы их дешевле, эффективнее и практичнее, чем клетки первого или второго поколения.

Сколько энергии мы можем получить с солнечными панелями?

В теории огромное количество. Давайте на время забудем солнечные элементы и просто рассмотрим чистый солнечный свет. До 1000 Вт необработанной солнечной энергии попадает на каждый квадратный метр Земли, направленной прямо с Солнца (это теоретическая мощность прямого солнечного света в полдень в безоблачный день — солнечные лучи излучают перпендикулярно поверхности Земли и дают максимальное освещение или инсоляцию), как это технически известно. На практике, после того, как мы скорректировали наклон планеты и время суток, лучшее, что мы можем получить, это, возможно, 100–250 Вт на квадратный метр в типичных северных широтах (даже в безоблачный день). Это составляет примерно 2–6 кВт/ч в день (в зависимости от того, находитесь ли вы в северном регионе, например, в Канаде или Шотландии, или наоборот в южном полушарии, например, в Аризоне или Мексике). Умножение производства на целый год дает нам где-то между 700 и 2500 кВт/ч на квадратный метр (700–2500 единиц электроэнергии). Более жаркие регионы, очевидно, обладают гораздо большим солнечным потенциалом: например, на Ближнем Востоке ежегодно получается на 50–100 процентов больше солнечной энергии, чем в Европе.

К сожалению, типичные солнечные элементы эффективны только на 15 процентов, поэтому мы можем захватить только часть этой теоретической энергии. Вот почему солнечные панели должны быть такими большими: количество энергии, которую вы можете производить, очевидно, напрямую связано с тем, сколько места вы можете позволить себе покрыть панелями. Один солнечный элемент (примерно размером с компакт-диск) может генерировать около 3–4,5 Вт; типичный солнечный модуль, изготовленный из массива около 40 элементов (5 рядов по 8 элементов), может генерировать около 100–300 Вт; поэтому несколько солнечных панелей, каждая из которых состоит из 3–4 модулей, могут генерировать абсолютный максимум в несколько киловатт (вероятно, достаточно для удовлетворения пиковой потребности дома в электроэнергии).

Источник: ecosun.tech

Руководство домовладельца по переходу на солнечную энергию

Офис технологий солнечной энергии

URL видео

Солнечные проекты облегчают американцам выбор солнечной энергии для питания своих домов.

Министерство энергетики

С 2008 года по всей стране появились сотни тысяч солнечных панелей, поскольку все большее число американцев предпочитают питать свою повседневную жизнь энергией солнца. Отчасти благодаря инвестициям Управления технологий солнечной энергии (SETO) стоимость перехода на солнечную энергию снижается с каждым годом. Возможно, вы рассматриваете возможность добавления солнечной энергетической системы на крышу вашего дома или поиск другого способа использования солнечной энергии. Хотя универсального солнечного решения не существует, вот несколько ресурсов, которые помогут вам понять, что лучше для вас. Подумайте над этими вопросами, прежде чем перейти на солнечную энергию.

См. испанскую версию здесь. Vea la versionen en español aquí.

Как работает солнечная энергия?

Существуют две основные технологии, позволяющие использовать солнечную энергию и превращать ее в электричество. Первый — тот, с которым вы, вероятно, наиболее знакомы — фотогальваника или PV. Это панели, которые вы видели на крышах или в полях. Когда солнце светит на солнечную панель, фотоны солнечного света поглощаются клетками панели, что создает электрическое поле в слоях и вызывает протекание электричества. Узнайте больше о том, как работает PV.

Вторая технология — это концентрация солнечной энергии, или CSP. Он используется в основном на очень крупных электростанциях и не подходит для жилых помещений. Эта технология использует зеркала для отражения и концентрации солнечного света на приемниках, которые собирают солнечную энергию и преобразуют ее в тепло, которое затем можно использовать для производства электроэнергии. Узнайте больше о том, как работает CSP.

