Napenergia
A napfény főbb jellemzői
Lighting s (átlagolt erejét a napsugárzás mért a Föld felső légkörben merőleges napfény): 1366 watt per négyzetméter (1361 vagy, a NASA szerint).
"Standard Sun" (a sugárzás csúcsteljesítménye, amely felhőtlen délben eléri a Föld felszínét tengerszint alatt az egyenlítő közelében): 1000 W / m 2. vagy 1 kW / m 2.
Ezt az értéket általában a fotovoltaikus rendszer jellemzőiben használják. A továbbiakban az összes számot olyan területekre adják meg, amelyek optimálisan vannak elhelyezve a naphoz viszonyítva (merőleges a sugarakra) a szélességi foknak megfelelően. Vízszintes felületeknél kevesebb napfényt kap: annál távolabb van az egyenlítőtől, annál alacsonyabb a napenergia sűrűsége.
Insoláció (az átlagos napi órák száma a nap folyamán): 4-5 napsütéses órától az USA északkeleti részén 5-7 óráig délnyugatra. Az insolációt gyakran kWh-ban jelölik, számszerűen az 1 kW-os "standard nap" értékétől.
A napfény napi sugárzott energiájának teljes mennyisége m 2 -en a tenger szintjén: (energia naponta) = 1 kWh (óránkénti insoláció). Figyelembe véve az USA-ban az átlagos napsütést, ami 5 napóra, ez az érték általában 5 kWh / m 2.
Napenergia. átlag az egész napra: Wattsaverag = (energia naponta) / 24. Mert besugárzási 5 kWh átlagos teljesítmény az egész nap - 5000 W / 24 = 208 W / m 2 Felhívjuk figyelmét, hogy csak egy kis része ezt az energiát át lehet alakítani elektromos áram miatt nem túl nagy teljesítményű napelemes rendszerek.
A fotovoltaikus rendszerek jellemző jellemzői
A közös kereskedelmi napelemek átlagos hatásfoka: kristályos szilícium (CSI) - 12-17%; Vékony film (amorf szilíciumból és más anyagokból) - 8-12%.
Teljesítmény. amelyet a panel egy négyzetméterben generál: PVwatts = (napenergia) × (átlagos hatékonyság), ahol a hatékonyságot decimális számra alakítják át.
Az összes átlagolt energia mennyisége. a panel által napi egy m 2-ben előállítva: PVday = PVwatts-peak × (Insolation in hours). A szigetelés 5 órakor ez az érték 0,6-0,85 kW / m 2 a CSi esetében és 0,4-0,6 kW / m 2 a TF esetében.
A panel generált energiája az egész nap átlagban: PVwatts-average = PVday / 24. Ez körülbelül 25-35 W / m 2 a CSi és 17-25 W / m 2 a TF esetében.
Teljes energia. a fotovoltaikus modul által évente m 2: PVyear = (teljes energia naponta) × 365, amely kb. 219-310 kWh a CSI esetében és 146-219 kWh a TF esetében. Megjegyezzük, hogy az inverterek 95-97% -os hatékonysággal rendelkeznek, így a tényleges villamos energia 5% -kal kevesebb lesz.
Az egy év alatt mért energiamennyiség várható mértéke: Saving = PVyear × 0.95 × (költség kWh), ahol 0,95 az átalakító hatékonysága és a vezetékek vesztesége.
Az Egyesült Államokban átlagosan egy kWh villamos energia ára 0,12 dollár, ami évente 24-35 dollárt ad a CSi-nek és 17-24 dollárért a vékony filmekért. Így a legjobb esetben évente 35 dollárt lehet megtakarítani egy 1 m 2 -es panelre. Ez a szám utal a nagy teljesítményű rendszer névleges teljesítménye 170 W / m 2 Tekintettel arra, hogy most a költségek tipikus fotovoltaikus rendszer 8000 $ 1000 watt, ilyen összeállításban kerülne 170/1000 × 8000 $ = $ 1360 per m 2. Ez azt jelenti , hogy példánkban a hipotetikus megtérülési idő 1360/35 = 39 év. Egyetlen berendezés sem működhet ilyen sokáig. A kedvezmények és a hitelek több mint felével csökkenthetik ezt az időt, azonban egy átlagos háztartás esetében a napelemek telepítése valószínűleg nem kerül kifizetésre. Természetesen ez csak egy példa. A más insolációval és egyéb telepítési költségekkel rendelkező területeken a megtérülési idő magasabb vagy alacsonyabb lehet.
Rövid információk a Napról
- Átmérő: 1.392.000 km;
- Súly: 1,989,100 × 10 24 kg;
- Felület hőmérséklet:
Fordítás: Andrey Gavrilyuk a Lozman Rádió megbízásából