что лучше солнечные батареи или ветрогенераторы
Ветрогенераторы или солнечные батареи, что лучше выбрать?
Сегодняшнюю статью меня побудило написать то обстоятельство, что время от времени упорно продолжает звучать вопрос: Что лучше использовать как альтернативный источник электрической энергии, ветрогенератор, солнечные батареи? Уверен, тем кто уже относит себя к “альтернативщикам” с опытом подобный вопрос “режет слух”.
Действительно, чтобы чувствовать ответ на него следует хотя бы пару лет пособирать по крупицам такие желанные Ватты. А говоря серьезно, это равносильно вопросу: Что лучше использовать гидроэлектростанцию или теплоэлектростанцию? Там, где есть река и её поток обеспечивает возможность использования гидроэлектростанции, выбор очевиден хотя бы потому, что её киловатт будет дешевле. Ну а там, где нет реки, остается ставить теплоэлектростанцию.
Разумеется каждый из вариантов способен удовлетворять выполнение поставленных задач при определенных специфических условиях. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, которые мы вынуждены учитывать при выборе одного, более соответствующего нашим требованиям и замыслам.
В равной степени это относится и к выбору ветрогенератора или солнечной батареи. Там, где объекты открыты, как говорится, всем ветрам, напрашивается использование ветрогенератора. Но, по большому счету, это не исключает возможности использования домашней электростанции на солнечных батареях.
Более того, эту особенность альтернативных источников следует использовать себе на пользу. Что я имею в виду? Предположим вы собрались обеспечивать себя электроэнергией от альтернативного источника в районе систематических и регулярных ветров. Выбор ветрогенератора или ветрогенераторов (вопрос о количестве, это отдельный вопрос) для вас очевиден. Согласен с вами и я. НО!
Обязательно, рассмотрите вариант использования и солнечной батареи тоже. В каком уж процентном соотношении распределить общую мощность между ними это дело расчета. Важнее другое, следует учесть, что если в вашем районе присутствует сезонность, значит без сомнения будут периоды, когда производительность ветрогенератора значительно снизится, но в этот же период повысится производительность солнечной батареи. Тем самым исключив из всего периода вашего электропотребления сезонный провал.
Это же можно отнести и к районам с преимущественным солнечным излучением. Не рассматривать использование ветрогенератора вообще было бы по меньшей мере нерентабельно.
Другими словами, целесообразно использовать ветрогенератор, солнечные батареи совместно. В средней полосе России летом основная нагрузка ложится на солнечные батареи. Это и понятно. Световой день длиннее, солнце выше. Весной же и осенью, если не брать в расчет мартовские отражения от снега, тем более зимой, листвы на деревьях нет, пространства для ветра открыты. Тут-то ветряк становится Королем.
Я всегда отдавал свои предпочтения солнечным батареям. Бесшумные труженицы. Ломаться нечему, нет механических вращающихся частей. Тем не менее, я никогда не стану советовать ограничиваться лишь солнечными батареями. Допускаю, что могут быть районы, где целесообразно использовать только либо ветрогенератор, либо солнечные батареи. Но это скорее исключение, чем правило.
Что лучше: солнечные батареи или ветрогенератор
Желание перейти на альтернативную энергию часто приводит к размышлениям о том, откуда её получать: солнце или ветер, и если копнуть глубже, то появляется ряд интересных нюансов. Что ж мы с радостью поможем, выбрать один из вариантов: солнечные батареи или ветрогенератор.
