Солнечная энергия в первую очередь – это возможность. И для каждой сферы применения она своя.
Для частного применения это использование дешевой электроэнергии, которую можно вырабатывать с помощью собственной солнечной электростанции. Для коммерческих предприятий — это в первую очередь возможность значительного сокращения постоянных расходов на электроэнергию. Для других сфер эта возможность подразумевает получение электроэнергии там, где ее в принципе невозможно получить.
Солнечная энергия набирает популярность, поскольку увеличивается доступность оборудования для преобразования солнечной энергии в бытовое электричество. Применяться солнечная энергия может абсолютно везде, где есть потребность в электроэнергии. Например, какие-то отдаленные регионы, где нет централизованной линии электропитания. Это может быть в горах, глубоко в лесах, либо в других, отдаленных от цивилизации районах.
Сегменты применения
Можно выделить основные сегменты применения солнечных электростанций: бытовой, коммерческий и промышленный.
В промышленных масштабах строятся большие поля солнечных электростанций, которые снабжают электричеством города/поселки, либо отдельно стоящие объекты с большим энергопотреблением.
Для частных домовладельцев солнечная электростанция может принести массу преимуществ в вопросе получения дешевой электроэнергии и замещения ею сетевой электроэнергии, которая дорожает из года в год. Добавив аккумуляторные накопители электроэнергии в состав солнечной станции пользователь получает полноценный источник бесперебойного питания (ИБП) для частного дома, который заряжается от солнечной энергии и способен обеспечить резервным энергоснабжением весь дом на случай аварийного отключения основной линии электропитания.
В коммерческих масштабах применяются сетевые солнечные электростанции без накопления электроэнергии. Их основная задача — сократить расходы на оплату электроэнергии. В их составе, как правило, не используются аккумуляторные батареи, что обеспечивает очень быструю окупаемость. Частичное замещения сетевой электроэнергии на энергию полученную от солнца приводит к значительному снижению расходов на электроснабжение.
Если мы говорим о промышленных масштабах, применение солнечной энергии обеспечивает дополнительной мощностью города, деревни и поселки, которым не хватает основной электроэнергии. Строительство солнечной электростанции мощностью несколько мегаватт обеспечит населенный пункт дополнительной энергией, которую можно уже подать на определенный территориальный участок или в большой промышленный объект в зависимости от их потребности.
Преобразование солнечной энергии в электрическую
Стоит рассмотреть оборудование, которое применяется для преобразования солнечной энергии в электричество. Солнечные электростанции состоят из фотоэлектрических солнечных модулей (или солнечных батарей) и инвертора.
Полученная электроэнергия может аккумулироваться в специальных батареях. Как правило, используются либо свинцово-кислотные аккумуляторы, либо (сейчас очень стали популярны) литиевые накопители. Последние имеют преимущество над свинцово-кислотными аккумуляторами, в частности в плане зарядно-разрядных характеристик.
Литиевые накопители заряжаются буквально за несколько часов и уже способны обеспечить запасенной электроэнергией какой-либо объект. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литиевые имеют более долгий срок службы. Они могут значительно глубже разряжаться, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, при этом такой тип эксплуатации не влияет на их срок службы. Литиевые аккумуляторы стали популярнее, потому что цена на них постепенно снижается и они становятся выгодными для применения в бытовом и коммерческом сегменте.
Что касается оборудования, оно постепенно развивается: появляются новые типы изделий в классе инверторов. Однако прорывных изменений эксперты пока не отмечают. Если мы говорим про аккумуляторы, то наблюдается тенденция на более широкое применение литий-железо-фосфатных накопителей, которые сделаны по негорючей технологии, и имеют хорошие эксплуатационные характеристики.
Перспективные разработки
Технологии в солнечной энергетике действительно развивются очень быстро. Это можно увидеть по стоимости комплектующих, с каждым годом оборудование, которое поставляется в составе солнечных электростанций, становится более доступным: инверторы, солнечные панели и аккумуляторные батареи. При этом с более доступной ценой мы получаем и более современные технологии. В частности, у солнечных панелей постоянно повышается коэффициент полезного действия (КПД).
В ближайшем будущем, скорее всего, будут появляться солнечные панели, которые имеют еще более высокий КПД, при этом имея малый массогабаритный показатель. На некоторых выставках уже сейчас представляют всяческие прорывные новинки типа черепичных солнечных панелей, которые можно использовать вместо кровельных материалов.