Подходит ли мой дом для солнечных батарей?

Солнечные панели предназначены для работы в любых климатических условиях, но в некоторых случаях крыши могут не подходить для солнечных систем из-за возраста или древесного покрова. Если рядом с вашим домом есть деревья, которые создают чрезмерную тень на крыше, панели на крыше могут быть не самым идеальным вариантом. Размер, форма и наклон вашей крыши также являются важными факторами, которые следует учитывать. Как правило, солнечные панели лучше всего работают на южных крышах с уклоном от 15 до 40 градусов, хотя могут подойти и другие крыши. Вы также должны учитывать возраст вашей крыши и то, как долго она будет нуждаться в замене.

Если специалист по солнечной энергии решит, что ваша крыша не подходит для солнечной энергии или вы не являетесь владельцем своего дома, вы все равно можете получать выгоду от солнечной энергии. Общественная солнечная энергия позволяет нескольким людям пользоваться единой общей солнечной батареей, которую можно установить на месте или за его пределами. Затраты, связанные с покупкой и установкой солнечной энергетической системы, распределяются между всеми участниками, которые могут приобрести общую систему на уровне, который наилучшим образом соответствует их бюджету. Узнайте больше о солнечной энергии сообщества.

Те, кто заинтересован в общественной солнечной энергии, могут воспользоваться инструментом EnergySage, лауреата премии SETO. Общественная солнечная торговая площадка компании объединяет множество доступных вариантов в одном месте и стандартизирует информацию о проектах, позволяя заинтересованным потребителям легко находить и сравнивать несколько общественных солнечных проектов в своем районе.

Как начать процесс перехода на солнечную энергию?

Существует ряд картографических сервисов, разработанных лауреатами SETO, которые помогут вам определить, подходит ли ваша крыша для использования солнечной энергии, и даже могут предоставить вам расценки от предварительно проверенных поставщиков солнечной энергии в вашем районе. В дополнение к этим ресурсам поиск в Интернете может помочь вам найти местные компании, которые устанавливают солнечные батареи. Поскольку у вас, вероятно, будет много вариантов на выбор, важно внимательно прочитать обзоры солнечных компаний, чтобы убедиться, что вы выбираете то, что лучше всего подходит для вас и вашего дома.

Солнечные кооперативы и кампании Solarize также могут помочь вам начать процесс перехода на солнечную энергию. Эти программы работают, позволяя группам домовладельцев работать вместе, чтобы коллективно договариваться о ставках, выбирать установщика и создавать дополнительный интерес сообщества к солнечной энергии посредством ограниченного по времени предложения присоединиться к кампании. В конечном итоге, по мере увеличения числа жителей, участвующих в программе, стоимость установок будет снижаться.

Могу ли я установить солнечную батарею самостоятельно?

В настоящее время лучший способ установить солнечную батарею — обратиться к квалифицированному специалисту, имеющему соответствующий сертификат и работающему с высококачественными солнечными панелями. Сертификат отраслевого стандарта выдается Североамериканским советом сертифицированных практиков в области энергетики (NABCEP).

Сколько энергии я могу генерировать с помощью солнечной энергии?

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) разработала для этой цели инструмент под названием PVWatts. Он оценивает производство энергии и стоимость энергии подключенных к сети фотоэлектрических энергетических систем для любого адреса в мире. Это позволяет домовладельцам, владельцам небольших зданий, установщикам и производителям легко оценивать производительность потенциальных фотоэлектрических установок и даже сравнивать стоимость солнечной энергии со счетами за коммунальные услуги. Эти инструменты отлично подходят для начала работы, но обязательно поработайте с установщиком солнечных батарей, чтобы получить индивидуальную оценку того, сколько энергии может генерировать ваша солнечная энергетическая система.