Как всё работает
Сравнение солнечной энергии и ветряной
| Солнце | Ветер | |
|---|---|---|
| Источник энергии | Солнце светит повсюду, хотя некоторые регионы более солнечные, чем другие. Географическое положение и правильность расположения панелей по отношению к Солнцу играют важную роль. | Не в каждом регионе достаточная скорость ветра для выработки электроэнергии. Тут география имеет даже большую роль. |
| Место под установку | Солнечные панели занимают много площади, но их можно разместить практически в любом месте (на крыше, на земле и т. д.). Главное, чтобы они были обращены к солнцу. | Ветряные генераторы не требуют много площади, но их размещение может быть проблемой. Они должны быть расположены как можно выше над домами и деревьями, чтобы уловить достаточно сильный поток ветра. |
| Расходы | Комплект солнечных панелей на 5 кВт и всего оборудования обойдётся от 200 000 руб. | Для сравнения: ветряк на те же 5 кВт обходится не менее 300 000 руб и это без всех комплектующих. |
| Обслуживание | Солнечные панели и все устройства системы практически не имеют движущихся частей и требуют минимального обслуживания. Необходимо только периодически проверять детали, чистить панели и т. д. | Потребности в техническом обслуживании сильно различаются в зависимости от типа ветряка. Эксплуатационные расходы, как правило, относительно низкие, но движущиеся части требуют регулярного обслуживания и замены. |
| Гарантия и срок службы системы | Гарантийный срок зависит от производителя, но обычно составляет 25 лет для панелей, от 5 до 10 лет для инверторов и аккумуляторов. | Гарантийные сроки на компоненты ветрогенератора различаются в зависимости от производителя, но обычно составляет 5 лет. Системы могут прослужить 20-25 лет, но потребуют замены деталей по ходу работы. |
| Надёжность и предсказуемость | Солнечные фотоэлектрические системы чрезвычайно надежны, т.к. вы знаете, сколько в среднем бывает солнечных дней в месяц в вашей местности. Исходя из этого, можно прогнозировать общую выработку электроэнергии. | Как и солнечные, ветроэнергетические системы очень надежны. Однако предсказать уровень выработки сложнее, ведь никто не застрахован от внезапного штиля на несколько дней. |
| Шум | Фотоэлектрические системы бесшумны во время работы, т.к. лишены движущихся частей. | Уровни шума большинства производимых в настоящее время ветряных генераторов для жилых домов лишь немного превышают уровень шума ветра. Хотя размещение рядом с домом может привести к тому, что будет достаточно шума, чтобы время от времени вас беспокоить. |
| Влияние на окружающую среду | Относительно небольшое воздействие, если речь идёт о домашних солнечных системах. | Движение лопастей может представлять опасность для птиц и насекомых. |
Расходы и окупаемость
Ни солнечная энергия, ни энергия ветра не обходятся дешево. Для питания жилого дома обычно требуется большое количество солнечных панелей, ровно, как и одного маломощного ветряка будет недостаточно. При использовании любого вида энергии будет необходимо инвестировать и в само оборудования для выработки электричества (панели или ветряк), и во все комплектующие системы. Однако тенденция сейчас такова, что цены на солнечное оборудование ощутимо ниже, чем на ветряное.
Если говорить об окупаемости, то солнечные системы тут тоже выигрывают. Имеет значение не только меньшие изначальные инвестиции, но и низкая вероятность того, что придётся делать большие вложения во время использования системы. Ветряк более привередлив и нужно быть готовым тратиться на его ремонт, а следовательно окупится такое решение нескоро.
Оба типа систем могут дополнять друг друга
Эффективность
Солнечным панелям требуется максимум солнечного света для выработки наибольшего количества энергии. Точно так же ветряные турбины должны находиться в ветреном месте, чтобы производить много электроэнергии.
Если вы находитесь в регионе, где много солнца без сильных ветров, которые могут поднимать пыль и мусор, вам подойдет солнечная энергия, особенно если есть просторная незатенённая крыша. Если вы проживаете в ветренной местности ветряная турбина может быть более эффективной для вас.
Пригодность для жилых домов
Солнечные панели можно установить практически в любом месте, при условии достаточного количества солнечного света. Однако ветряные турбины не так практичны. Им нужно открытое пространство с минимальной застройкой. Работать они могут только при достаточно сильном ветре, который можно поймать на высоте от 20м.
Ещё один момент против ветряков — это их возможный шум и тени от лопастей. Многих ваших соседей могут раздражать мерцающие тени, падающие на их дома.
