Suministro de energía mediante paneles solares: una descripción general de los paneles en el mercado nacional

El contenido del artículo

• Tipos de paneles solares
• Células solares de silicio
• Células solares de película
• Tabla comparativa de paneles solares rusos, taiwaneses y chinos

El artículo ayudará a determinar la necesidad de comprar fuentes de alimentación autónomas, cubre ampliamente el tema del suministro de energía autónoma mediante paneles solares, las ventajas y desventajas de esta fuente de energía..

Los paneles solares están ganando cada vez más popularidad debido a su creciente disponibilidad tanto financieramente como en el contexto de la expansión de la gama en las cadenas minoristas. Se han escrito muchos artículos que proporcionan estudios de viabilidad para la introducción de plantas de energía solar (los llamados sistemas de generación de energía solar). Es cierto que su período de recuperación llega a varios años..

Un gran segmento de consumidores está cambiando al suministro de energía autónomo no tanto por el deseo de ahorrar dinero, sino por el suministro de suministro de energía en áreas donde hay cortes de energía o no hay ninguno..

La generación de energía solar es muy utilizada para las casas de veraneo. Se caracterizan por el bajo consumo de energía y el funcionamiento estacional de los paneles solares. Casos más raros: electrificación completa de la casa con fuentes alternativas. Pero la construcción de sistemas de generación de energía solar para diferentes condiciones de operación es fundamentalmente la misma. Por lo tanto, consideraremos este tema en detalle y en orden..

Tipos de paneles solares

Otro hombre en la calle ignora que el número de variedades de paneles solares ya se acerca a diez. Para estructurar de alguna manera toda la variedad de detectores de luz en la conciencia, los dividiremos en 2 clases:

• silicio
• película

Células solares de silicio

Los paneles monocristalinos y policristalinos están ampliamente representados en el mercado. También se incluyen en este grupo los paneles de silicio amorfo y las células solares híbridas. Como indica el nombre de la clase, estos detectores de luz están hechos de silicio e hidrógeno de silicio. La proliferación de módulos solares basados ​​en silicio se debe a su alta eficiencia energética específica, pero el proceso de fabricación bastante complicado los encarece..

Paneles solares monocristalinos Son cuadrados negros con esquinas biseladas. Por el momento, dichos paneles tienen la mayor eficiencia, hasta un 22%. Todas las células fotosensibles de un panel monocristalino están orientadas en la misma dirección, por un lado, esto explica la eficiencia relativamente alta, por otro lado, el panel siempre debe estar orientado hacia el sol para obtener la máxima eficiencia energética. En luz difusa, por ejemplo, en tiempo nublado, al amanecer y al atardecer, los parámetros eléctricos de generación de energía no son en absoluto impresionantes..

Otro tipo de paneles solares: policristalino – tienen una menor eficiencia en comparación con los monocristales (alrededor del 12-18%), pero debido a la multidireccionalidad de los cristales de silicio en el panel, se logra una mejor eficiencia energética con luz difusa. Los paneles policristalinos pueden reconocerse por la forma cuadrada regular de las placas azul oscuro con un patrón helado.

Paneles de silicio amorfo (o, como se les llama, a-Si) son los de menor rendimiento en la línea de receptores solares de silicio. Su eficiencia ronda el 5-6%. Pero su uso puede estar justificado. Y es por eso:

• en primer lugar, el grado de absorción de luz de estos paneles es 20 veces mayor que el de otros competidores de silicio;
• en segundo lugar, la orientación caótica de las células fotosensibles aumenta la eficiencia del a-Si en tiempo nublado.

Convertidores de flujo luminoso híbridos Es una combinación de silicio amorfo con microcristales. Dichos paneles tienen propiedades similares a los elementos policristalinos, con la única condición de que su rendimiento en luz difusa sea mucho mayor. Además, además del espectro ultravioleta, los paneles híbridos pueden convertir la radiación infrarroja en electricidad..

Células solares de película

Un desarrollo bastante nuevo en el campo de los detectores de luz solar. Debo decir que en este momento es difícil encontrar módulos de película en el mercado ruso, debido a su alto costo. Por tanto, nos limitamos a enumerar sus tipos.

Los elementos de la película incluyen elementos basados ​​en telururo de cadmio (CdTe), diselenuro de cobre-indio (CIS), diselenuro de cobre-indio-galio (CIGS) y polímeros. Los paneles de polímero son la dirección más prometedora en el desarrollo de tecnologías de películas, ya que los fabricantes prometen su bajo costo, aunque la eficiencia es solo del 6%..

Antes de profundizar en la descripción de los paneles solares, unas palabras sobre sus parámetros. La siguiente figura muestra la característica corriente-voltaje del panel solar (en rojo) y la curva de potencia (en azul). El gráfico muestra los puntos que se encuentran en las características técnicas de los paneles solares.

Entonces, la corriente de cortocircuito es la corriente que ocurre cuando el circuito de la batería solar está cerrado (el voltaje de la batería es cero). El voltaje de circuito abierto, por el contrario, es un parámetro de circuito abierto (la corriente es cero). Estos dos modos no están operativos. Las condiciones de funcionamiento nominales se indican mediante un punto amarillo en la intersección de las líneas punteadas. En este punto, la corriente y el voltaje máximos de funcionamiento. El uso más eficiente de una celda solar es en este punto de operación..