Для своих анализов NREL использует средний размер системы 7,15 киловатт постоянного тока с диапазоном 3-11 киловатт. По словам EnergySage, лауреата премии SETO, этой мощности достаточно для удовлетворения всех потребностей в энергии среднего дома в Остине, штат Техас.

Сэкономлю ли я деньги, перейдя на солнечную энергию?

Сумма денег, которую вы можете сэкономить, используя солнечную энергию, зависит от того, сколько электроэнергии вы потребляете, размера вашей солнечной энергетической системы, если вы решите купить или арендовать свою систему, а также от того, сколько энергии она может генерировать в заданном направлении. Ваша крыша обращена и сколько солнечного света попадает на нее. Ваша экономия также зависит от тарифов на электроэнергию, установленных вашей коммунальной службой, и от того, сколько коммунальная служба компенсирует вам избыточную солнечную энергию, которую вы отправляете обратно в сеть. Проверьте Национальную базу данных тарифов на коммунальные услуги, чтобы узнать текущие тарифы на электроэнергию в вашем районе.

В некоторых городах страны солнечная энергия уже конкурентоспособна по стоимости с электроэнергией, которую продает ваша местная коммунальная служба. С 2009 года стоимость перехода на солнечную энергию снижается каждый год, и исследователи ожидают, что эта тенденция сохранится. Падают не только цены на панели, но и затраты, связанные с установкой, такие как получение разрешений и проверка, также известные как «мягкие затраты». Все программы финансирования SETO направлены на повышение доступности солнечной энергии и упрощение выбора потребителями солнечной энергии.

Следует также отметить, что повышение энергоэффективности экономически выгодно дополняет солнечную энергию. Используя устройства Energy Star и другие продукты в вашем доме, вам потребуется меньше солнечной энергии для питания вашего дома.

Могу ли я получить финансирование для солнечной энергетики?

Потребители могут выбирать из различных финансовых вариантов при принятии решения о переходе на солнечную энергию. Как правило, приобретенная солнечная система может быть установлена ​​с более низкой общей стоимостью, чем система, установленная с использованием солнечной ссуды, аренды или соглашения о покупке электроэнергии (PPA).

Если вы предпочитаете покупать свою солнечную энергетическую систему, кредиты на солнечную энергию могут снизить первоначальные затраты на систему. В большинстве случаев ежемесячные платежи по кредиту меньше, чем обычный счет за электроэнергию, что поможет вам сэкономить деньги с самого начала. Солнечные кредиты функционируют так же, как кредиты на улучшение дома, и некоторые юрисдикции будут предлагать субсидируемые кредиты на солнечную энергию с процентными ставками ниже рыночных, что делает солнечную энергию еще более доступной. Новые домовладельцы могут добавить солнечную энергию в свою ипотеку с помощью кредитов, доступных через Федеральное управление жилищного строительства и Fannie Mae, которые позволяют заемщикам включать финансирование ремонта дома в покупную цену дома. Покупка системы солнечной энергии дает вам право на налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергию или ITC. В декабре 2020 года Конгресс принял расширение ITC, которое предоставляет налоговую льготу в размере 26 % для систем, установленных в 2020–2022 годах, и 22 % для систем, установленных в 2023 году. Срок действия налоговой льготы истекает в 2024 году, если Конгресс не продлит ее. Узнайте больше о ИТЦ.

Аренда солнечной энергии и PPA позволяют потребителям размещать системы солнечной энергии, принадлежащие солнечным компаниям, и выкупать произведенную электроэнергию. Потребители заключают соглашения, которые позволяют им иметь более низкие счета за электроэнергию без ежемесячных платежей по кредиту. Во многих случаях это означает, что вы не должны вкладывать деньги в солнечную энергию. Аренда солнечных батарей предполагает фиксированные ежемесячные платежи, которые рассчитываются на основе предполагаемого количества электроэнергии, которую будет производить система. С солнечной PPA потребители соглашаются покупать электроэнергию, вырабатываемую системой, по установленной цене за киловатт-час произведенной электроэнергии. Однако с обоими этими вариантами вы не имеете права на налоговые льготы, поскольку вы не владеете системой солнечной энергии.