Обслуживание
Небольшие ветряные турбины для жилых домов не нуждаются в регулярном обслуживании, так как у них мало движущихся частей. С другой стороны, солнечные панели требуют регулярной чистки, чтобы поддерживать их максимальную эффективность. С панелей необходимо удалять снег, грязь, пыль, листья, птичий помет и другой мусор.
Так что же лучше использовать: солнечные батареи или ветрогенератор?
Из нашей статьи напрашивается вывод, что предпочтение лучше отдавать солнечным панелям. Но всё же главный фактор — это география, климат и условия под домашнюю электростанцию. Местность с регулярными ветрами хорошо подойдёт для эффективного использования ветрогенератора, а в южных регионах с высокой инсоляцией стоит присматриваться к солнечным модулям. Хотя некоторые домовладельцы грамотно комбинируют оба варианта.
Что лучше — ветрогенератор или солнечные батареи?
Ветрогенератор или солнечные батареи?
Что такое ветрогенератор и в чем его преимущества?
Что такое ветрогенератор? Наверняка этим вопросом задавались многие люди, мечтающие об альтернативных источниках электроэнергии. Ветрогенератор — это устройство способное благодаря ветру вырабатывать электрический ток.
Ветрогенератор не может напрямую работать подключённым к различным бытовым электроприборам в доме. В его конструкции обязательно предусмотрены два главных узла — это аккумулирующая электричество аккумуляторная батарея и преобразователь тока.
Также в конструкции самодельного ветрогенератора есть лопасти, матча на которой закреплён генератор способный вырабатывать постоянное напряжение. Нередко умельцы собирают небольшие по мощности ветрогенераторы из шаговых двигателей, которые выступают в роли генератора и способны заряжать малые по емкости АКБ.
Наибольшую эффективность ветрогенератор приносит в регионах с частыми ветрами. Неоспоримыми преимуществом ветрогенераторов, является их незначительный вес по сравнению с солнечными батареями, а также то, что они занимают гораздо меньше площади при установке.
Что такое солнечные батареи и в чем их преимущества?
О том, что такое солнечные батареи, слышали многие. И, как становится понятным из названия, солнечная батарея способна перерабатывать энергию солнца в электричество. Под воздействием солнечных лучей, происходит активизация фотоэлектрических преобразователей, который начинают вырабатывать электричество, аккумулируя его в аккумуляторные батареи.
Также как и в случае с ветрогенераторами, для преобразования постоянного тока в переменный, в устройстве всей системы стоит инвертор, АКБ и электрический узел контролирующий зарядку аккумулятора. И если говорить про преимущества солнечных батарей, то они, также имеются.
В первую очередь это немалый срок эксплуатации и возможность установки в тех регионах, где практически круглый год светит солнце. Кроме того, к плюсам следует отнести и возможность организации полностью автономного электроснабжения дома посредством солнечных батарей. К сожалению, если взглянуть более детально, то и солнечная батарея имеет ряд существенных недостатков.
Что лучше — ветрогенератор или солнечные батареи?
Итак, подводя итоги, нужно выделить основные преимущества и недостатки и того и другого способа создания альтернативного источника электроэнергии, дабы понимать, что лучше — ветрогенератор или солнечные батареи?
К неоспоримым преимуществам ветрогенераторов следует отнести малую площадь установки, значительно меньшую стоимость, чем солнечных батарей и возможность эффективного использования в тех регионах, где постоянно дуют ветра.
Минусами ветрогенератора, являются:
Теперь, что касается солнечных батарей, основными преимуществами которых, является: долговечность в использовании и возможность обустройства автономной системы энергоснабжения дома. Однако, как было сказано выше, есть у солнечных батарей и ряд существенных недостатков.
Во-первых, это высокая стоимость, которая намного выше, чем стоимость ветрогенератора. Вследствие этого, сроки окупаемости солнечных батарей исчисляются десятилетиями. Конечно же, мало кто сегодня захочет вкладывать собственные деньги на 20 или 40 лет, но и такие люди, поверьте, найдутся.
Вторым недостатком солнечных батарей, впрочем, как и ветрогенераторов тоже, является серьёзная зависимость от погодных условий. Но и кроме этого, для установки солнечных батарей нужна большая площадь, что нередко является существенным ограничением, связанным с использованием солнечной энергии.
