Типы солнечных электростанций для промышленного и домашнего использования

>> Промышленность >> 26.10.2017

Новые солнечные проекты с каждым годом становятся дешевле. По доступности они опережают даже ветряные установки. Статистика ClimateScope за 2016 год демонстрирует, что в промышленном масштабе возобновляемые источники энергии уже рентабельнее ископаемого топлива.

К примеру, средняя цена на электроэнергию в Индии составляет $64 за 1 мВт?ч. При этом стоимость солнечной энергии не превышает $30.

Типы солнечный электростанций

СЭС — конструкция, которая преобразует радиацию, излучаемую Солнцем, в электрическую энергию. Инженеры различают 5 типов солнечных электростанций, с отличными друг от друга способами преобразования радиации.

Башенные сооружения

Вода стала первым рабочим телом, используемым в конструкциях этого типа.

Сотни гелиостатов, установленные вокруг, концентрируют солнечную радиацию в верхней точке башни, где расположен чёрный резервуар с жидкостью. Из-за нагревания образуется 500-градусный пар. Он и вращает турбогенератор, который расположен на территории станции. Рекордная температура пара — 700 °C.

Испанские инженеры сумели усовершенствовать башенную электростанцию. Вместо воды использовали соляной теплоноситель. Это позволило поддерживать температуру пара в пределах 565 °C даже ночью.

Тарельчатые конструкции

Электростанция собирается из отдельных модулей: отражателя (массив зеркал параболической формы) и приёмника, расположенного в фокусе параболоида.

Выделяют 2 типа приёмников: водный резервуар, как у башенных сооружений, и двигатель Стирлинга. Оба устройства вращают турбину, преобразующую радиацию в электричество.

Концентраторные СЭС

Конструкция представлена 50-метровым параболическим цилиндром из зеркал, направленного с севера на юг, соответственно движению Солнца. Концентратор собирает и отражает излучение на приёмник — трубку с жидким теплоносителем.

Теплоноситель нагревается, образуется пар, генератор вращается — уже знакомая схема.

С применением фотоэлектрических модулей

В основе модулей кремниевые элементы. Фотоны света проходят через пластину батареи и за счёт внутреннего фотоэффекта преобразуется в ток.

КПД кристаллического кремния составляет 24%, поэтому инженеры ищут лучший полупроводник для фотобатарей. Так, использование индиево-галлий-арсенидной пластины позволило увеличить КПД до 44,4%. Позже, этот показатель подняли до 46%, за счёт применения фокусирующих линз.

Фотоэлектрические СЭС используются в странах СНГ и Европы. Их устанавливают в крупных комплексах, таких как промышленных зданий или санаториев, или на малых объектах, вроде частных коттеджей. Номинальная мощность также варьируется: от питания простого насоса, до снабжения города.

Простота установки — главное преимущество конструкции. Фотобатареи монтируются на кровлю, фасад здания или открытый участок земли, выделенный для индивидуальной электростанции.

Как обеспечить электричеством частный дом

Комбинированные солнечные электростанции считаются оптимальным решением альтернативного электроснабжения дачного участка. Установка подключается непосредственно к горячему водоснабжению и отопительному оборудованию.

Мощность домашней электростанции варьируется от 50 до 300 кВт. Панели крепятся на крышу, откуда соединяются с генератором. Последние модели фотобатарей невосприимчивы к дождю, снегу или граду. Материал панели также выдерживает механические воздействия.

СЭС для многоквартирных домов

Вариант установки солнечных панелей на крышу многоквартирного дома предусматривается, когда проектируют здание. В технические условия добавляется проводка, рассчитанная на высокую мощность.

Длина одной панели составляет 2 м2. Обеспечить дом электроэнергией способны 120 панелей. Соответственно, площади крыши должно быть достаточно для такого количества фотоэлементов.

Чем выше мощность одной панели, тем меньшее количество батарей придётся монтировать на крышу. Ведутся исследования по увеличению мощности до 1 кВт. Таким образом, количество фотобатарей, необходимое для электроснабжения дома, сократится до 30 единиц.

Почему люди переходят на солнечную энергию

Домашняя СЭС — полная независимость от внешних электросетей. На работу электростанции не влияют плановые работы, обрывы линий и другие недостатки централизованных электросетей. Оплачивается только стоимость оборудования, а сама энергия достаётся бесплатно, в неограниченном количестве!

Другие преимущества, в которых уже убедились владельцы солнечных электростанций.

  • Срок службы составляет 25 лет. Установка не выйдет из строя в ту же секунду, как истечёт эксплуатационный период. Единственное изменение, которое заметит пользователь — снижение отдельных показателей.
  • Простой и дешёвый ремонт. Вместо того чтобы менять всю электростанцию, покупается один модуль. Этого хватает для устранения неисправности.
  • Бесперебойное функционирование. СЭС защищает от внезапных отключений электроэнергии и перепадов напряжения. Перегоревшие лампочки, воспламенившиеся бытовые приборы, утерянные данные на компьютере — такого с солнечной энергией не бывает.

Есть и другие способы обеспечить автономное электроснабжение. Например, дизель-генератор или ветряк. Однако, жизнь в доме, пропахшем соляркой, под непрекращающийся гул ветряной станции, нельзя назвать комфортной.

Солнечная электростанция — экологически чистый и максимальной удобный источник энергии, как для дома, так и в промышленном производстве.