Ориентироваться в сфере финансирования солнечной энергетики может быть непросто. Альянс штатов чистой энергии выпустил руководство, чтобы помочь домовладельцам понять свои варианты, объясняя преимущества и недостатки каждого из них. Скачать руководство.

Как я могу найти государственные стимулы и налоговые льготы, которые помогут мне перейти на солнечную энергию?

Министерство энергетики создало Руководство для домовладельцев по федеральной налоговой льготе на солнечную фотоэлектрическую энергию, чтобы предоставить обзор федеральной налоговой льготы на инвестиции для тех, кто интересуется бытовыми солнечными фотоэлектрическими элементами или фотоэлектрическими элементами. Это не является профессиональной налоговой консультацией или другим профессиональным финансовым руководством. И его не следует использовать в качестве единственного источника информации при принятии решений о покупках, инвестициях, налоговых решениях или при заключении других обязывающих соглашений.

DSIRE – наиболее полный источник информации о стимулах и политике поддержки возобновляемых источников энергии в США. Он находится в ведении Центра технологий чистой энергии Северной Каролины в Университете штата Северная Каролина и финансируется Министерством энергетики США. Введя свой почтовый индекс, DSIRE предоставит вам исчерпывающий список финансовых стимулов и нормативных политик, применимых к вашему дому. Кроме того, опытный местный установщик должен помочь вам получить любые государственные и местные льготы, а также ITC.

Если вы хотите узнать больше о государственной и федеральной политике в отношении солнечной энергии в отношении стимулов и налоговых льгот, в руководстве «Солнечная энергия в вашем сообществе» (PDF) есть раздел — Приложение A на странице 87, — в котором это подробно объясняется.

Как солнечная энергия повлияет на стоимость моего дома при перепродаже?

Покупка системы солнечной энергии, вероятно, повысит стоимость вашего дома. Недавнее исследование показало, что солнечные батареи рассматриваются как модернизация, такая же, как отремонтированная кухня или готовый подвал, и покупатели жилья по всей стране готовы платить около 15 000 долларов США за дом с солнечной батареей среднего размера. Кроме того, есть свидетельства того, что дома с солнечными панелями продаются быстрее, чем дома без них. В 2008 году было обнаружено, что дома в Калифорнии с энергоэффективными функциями и фотоэлектрическими элементами продаются быстрее, чем дома, потребляющие больше энергии. Имейте в виду, что эти исследования были сосредоточены на солнечных батареях, принадлежащих домовладельцам.

Когда речь идет о системах, принадлежащих третьим сторонам (TPO), данные показывают, что, хотя они усложняют сделку с недвижимостью, общее влияние с точки зрения цены продажи, времени на рынке, передачи соглашений и удовлетворенности клиентов в основном нейтральный. В некоторых случаях системы TPO могут даже повысить ценность.

Инструмент PV Value® полезен как для продавцов, так и для покупателей жилья. Он рассчитывает стоимость производства энергии для фотоэлектрической системы и соответствует Единым стандартам профессиональной практики оценки и был одобрен Институтом оценки для метода доходного подхода. Убедитесь, что ваш оценщик использует этот инструмент, чтобы получить наиболее точную оценку стоимости вашей фотоэлектрической системы.

Могу ли я перейти на солнечную энергию, не меняя эстетику моего дома?

Да! Интегрированная в здание фотогальваника, или BIPV, позволяет домовладельцам изменять внешний вид своих солнечных панелей, чтобы они соответствовали окружающей среде. SETO финансировала проекты, которые коммерциализировали технологию, позволяющую домовладельцам добавлять графический слой к своим солнечным батареям, чтобы они гармонировали с крышей. Узнайте больше о BIPV.