Новая энергия: почему водород перспективнее солнечных батарей и ветряков
В последний год водородные технологии стали одной из самых обсуждаемых тем в энергетике. Энтузиасты о наступающей эре водорода говорили довольно давно, но сейчас водородная энергетика стала одной из 42 стратегических инициатив по социально-экономическому развитию страны, представленных правительством. О том, что Россия будет активно участвовать в разработке водородных технологий, заявил премьер-министр Михаил Мишустин. Минэнерго разрабатывает соответствующую стратегию. В консорциум по содействию этой работе вошли более 30 компаний из разных отраслей.
Почему именно водородная стратегия может создать задел для сохранения позиций России в мировой энергетике в будущем?
Дело в том, что процесс декарбонизации, к которому подключились множество стран, столкнулся с рядом проблем. Предполагалось, что отказаться от сжигаемых видов топлива ради уменьшения углеродного следа и предотвращения изменений климата помогут солнечные панели и ветряки. Но выяснилось, что, во-первых, в такой энергосистеме необходимы значительные мощности хранения энергии на длительный срок, в частности, для прохождения осенне-зимних периодов, а это задача, на порядки превосходящая возможности аккумуляторных батарей. Во-вторых, для тяжелого транспорта, покрывающего большие расстояния, — самолетов, кораблей, грузовых автомобилей — возможностей аккумуляторов тоже недостаточно. И, наконец, в-третьих, есть промышленные процессы, где электричество малоприменимо — например, при выплавке стали.
Водород же можно хранить в баллонах и подземных соляных кавернах, есть ряд способов транспортировки водорода в танкерах и трубопроводами. При сжигании он не образует углекислого газа и дает высокие температуры. Водород может использоваться как восстанавливающий агент вместо угля в металлургии. С помощью водородных топливных ячеек можно получать электричество без сжигания.
Таким образом, использование водорода на сегодня выглядит чуть ли не единственным универсальным способом преодолеть проблемы, которые не удается решить с помощью возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Многие страны и Евросоюз начали разрабатывать и публиковать водородные стратегии как стратегии энергетического перехода. А технический прогресс работает таким образом, что если какое-то решение набирает популярность, то оно становится частью производственных цепочек и оказывается доминирующим. В новом энергетическом укладе, который сейчас начинает создаваться, по всей видимости, водород станет одним из таких элементов. Поэтому России, крупному игроку на мировой энергетической арене, надо участвовать в движении. Тем более что у страны есть все предпосылки для этого — большие запасы природного газа, геологические структуры, подходящие для закачки CO2 (например, отработанные газовые месторождения), развитые компетенции в атомной энергетике. На этой базе вполне можно построить крупный экспортный бизнес. Кроме того, водород может оказаться необходимым для обеспечения конкурентоспособности традиционных российских экспортных отраслей — металлургии, производства азотных удобрений, которые без этого окажутся под риском все увеличивающегося трансграничного углеродного налога.
России предстоит непростой разговор с Евросоюзом, который декларирует, что он будет рад импортировать большие объемы водорода, но только «зеленого», полученного с помощью ВИЭ. А «голубой» из метана или «желтый» из атомного электричества приемлемы только в ограниченной временной перспективе, в качестве стартовых объемов для создания предложения для потенциальных европейских потребителей. Эта позиция выглядит не слишком справедливой ни по отношению к поставщикам, которым предлагается потратиться на создание производственных мощностей и компетенций с ограниченным сроком годности, ни к европейским потребителям (себестоимость «зеленого» водорода превышает себестоимость «голубого» в несколько раз). Да и рациональных объяснений такой позиции, кроме, конечно, традиционной нелюбви «зеленых» активистов и «зеленых» партий к нефтегазовым компаниям, найти трудно. Но можно надеяться, что возобладают фундаментальные принципы международной торговли, «цветовая слепота» и технологическая нейтральность, когда принимаются во внимание свойства товара и его воздействие на окружающую среду, а не способ производства.
