Сравнение солнечных батарей немецкого и китайского производства

Новые исследования показывают что использование современных технологий в производстве солнечных панелей позволяет достигнуть очень высоких показателей энергетической отдачи (Energy Payback Time — EPBT, Energy Returned on Energy Invested — ERORI).  Они окупают энергию потраченную на их изготовление за очень короткое время (от 1 до 3 лет).

Смотреть похожие работы

Исследовательская работа «Стабилизированный мох, или как порадовать маму» Летом папа подарил маме на день рождения красивый букет роз, но они очень быстро завяли. Маме пришлось выбросить букет, и она сильно расстроилась. Тогда я спросила: «Можно ли сохранить растения живыми и красивыми надолго, лишив их воды и почвы?». Мам… Посмотреть работу Исследовательская работа «Изучение видового состава грибов на территории отделения экологии и туризма г. Арсеньева Приморского края» Грибы составляют отдельное царство живых организмов нашей планеты. Число различных видов оценивается учеными в полтора миллиона. При этом доля крупных, видимых глазом, составляет лишь малую часть этого гигантского разнообразия форм. В научном отношен… Посмотреть работу Исследовательская работа «Финансовая грамотность – путь к успеху в жизни» Целью данной исследовательской работы является сформировать осознанную потребность в овладении финансовой грамотности с помощью решения математических зад. Для достижения поставленной цели   решались  следующие задачи: Провести сравнительный анализ б… Посмотреть работу Исследовательская работа «С прилавка магазина на школьный подоконник» Почему я выбрал именно эту тему? Потому что, когда  занимались в «Школе будущего первоклассника», мы увидели в школьном коридоре большую пальму и удивились ее размерам. Наша учительница  рассказала нам о том, что она выращена из косточки  финика. И ч… Посмотреть работу

Солнечная энергия – начало

Как бы банально это не звучало, но будущее именно за использованием солнечной энергии. Ученые подсчитали, что человечество нуждается в десяти миллиардах тонн топлива ежегодно. Солнце же поставляет около ста триллионов тонн. Но как их получить?

Солнечная батарея – вот выход. Точкой отсчета в развитии этой технологии считается 1839 год, когда А.Э. Беккерелем был открыт фотогальванический эффект – преобразование солнечной энергии в электрическую. Первый модуль для превращения энергии солнца был создан в 1883 году Ч. Фриттсом. Он использовал сочетание селена с золотом. КПД, правда, составлял лишь около 1%. Но это было только начало.

Преимущества ячеек Half cells

  • 1. Снижение резистивных из источников потери мощности, когда солнечные элементы преобразуют солнечный свет в электричество, являются резистивные потери или потеря мощности при передаче электрического тока. Солнечные элементы переносят ток, используя тонкие металлические ленты, которые пересекают их поверхность и соединяют их с соседними проводами и элементами, и перемещение тока через эти ленты приводит к некоторой потере энергии. Разделяя солнечные элементы пополам, ток, генерируемый каждым элементом, уменьшается вдвое, и более низкий ток, текущий, приводит к меньшим резистивным потерям, поскольку электричество перемещается по элементам и проводам в солнечной панели.
  • 2. Более высокая эффективность при cells более устойчивы к воздействию тени, чем традиционные солнечные элементы. Это происходит не из-за того, что ячейки разрезаются пополам, а скорее из-за методов разводки, используемых для соединения половинных ячеек в панели. В традиционных солнечных панелях, построенных с полными ячейками, ячейки соединены в ряды, известные как последовательная проводка . В последовательных схемах подключения, если одна ячейка в ряду затенена и не вырабатывает энергию, весь ряд ячеек перестанет вырабатывать энергию. Стандартные панели обычно имеют 3 отдельных ряда ячеек, соединенных вместе, поэтому затенение одной ячейки одного ряда устраняет треть выработки электроэнергии этой панелью.
Читайте также:  Обзор Razer Phone — первый игровой смартфон

​Схема подключения стандартной солнечной панели. Есть три отдельных «ряда» ячеек, соединенных параллельно.

Ячейки half cells также соединены последовательно, но поскольку такие панели имеют удвоенное количество ячеек (120 вместо 60), количество удвоенных рядов ячеек также удваивается. Этот тип проводки позволяет панелям, построенные таким образом, терять меньше энергии, когда одна ячейка находится в тени, потому что одна затененная ячейка может исключить только шестую часть общей выходной мощности панели.

​Схема подключения солнечной панели с ячейками half cells. Есть шесть отдельных «рядов» ячеек, соединенных параллельно

Кроме того, более короткое расстояние до центра панели сверху и снизу повышает эффективность в целом, что может повысить выходную мощность панели аналогичного размера до 20 Вт.

Тестирование солнечных панелей по производимой мощности

День был с переменной облачностью, временами светило яркое солнце, а иногда даже срывался снег — идеальные погодные условия для проведения тестирования при разном уровне освещенности.

Тестирование солнечных панелей по производимой мощности

Нагрузкой батарей служили три лампы накаливания 36 В, 100 Вт. Одновременно производилось измерение тока и напряжения на нагрузке. С одной стороны можно было визуально наблюдать производимую мощность солнечной панели по яркости свечения ламп, с другой — гибко менять нагрузку от 100 до 300 Вт.

В течении дня при разных уровнях освещения производились измерения тока и напряжения на одинаковой нагрузки, подключенной к каждой из панелей. В результате чего получили графики мощности, производимой солнечными панелями в течении дня.

Тестирование солнечных панелей по производимой мощности

А теперь пара графиков для сравнения солнечных батарей:

Из графиков видно, что при солнечной погоде, китайская солнечная панель  уступает немецкой примерно на 5%, а при облачности, когда свет рассеянный, видно, что производительность немецкой выше минимум на 30%.

Тестирование солнечных панелей по производимой мощности

Отобразим это на графике:

Читайте также:  HOMTOM HT70 ПОЛНЫЙ ОБЗОР: смартфон с батареей 10000мАч

Примечание: 1 — пасмурно, 2 — облачно, 3 — солнечно, 4 — яркое солнце

Тестирование солнечных панелей по производимой мощности

Левые три лампы подключены к немецкой батареи, правые – к китайской, солнце зашло за тучи.

Последствия развития солнечной энергетики, влияние на окружающую среду

При последующем развитии солнечной энергетики будут увеличиваться площади затемнения земель, что приведет к изменению почвенных условий в данной местности и к изменению целой экосистемы региона. Расположение энергетических станций вызовет нагрев воздуха вследствие прохождения солнечного излучения через панели, да еще сконцентрированного отражателями. Это приведет к изменению температурного режима, влажности, а затем направления ветров. Также велика вероятность перегрева и самовозгорания системы. При длительной эксплуатации и очистки солнечных модулей жидкостью возрастает вероятность загрязнения питьевой воды.

Сегодня продолжаются работы и исследования в области альтернативной энергетики В Африке из водорослей гиацинта производят экологически чистый биогаз.

Вывод

На сегодняшний день объемы электронного мусора не настолько велики по мировым масштабам, поэтому никакой угрозы не несут. Однако, зная, что через 20 лет их объемы значительно возрастут, то задача их эффективного использования, переработки по завершению эксплуатационного срока стоит на первом месте в программе дальнейшего развития. Некоторые задачи уже получили свое решение, а над некоторыми ученые продолжают трудиться.

5 / 5 ( 2 голоса )