Изучение солнечных фотоэлектрических элементов

Выбор солнечных панелей для системы солнечного электроснабжения

При выборе солнечных панелей для системы солнечного элек­троснабжения следует обращать внимание на следующие техни­ческие характеристики [7,8].

• Толеранс - это отклонение реальной мощности солнечной панели от ее номинального значения. Он может быть как поло­жительным, так и отрицательным. Негативный толеранс не дол­жен превышать 3%. Хорошо, если толеранс положителен, тогда не придется переплачивать за несуществующие Ватты. Более то­го, если панель с негативным толерансом будет соединена в це­почку с другими панелями, то неважно, насколько хороши будут остальные панели - вся цепочка будет работать как несколько панелей с мощностью, равной мощности самой плохой панели.

Например, если в цепочке из 10 солнечных панелей по 250 Вт одна будет иметь мощность на 3% меньше, чем 250 Вт, то вся це­почка выдаст вместо 2500 Вт всего лишь 2420 Вт. Таким образом одна плохая панель с мощностью всего на 6 Вт меньше номи­нальной приведет к потере 80 Вт или более (если даже другие па­нели будут иметь положительный толеранс).

Иногда можно слышать от продавцов, что их панели имеют большую мощность, потому что их КПД выше, чем у других па­нелей. Однако разница в КПД современных солнечных панелей редко превышает 1-2%. Если отрицательный толеранс «высоко­эффективных панелей» будет 3-5%, то никакого выигрыша от более дорогих высокоэффективных панелей получить не удастся.

• Температурный коэффициент. Отражает влияние повы­шения или понижения температуры панели на её выходные ток и напряжение. Как известно, напряжение и мощность панели при повышении температуры уменьшаются, а ток повышается. Чем меньше температурный коэффициент изменения мощности, тем лучше.

• Эффективность преобразования солнечного света. Чем больше КПД, тем меньшая площадь панелей потребуется для ге­нерации одинаковой мощности и энергии.

На самом деле, не так важно, какой КПД имеет выбранная солнечная панель. От этого параметра зависит только площадь, занимаемая солнечной батареей. Если нет жестких ограничений по месту установки солнечных панелей, то можно даже не обра­щать внимания на этот параметр. Разница в КПД обычных и «вы­сокоэффективных панелей» может составлять единицы процен­тов; на те же единицы процентов уменьшится площадь, занимае­мая «высокоэффективными» солнечными батареями. Если гово­рить об эффективности, то нужно оценивать её и КПД полной солнечной энергосистемы, учитывая РТС, толеранс, КПД инвер­тора, потери в проводах и коммутации и другие факторы.

• Размеры и мощность. Стоимость панели прямо пропор­ционально зависит от ее мощности. Однако, чем больше единич­ная мощность панели, тем меньше будет стоимость 1 Ватта. По­этому, если нужна определенная мощность, то лучше ее набрать большими панелями, чем маленькими - это будет и дешевле, и надежнее из-за малого числа соединений.
• Параметры при РТС. РТС - это независимые испытания сертификационных лабораторий в США, которые призваны определять эффективность работы панели в реальных (а не иде­альных, как указано на шильдике панели) условиях эксплуата­ции. Эти параметры очень важны.

Отношение PTC/STC должно быть не менее 89-90%. Чем оно выше, тем лучше будет работать солнечная панель в реальных условиях эксплуатации.

• Эффективность солнечных инверторов и контроллеров. При выборе солнечных панелей нельзя обращать внимание толь­ко на их КПД, и не обращать внимание на КПД других элементов системы, особенно контроллеров и инверторов. Минимальный уровень КПД контроллеров и инверторов должен быть 95%.

Сейчас на рынке продается много дешевых батарейных и се­тевых фотоэлектрических инверторов с КПД 85% и менее. Но большинство производителей дают данные по КПД в точке, где он максимальный, и в среднем инвертор работает с КПД ниже указанного. Это означает, что 15-20% от общей мощности пане­лей будут работать только на инвертор. Низкий КПД инвертора не так страшен, если есть возможность получать электроэнергию от сети, но если она генерируется дорогими солнечными батаре­ями, такие потери недопустимы.