Что лучше – ветрогенератор или солнечная батарея?
С каждым годом получение энергии от альтернативных источников становится все более перспективным вложением средств. Владельцам загородных домов, дач, теплиц и с/х ферм остается лишь выбрать, что выгоднее покупать – ветрогенератор или солнечные батареи. На такой выбор оказывает влияние несколько факторов, каждый из которых мы подробно рассмотрим.
Солнечные батареи или ветрогенератор – что лучше? Определяем критерии
Наиболее существенными следует назвать два.
Критерий №1. Уровень солнечной инсоляции и скорость ветра в месте установки.
Если климат региона достаточно сухой и солнечный, а его географическая широта составляет около 50° и южнее, выбор обычно делается в пользу СЭС. Уровень среднегодовой инсоляции в таких местах начинается от 1350 кВт*ч/м2, и по мере перемещения на юг быстро возрастает.
Северным регионам, особенно в прибрежной полосе морей или на высокогорьях, часто присуща значительная скорость ветра – в отдельных случаях от 10 м/сек и выше. Здесь выше окажется производительность ВЭС.
Сложнее всего определить, что выгоднее – ветрогенератор или солнечная батарея – в средней полосе, с показателями инсоляции порядка 1200 Вт/м2 и умеренными ветрами 6-8 м/сек. Здесь эффективность обоих типов станций примерно равная, и выбор придется делать по ряду дополнительных, индивидуальных критериев.
Возможен также популярный вариант объединения обеих технологий, при котором используется гибридная станция с солнечными панелями и ветряками одновременно. Купить подобную систему дороже, но и окупаться она будет быстрее, при наличии хорошего солнца и ветра.
Критерий №2. Условия размещения и необходимая мощность системы
Чтобы определить, что и в каких случаях лучше – фотоэлектрические панели, ветряки или солнечная батарея и ветрогенератор вместе, необходимо разобраться с условиями установки. Если возможности подключения к центральной электросети нет, владельцам потребуется автономная станция. Ее мощность, для круглосуточного удовлетворения потребностей средней семьи, должна быть не меньше 8-10 кВт. На даче с периодическим посещением можно обойтись 3-5 кВт.
Для ветряка размерные ограничения ниже, но мощная ВЭС будет производить много шума. Для минимизации его влияния рекомендуется делать опоры повыше. Кроме того, установка мощной ВЭС может вызвать недовольство соседей. Если таковые проживают в непосредственной близости, с ними придется договариваться.
Что лучше – ветрогенератор или солнечная батарея? Разбираемся с техническими особенностями
Если производительность СЭС зависит от яркости солнца, то ветряков – от скорости ветра. Номинальный КПД современных солнечных батарей составляет 18 – 24%, но при недостаточности освещения он значительно снижается. КПД ветряков еще выше и достигает 40%. Однако скорость ветра такой силы – редкость, и она также не постоянна.
Производительность ветряков. Опытным путем установлено, что использование ветряков вместо солнечных панелей целесообразно в регионах, где среднесуточная скорость движения воздушных масс равна не менее 9-10 м/сек. При 6-7 м/сек. эффективность ВЭС сравнивается с таковой у СЭС, а при 3 м/сек. снижается до 8%.
Поскольку затраты на ветрогенератор и солнечные батареи сравнимой совокупной мощности примерно равны, целесообразность выбора ВЭС диктуется только розой ветров региона.
Производительность фотовольтаики. В отличие от ветряков, фотоэлектрические панели следует выбирать сразу по нескольким параметрам. Связано это с тем, что разные типы панелей равной мощности имеют неодинаковую производительность в зависимости от ряда условий.
Определяя, что будет лучше для Вашей станции – солнечная батарея или ветрогенератор – следует учитывать все перечисленные нюансы.
Влияние на эффективность особенностей установки
В зависимости от сделанного выбора, владельцу СЭС или ВЭС рекомендуется обратить внимание на следующие правила:
Надеемся, что информация о том, когда лучше и выгоднее солнечная батарея, а когда ветрогенератор, окажется для Вас полезной.