Generator eolian sau baterie solară

Generator eolian sau baterie solară

În fiecare an, obținerea energiei din surse alternative devine o investiție din ce în ce mai promițătoare. Proprietarii de case de țară, cabane de vară, sere și ferme agricole pot alege doar ceea ce este mai profitabil să cumpere – un generator eolian sau panouri solare.
Această alegere este influențată de mai mulți factori, fiecare dintre care îi vom analiza în detaliu.

Criteriul nr. 1. Nivelul de izolație solară și viteza vântului la locul de instalare.

Dacă clima regiunii este destul de uscată și însorită, iar latitudinea sa geografică este de aproximativ 50° și mai la sud, alegerea se face de obicei în favoarea unei centrale solare. Nivelul de insolație medie anuală în astfel de locuri începe de la 1350 kWh/m2 și crește rapid pe măsură ce vă deplasați spre sud.
Regiunile nordice, în special în fâșia de coastă a mărilor sau în zonele înalte, sunt adesea caracterizate de viteze semnificative ale vântului – în unele cazuri de la 10 m/sec și mai sus. Aici productivitatea parcurilor eoliene va fi mai mare.
Cel mai dificil este să determinați ce este mai rentabil – un generator eolian sau o baterie solară – în zona de mijloc, cu rate de insolație de aproximativ 1200 W/m2 și vânturi moderate de 6-8 m/sec. Aici, eficiența ambelor tipuri de stații este aproximativ egală, iar alegerea va trebui făcută în funcție de o serie de criterii suplimentare, individuale.
Există, de asemenea, o opțiune populară pentru combinarea ambelor tehnologii, care utilizează o stație solară hibridă cu seturi de panouri solare și turbine eoliene pentru casă în același timp. Costul unui astfel de sistem este mai mare, dar se va plăti mai repede dacă există soare și vânt bun.

Criteriul nr. 2. Condițiile de amplasare și puterea necesară a sistemului

Pentru a determina ce este mai bine și în ce cazuri – panouri fotovoltaice, turbine eoliene sau o baterie solară și un generator eolian împreună, trebuie să înțelegeți condițiile de instalare. Dacă nu există posibilitatea de conectare la rețeaua centrală de energie, proprietarii vor avea nevoie de o stație autonomă. Puterea sa, pentru a satisface nevoile unei familii medii non-stop, ar trebui să fie de cel puțin 8-10 kW. La o vilă cu vizite periodice, te poți descurca cu 3-5 kW.
Panourile cu o putere totală de 1 kW ocupă 6-8 metri pătrați de spațiu pe acoperiș. Aceasta înseamnă că pentru „cinci” veți avea nevoie de aproximativ 35 m2, iar pentru „zece” – cel puțin 70 m2, și în principal pe partea de sud. Amplasarea pe un teren la sol va ocupa încă de 1,5 ori suprafața.
Pentru o turbină eoliană, restricțiile de dimensiune sunt mai mici, dar un parc eolian puternic va produce mult zgomot. Pentru a minimiza influența acestuia, se recomandă ca suporturile să fie mai înalte. În plus, instalarea unui parc eolian puternic poate provoca nemulțumiri în rândul vecinilor. Dacă locuiesc în imediata apropiere, va trebui să negociezi cu ei.
Costurile totale pentru punerea în funcțiune a unei centrale solare sau a unei centrale eoliene sunt aproximativ aceleași și se ridică la aproximativ 800-1000 USD per 1 kW de putere. Productivitatea unei astfel de stații, în funcție de condițiile externe, va fi de 1,0 – 1,4 MW*oră anual.

Dacă performanța centralelor solare depinde de luminozitatea soarelui, atunci turbinele eoliene depind de viteza vântului. Eficiența nominală a panourilor solare moderne este de 18 – 24%, dar atunci când este iluminat insuficient, aceasta scade semnificativ. Eficiența turbinelor eoliene este și mai mare și ajunge la 40%. Cu toate acestea, vitezele vântului de o asemenea putere sunt rare și, de asemenea, nu sunt constante.

Performanța turbinei eoliene.

S-a stabilit experimental că utilizarea turbinelor eoliene în locul panourilor solare este recomandabilă în regiunile în care viteza medie zilnică a mișcării masei de aer este de cel puțin 9-10 m/sec. La 6-7 m/sec, randamentul unui parc eolian este comparat cu cel al unei centrale solare, iar la 3 m/sec scade la 8%.
Deoarece costurile unui generator eolian și ale panourilor solare cu putere totală comparabilă sunt aproximativ egale, fezabilitatea alegerii unui parc eolian este dictată doar de roza vântului din regiune.

Performanță fotovoltaică.

Spre deosebire de turbinele eoliene, panourile fotovoltaice ar trebui selectate pe baza mai multor parametri. Acest lucru se datorează faptului că diferite tipuri de panouri de putere egală au performanțe inegale în funcție de un număr de condiții.

Panouri monocristaline – se recomanda utilizarea numai daca este posibila orientarea strict spre sud si exista unghiuri optime de inclinare, care pot fi asigurate de trackere rotative. În caz contrar, eficiența lor maximă calculată pentru iluminarea ideală va scădea la niveluri inferioare celorlalte tipuri de baterii.
Panouri policristaline – aceste panouri sunt mai ieftine și mai puțin sensibile la azimutul optim și la condițiile meteorologice nefavorabile. Cel mai adesea ele sunt alese pentru instalarea pe laturile de nord-vest și nord-est ale acoperișurilor, precum și pentru instalațiile care nu oferă posibilitatea de a schimba unghiul de înclinare.
Panourile cu peliculă subțire sunt cele mai puțin dependente de condițiile externe și au un grad ridicat de flexibilitate, dar în același timp, eficiență minimă. Ideal atunci când este necesară instalarea pe suprafețe curbe – de exemplu, acoperișurile arcuite ale unor sere.
Atunci când determinați ce va fi mai bun pentru stația dvs. – o baterie solară sau un generator eolian – ar trebui să țineți cont de toate nuanțele enumerate.

Efectul caracteristicilor de instalare asupra eficienței

În funcție de alegerea făcută, proprietarului unei centrale solare sau unui parc eolian i se recomandă să acorde atenție următoarelor reguli:

– Pentru panourile din silicon, unghiul dintre suprafețele de lucru și direcția razelor solare este critic. În mod ideal, ar trebui să fie de 90°, dar în practică nu este posibil să se mențină un astfel de unghi tot timpul. Singurele excepții sunt stațiile puternice, în care utilizarea de trackere scumpe cu urmărire automată a soarelui este fezabilă din punct de vedere economic. Din acest motiv, pentru centralele solare mici și mijlocii este suficient să direcționați panourile cât mai aproape de sud și să setați unghiul de înclinare egal cu latitudinea geografică.
– Dacă este posibil, unghiul trebuie schimbat iarna și vara. În același timp, la latitudini mari, rotația manuală se efectuează de-a lungul axei est-vest, iar la latitudini joase – în direcția nord-sud.
– Accesul la module ar trebui să fie destul de convenabil. Acest lucru va simplifica întreținerea acestora și va crește automat eficiența medie anuală a sistemului.
– Pentru generatoarele eoliene, condiția principală este extinderea elicei la o înălțime cât mai mare. În primul rând, va reduce nivelul general de zgomot. În al doilea rând, viteza medie a vântului crește cu aproximativ 30% la fiecare zece metri de altitudine, indiferent de regiune.

Generator eolian sau baterie solară