Згідно з актуальними статистичними показниками сукупна потужність сонячної енергетики сьогодні перевищує 650 ГВт, а частка сонячного світла у виробленні електроенергії в усьому світі стрімко наближається до 5%. Такі електростанції стають все популярнішими в нашій країні, причому використовуються не тільки для покриття потреб домоволодінь, а й для забезпечення промисловості.
У нас час кожен охочий може замовити спорудження сонячної електростанції під ключ в Україні на сайті https://solar-tech.com.ua/ua/complete-systems/avtonomnye-stancii/ з урахуванням наявних потреб в електроенергії та фінансових можливостей. Однак варто розуміти, що існують різні типи таких установок. Крім того, вони потребують специфічного обслуговування. Тому необхідно мати хоча б загальні уявлення про принцип їх функціонування.
Як працює сонячна електростанція
Основним елементом будь-якої такої електростанції, незалежно від її розмірів, типу та інших характеристик, є енергетична панель, що складається з набору фотоелементів. Це спеціальні напівпровідникові пристрої складної конструкції, які виконують перетворення енергії сонячних променів безпосередньо в електричний струм. Такий процес називають фотоелектричним ефектом.
Використання напівпровідників для виготовлення сонячних панелей зумовлено їхніми фізичними властивостями. Річ у тому, що в структурі атомів таких матеріалів або не вистачає електронів (p-тип), або є надлишок (n-тип), що спричиняє їхню провідність. Саме тому напівпровідникові фотоелементи мають двошарову конструкцію, а кожен прошарок відрізняється різним ступенем провідності:
- n-шар – катод;
- p-шар – анод.
Під впливом енергії природного світла наявні в структурі анода зайві електрони відриваються від материнських атомів, після чого матеріал катода захоплює їх. Таким чином, електроди роблять круговий рух, що й призводить до формування електроенергії. Залишається тільки направити її до споживачів або на пристрої накопичення (акумулятори).
Типи сонячних електростанцій
Виділяють три різновиди станцій, що працюють на сонячній енергії:
- мережеві;
- автономні;
- гібридні.
Перші системи останнім часом мають найбільший попит, а їхня основна особливість полягає в здатності скидати надлишки електроенергії безпосередньо в мережу. Це дозволяє реалізовувати її за «Зеленим тарифом». Обов'язковим елементом такої установки є мережевий інвертор, який займається розподілом електричного струму. При цьому надлишок електрики подається в загальну систему через окремий лічильник. У разі необхідності забирати енергію з централізованої системи (наприклад, коли потужності станції не вистачає в період пікових навантажень) використовують гібридні пристрої.
Структура автономних станцій, крім самих панелей, включає інвертор з інтегрованим або зовнішнім ЗУ, а також акумуляторні батареї. Накопичена в АКБ енергія призначається для витрачання в темний час доби, коли немає можливості її виробляти. Такі станції незамінні в місцях, де відсутні електромережі. Однак їхня вартість трохи більша за ціну мережевих, оскільки є необхідність у використанні акумуляторів.
Гібридні сонячні електростанції поєднують у собі якості двох попередніх типів. Підходять для застосування в тих випадках, коли є можливість продавати надлишки електроенергії, а також використовувати накопичену енергію сонця в нічний час.
При цьому потрібно зазначити, що вартість вироблення електроенергії за допомогою сонячного світла поступово зменшується, а застосування нових підходів у створенні фотоелементів дозволяє поступово підвищувати їх ККД. Тому багато експертів впевнено кажуть про підвищення частки цього виду альтернативної енергетики до 10 і більше відсотків уже в недалекому майбутньому.