En el mercado ruso hay principalmente paneles monocristalinos y policristalinos en una gran variedad. Como era de esperar, la mayoría de ellos se fabrican en China. Pero esto no es sorprendente: China es líder en la producción y venta de sistemas de generación de energía solar. Además, hay paneles solares alemanes (Calixo, SCHOTT) y japoneses (SHARP) en el mercado..

Los «fabricantes» rusos de paneles solares son empresas que venden principalmente productos chinos, haciéndolos pasar por suyos. El segmento de fabricantes dedicados al ensamblaje de paneles a partir de componentes chinos también está ampliamente desarrollado. Pero no todo es tan desesperado. Rusia también puede «presumir» de sus productores de paneles solares. La planta de Hevel está ubicada en Novocheboksarsk, que se especializa en la producción de paneles híbridos de película delgada. En Krasnodar, en la planta de Saturno, se fabrican células solares a base de arseniuro de galio, los productos están orientados principalmente a la industria espacial. Dos fábricas que están más enfocadas en la producción de módulos domésticos están ubicadas en Zelenograd (Telecom-STV) y Ryazan (Planta de Dispositivos Metal Cerámicos de Ryazan, RZMKP).

La gama de paneles solares Ryazan se limita a dos tipos principales:

• RZMP-130-T: tiene un voltaje de salida de 15.9-17.5 V, un rango de potencia de 105-145 W;
• RZMP-220-Т: tiene un voltaje de salida de 27,7-29,1 V, un rango de potencia de 200-240 W.

Telecom-STV ofrece un número mucho mayor de artículos de sus productos: módulos monocristalinos y policristalinos, módulos monocristalinos con mayor eficiencia, baterías solares flexibles y especializadas. La tensión de salida de los módulos está adaptada tanto para sistemas de baja tensión (17-18,5 V) como de alta tensión (34-38 V). Además, el precio de estos paneles solares es una vez y media más bajo que los de Ryazan. Por ejemplo, el Ryazan RZMP-130-T con una potencia de 120 W le costará al comprador 16,100 rublos, y el Zelenograd TSM-120A con una potencia de 123 W se puede comprar por 9,658 rublos. Al mismo tiempo, el peso y las dimensiones de los paneles Zelenograd son menores que los de Ryazan. Lo único que habla a favor de los paneles solares Ryazan es la información detallada sobre el producto..

Digamos algunas palabras sobre la planta de Hevel en Novocheboksarsk. La única planta en Rusia que ha comenzado a producir paneles a base de silicio amorfo intercalado con microcristales utilizando tecnología micromórfica. Teniendo en cuenta que en una parte importante de Rusia hay un gran porcentaje de días nublados al año, los paneles Hevel tienen un gran potencial en la lucha por el mercado con mono y policristales. Todavía no hay paneles Hevel a la venta al por menor, pero a juzgar por los precios al por mayor, el consumidor tendrá que pagar unos 10.000 rublos por un panel de 125 vatios. El competidor directo de Hevel son los paneles híbridos de película delgada de Green Energy Technology de Taiwán. Los paneles taiwaneses ya se pueden comprar por 7.000 rublos.

Tabla comparativa de paneles solares rusos, taiwaneses y chinos

Fabricante	Nombre	Producción tecnológica	Voltaje pico, V	Corriente pico, A	Potencia pico, W	Dimensiones, mm	Precio estimado en el mercado ruso, frotar.
Telecom-STV, Zelenograd	TSM-100A	policristal	17	5.6	96	1050x665x43	8429
RZMP, Riazán	RZMP-130-T	policristal	15,9	6,65	105	1490x670x36	14600
«Hevel», Novocheboksarsk	HEVEL P7	micromórfico	56,6	2.21	125	1300x1100x24	10000
Tecnología de energía verde, Taiwán	GET-115AT2	silicio amorfo	93,9	1,22	115	1300x1100x20 *	7000
Chinaland Energía solar, China	CNH100-36M	cristal individual	19,3	5.18	cien	1200x540x30	6350

* – sin marco de aluminio

En última instancia, el consumidor decide por sí mismo qué paneles elegir. Como recomendación, me gustaría señalar que se pueden recomendar modelos policristalinos de paneles solares para el suministro de energía autónomo en el hogar. Sí, los paneles monocristalinos son más eficientes, pero no olvide que esto es bastante arbitrario..

La potencia máxima de los elementos monocristalinos se logrará solo en un día soleado utilizando sistemas para rotar elementos fotosensibles. Por lo tanto, estos paneles son más adecuados para los residentes de la franja sur de Rusia, donde la cantidad de días soleados es máxima. En otras regiones, al diseñar sistemas de suministro de energía autónomos, tiene sentido prestar atención a paneles relativamente nuevos fabricados con tecnología micromórfica, que son capaces de convertir no solo la luz ultravioleta solar en electricidad, sino también la radiación infrarroja. Esta ventaja de ellos puede más que cubrir la falta de baja eficiencia..

Finalmente, observo que personalmente di preferencia a un panel policristalino, ya que está destinado al suministro de energía temporal de una casa de campo en el verano. De ello se deduce que la carga prevista es pequeña, las horas de luz son largas y soleadas. Por tanto, una batería solar policristalina en mi caso es la más óptima.