Я много слышал о солнечной энергии плюс аккумулирование. Что это такое и нужно ли мне это?

Хранение означает хранение энергии, чаще всего в виде батарей. Установка накопителя энергии с солнечной системой может помочь использовать вырабатываемую энергию, когда она больше всего нужна, независимо от того, солнечно ли на улице в это время. Хранение позволяет сохранить эту энергию и использовать ее позже в течение дня, например, когда вы включаете отопление ночью или запускаете посудомоечную машину после ужина или даже когда отключается электричество. Спросите своего установщика солнечной энергии, предлагают ли они варианты хранения батареи, и узнайте больше о хранении солнечной энергии.

Безопасна ли солнечная энергия?

Безусловно! Все солнечные панели соответствуют международным стандартам проверки и испытаний, и квалифицированный установщик установит их в соответствии с местными строительными, противопожарными и электрическими нормами. Кроме того, в процессе установки ваша солнечная энергетическая система будет тщательно осмотрена сертифицированным электриком.

Каковы экологические преимущества солнечной энергии?

Использование солнечной энергии вместо традиционных видов энергии снижает количество углерода и других загрязняющих веществ, выбрасываемых в окружающую среду. Сокращение количества углерода в нашей атмосфере приводит к меньшему загрязнению и более чистому воздуху и воде.

Что мне делать, если я считаю, что солнечная компания искажает информацию о себе или своей продукции?

Никто не должен чувствовать, что его используют в своих интересах при погоне за чистой энергией. На федеральном уровне вы можете обратиться в Федеральную торговую комиссию, чтобы сообщить о мошенничестве, жульничестве и недобросовестной деловой практике. На уровне штата законы различаются в зависимости от того, где вы живете. Вы также можете обратиться в один из отделов защиты прав потребителей в вашем штате или на территории, чтобы узнать, как они могут вам помочь.

Где я могу найти другие ресурсы, чтобы узнать о переходе на солнечную энергию?

Справочник по использованию солнечной энергии для жилых помещений — Стремясь сделать переход на солнечную энергию как можно более простым и рациональным, Ассоциация производителей солнечной энергии разработала это руководство, чтобы проинформировать потенциальных потребителей солнечной энергии о доступных вариантах финансирования, условиях заключения договоров, о которых следует знать, и другие полезные советы.

Руководство домовладельца по финансированию солнечной энергетики: аренда, ссуды и договоры купли-продажи — это руководство от Альянса штатов за чистую энергию помогает домовладельцам ориентироваться в сложном ландшафте финансирования жилых солнечных систем. В нем описываются три популярных варианта финансирования солнечной энергетики для жилых домов и объясняются преимущества и недостатки каждого из них, а также их сравнение с прямой покупкой за наличные.

Финансирование проектов солнечных фотоэлектрических систем: нормативные и законодательные проблемы для сторонних владельцев систем PPA. Сторонние солнечные батареи позволяют разработчику строить и владеть фотоэлектрической системой на территории заказчика и продавать электроэнергию обратно покупателю. Хотя это может устранить многие первоначальные затраты на переход на солнечную энергию, сторонние продажи электроэнергии сталкиваются с нормативными и законодательными проблемами в некоторых штатах и ​​юрисдикциях. В этом отчете подробно описываются проблемы и объясняются альтернативы.

Прекрасный день по соседству: поощрение развития солнечной энергетики с помощью политик и процессов общественных ассоциаций – в этом руководстве, написанном для советов директоров ассоциаций и комитетов по архитектурному обзору, обсуждаются преимущества солнечной энергии и рассматриваются элементы положений государственных прав на солнечную энергию, предназначенных для защиты доступ домовладельцев к этим преимуществам. Затем в нем представлен ряд рекомендаций, которые ассоциации могут использовать, чтобы помочь привлечь солнечную энергию в свои сообщества.

Продажа на солнце: анализ надбавки к цене набора данных о солнечных домах в нескольких штатах. В этом отчете Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли показано, что покупатели жилья постоянно готовы платить надбавки в размере примерно 15 000 долларов США за дома с солнечными батареями в разных штатах. и фотоэлектрические рынки, и домашние типы.

Форма раскрытия информации об аренде жилого помещения SEIA. Эта форма для компаний, занимающихся лизингом солнечной энергии, поможет потребителям лучше понять условия и стоимость аренды солнечной энергии. Форма также предназначена для того, чтобы помочь потребителям выбирать среди конкурирующих поставщиков.

Доход от использования солнечной энергии в жилых домах и демографические тенденции. В этом отчете Национальной лаборатории Лоуренса Беркли показано, что, хотя использование солнечной энергии смещается в сторону домохозяйств с высоким доходом, домохозяйства с низким и средним доходом также внедряют, и что рынок солнечных батарей на крышах становится все более равномерным во времени.

Узнайте больше о достижениях солнечного офиса.

Узнайте больше о том, как перейти на солнечную энергию

Справочник домовладельца по федеральной налоговой льготе для солнечных фотоэлектрических систем

Учить больше

Проведите меня через это: пошаговое руководство для потребителей, переходящих на солнечную энергию

Учить больше

Деньги имеют значение: как финансировать вашу систему солнечной энергии на крыше

Учить больше

Решения, решения: правильный выбор установщика солнечных батарей

Учить больше

Меняете крышу? Самое время добавить Solar

Учить больше

Покупательная способность: переход на солнечную энергию через кооперативы

Учить больше

Должен ли я получить аккумулятор для моей системы солнечной энергии?

Учить больше

Где я могу подписать? Понимание вашего контракта на солнечную энергию на крыше

Учить больше

Busted: распространенные солнечные мифы и заблуждения

Учить больше

Читайте истории домовладельцев, работающих на солнечной энергии

Лето солнечных граждан: познакомьтесь с Лаурой Моралес

Учить больше

Summer of Solar Citizens: познакомьтесь с Пабло Диас-Гутьерресом

Учить больше

Лето солнечных граждан: Знакомьтесь, Секар Вираппан

Учить больше

Лето солнечных граждан: познакомьтесь с Лакишей Харрис

Учить больше

Лето солнечных граждан: познакомьтесь с Тионной Ричардсон

Учить больше

Подробнее об офисе Solar

• Узнайте больше о ресурсах солнечной энергии от SETO.
• Посетите нашу базу данных исследований солнечной энергии.
• Узнайте больше об исследованиях SETO в области солнечной энергии.

Фотогальваника | Министерство энергетики

Перейти к основному содержанию

Фотогальванические (PV) технологии, более известные как солнечные батареи, генерируют энергию с помощью устройств, которые поглощают энергию солнечного света и преобразуют ее в электрическую энергию с помощью полупроводниковых материалов. Эти устройства, известные как солнечные элементы, затем соединяются в более крупные энергоблоки, известные как модули или панели. Узнайте больше о том, как работает PV.

Управление технологий солнечной энергии Министерства энергетики США (SETO) поддерживает проекты исследований и разработок в области фотоэлектрических систем, которые снижают стоимость вырабатываемой солнечной энергией электроэнергии за счет повышения эффективности и надежности. Исследовательские проекты PV в SETO работают над сохранением лидерства США в этой области, и за последние несколько десятилетий они оказали сильное влияние. Примерно половина мировых рекордов эффективности солнечных батарей, которые отслеживаются Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии, были подтверждены Министерством энергетики, в основном исследованиями SETO PV. SETO работает над приведенной стоимостью 0,02 доллара за киловатт-час (кВт-ч) для солнечных фотоэлектрических систем коммунального назначения, 0,04 доллара за кВт-ч для коммерческих фотоэлектрических систем и 0,05 доллара за кВт-ч для жилых фотоэлектрических систем на крыше.

В сентябре 2021 года Министерство энергетики опубликовало отчет Solar Futures Study , в котором исследуется роль солнечной энергии в достижении этих целей в рамках обезуглероженной электросети США. Узнайте больше о целях SETO .

В области исследований SETO в области фотоэлектрических систем усилия сосредоточены на нескольких темах. Узнайте больше о них ниже.

Темы исследований

Надежность фотоэлектрических систем и разработка стандартов

Надежность фотоэлектрических систем означает способность этих технологий надежно производить электроэнергию в течение длительного и предсказуемого срока службы.

Учить больше

Проектирование фотоэлектрических систем и выход энергии

Проектирование фотоэлектрических систем и исследования выхода энергии направлены на то, чтобы понять, как можно сконфигурировать и эксплуатировать солнечные установки для максимизации выработки энергии.

Учить больше

Дизайн фотоэлектрических элементов и модулей

Исследования технологий фотоэлектрических элементов и модулей направлены на повышение эффективности и надежности, снижение производственных затрат и снижение стоимости солнечной электроэнергии.

Учить больше

Управление прекращением эксплуатации солнечной фотоэлектрической энергии

Управление прекращением эксплуатации фотоэлектрических систем относится к процессам, которые происходят, когда солнечные панели и все другие компоненты выводятся из эксплуатации.

Учить больше

Финансирование SETO для исследований в области фотоэлектрических систем присуждается за инновационные концепции и экспериментальные проекты в рамках ряда технологических подходов, которые обещают добиться значительного снижения затрат и обеспечить более быстрое широкомасштабное развертывание. Эти проекты сосредоточены на концепциях, которые могут добиться коммерческого успеха в краткосрочной перспективе или в течение 10-20 лет. Это создает в Соединенных Штатах инновационную экосистему, поддерживающую долгосрочный рост солнечной энергетики. Проектами в этой области исследований управляет группа по фотогальванике и группа по производству и конкурентоспособности. Узнайте больше о программах финансирования SETO и текущих возможностях финансирования. Чтобы увидеть все фотоэлектрические проекты, финансируемые SETO, посетите базу данных исследований солнечной энергии.

Photovoltaics Technologies

• Crystalline Silicon
• Cadmium Telluride (CdTe)
• Copper Indium Gallium Diselenide (CIGS)
• Perovskites
• Multijunction (III-V)
• Organic

More Photovoltaics Information

Информационный бюллетень: Фотогальваника

Основы солнечной фотоэлектрической технологии

Основы проектирования солнечной фотоэлектрической системы

Солнечная производительность и эффективность

PV Cells 101: Учебник по солнечной фотоэлектрической ячейке

Руководство домовладельца по переходу на солнечную энергию

Руководство фермера по переходу на солнечную энергию

Истории успеха в фотоэлектрической отрасли

EERE История успеха — Национальная лаборатория достигает самых точных в мире измерений производительности кремниевых модулей

NREL Министерства энергетики США — одна из немногих аккредитованных лабораторий в мире, которые измеряют и оценивают производительность солнечных фотоэлектрических модулей.

Учить больше

История успеха EERE — маленькое чудо: новый преобразователь и установка проводки могут повысить производительность фотоэлектрического модуля

Устройство силовой электроники eIQ Energy позволяет модулям работать независимо, увеличивая при этом выходную мощность.

Учить больше

История успеха EERE — Гаджет инспектора: новое устройство может обнаруживать дефекты в фотоэлектрических модулях

Сканер Startup Tau Science выявляет признаки повреждения модуля и обеспечивает безопасность ремонтных бригад.

Учить больше

История успеха EERE — X отмечает успех: проектирование солнечных станций становится высокотехнологичным

Учить больше

История успеха EERE — исследователи освещают износ солнечных панелей для увеличения срока службы

Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв используют электролюминесценцию и машинное обучение, чтобы выявить эволюцию деградации солнечных модулей.