Panouri fotovoltaice

Deoarece subiectul Panouri solare a fost concentrata pe sisteme de incalzire cu energie solara, care difera destul de mult de extractia energiei electrice, propun acest subiect separat, sa nu pocim subiectul cu sisteme de incalzire solara.

Sa discutam despre:

- tipuri de panouri fotovoltaice - caracteristici, productie, costuri
- "de ce" merita sau nu investitia in astfel de panouri.
- fotovoltaice versus eoliene versus alte sisteme de energie alternativa
- Do It Yourself - in ce masura e posibila reducerea costurilor prin "mesterirea" in atelier/garaj a acestor panouri.
- tehnologii "alternative" si perspective de viitor - de ex. concentrarea, panourile imprimate, conversia termo-electrica, etc..
- Ne intereseaza mai mult discutia despre aplicatiile rezidentiale - ce se poate monta pe acoperis/in curte mai putin centralele solare mari, comerciale

revin cu detalii...

Edited by blimpyway, 13 January 2008 - 13:19.

Cateva cuvinte despre costuri si energia ce poate fi obtinuta.

Costul tehnologiei curente cu panouri fotovoltaice mono- , poli-cristaline sau amorfe variaza intre:
-  aprox. 2 EUR / watt pentru cine cumpara celulele la gramada si-si asambleaza singur panoul si toata instalatia,
-  4-6 eur/watt pentru un panou gata asamblat
- probabil intre 6 si 10 euro/watt pentru o instalatie completa la cheie cu baterii deep cycle, invertor, controler de incarcare si instalare

Dar ce inseamna mai exact cifra de N watt putere instalata?  In principiu ne spune ca atunci cand soarele e cel mai puternic si ilumineaza perfect panoul, acesta va produce fix N watt. In rest - cand nu e soare, sau e nor, sau soarele abia a rasarit va produce mai putin sau deloc.

Important e de stiut ca in conditiile tarii noastre, un panou corect instalat va produce 1400-1600 watt-ora pe an pentru fiecare watt de putere instalata

De exemplu un panou de 100 de watt (0,1kwatt) va produce intr-un an aproximativ 150 kwh (kilowatt-ora). Conumul mediu lunar al unei familii in UE e undeva intre 200 si 300 kwh/luna, 150 kwh se poate considera a fi consumul pe o singura luna unei familii care incearca (fara eforturi exagerate) sa faca economie si sa nu risipeasca energia electrica.

-----------

OK, dar care e durata de viata a unui panou fotovoltaic?

Pentru panourile normale cu siliciu se pare ca dupa aproximativ 25 de ani isi pastreaza peste 80% din capacitate. Daca socotim ca in aceasta perioada 20-30% se defecteaza din diverse motive, se poate estima ca  25-30 de ani e perioada de injumatatire a capacitatii de productie.

-----------

Deci costul energiei produse va fi...?

un panou de 100 de watt ce costa 500 euro (dar atentie ca nu ne ajunge decat pentru o luna si poate costa 200 sau 900 euro) va produce in 25 de ani cam 3500 kwh si (cel putin in teorie) pana isi va da sfarsitul complet va mai putea produce tot atata.
Deci fara socoteli economice privitoare la 25 de ani de rate, dobanzi, inflatie, etc.. costul in acest timp ar fi de vreo 15 eurocenti pe kwh (daca investitia a fost de 5 euro/watt).

Pentru fiecare kwh produs la costul de 15 eurocenti in primii 25 de ani, panoul va mai da inca un kwh "gratis" dupa aceea.

Edited by blimpyway, 19 February 2008 - 16:15.

blimpyway, on Feb 19 2008, 16:12, said:

Overall, se merita?

stii consumatori casnici care au adoptat exclusiv acest mod de producere a curentului electric, avand in vedere ca nevoia de putere electrica e aceeasi
si vara la ora 12 cand e soarele sus si iarna la 8 seara, cand e bezna?

[quote name='blimpyway' date='Feb 19 2008, 16:12' post='4112277']

Dar ce inseamna mai exact cifra de N watt putere instalata?  In principiu ne spune ca atunci cand soarele e cel mai puternic si ilumineaza perfect panoul, acesta va produce fix N watt. In rest - cand nu e soare, sau e nor, sau soarele abia a rasarit va produce mai putin sau deloc.

Important e de stiut ca in conditiile tarii noastre, un panou corect instalat va produce 1400-1600 watt-ora pe an pentru fiecare watt de putere instalata

Ultima informatie de unde o ai?
De aici poate porni un calcul total gresit.

Un congres recent al oamenilor de stiinta a stabilit recent cele mai importante 10 lucruri care trebuie facute pt. ca omenirea sa traiasca mai bine in secolul asta.
Primul are termen de 10 ani si este chiar producerea energiei electrice din surse solare la preturi modice.
Concluzia este ca de fapt acum nu renteaza aceasta energie, chiar produsa industrial, nu casnic.

Pai era un site cu energia incidenta pe panouri solare la inclinare optima. N-am link-ul la indemana ca-s pe alt computer. Pentru tara noastra se apropia de 1600kwh/metru patrat prin Tulcea sau pe-acolo in Dobrogea.  Cum puterea nominala este specificata pentru toate panourile la un flux luminos de 1000watt/metru patrat, practic se produc intr-un an echivalentul a 1500 ore de insolatie nominala. Nu mi se pare de mirare caci socotind numarul orelor de soare deasupra orizontului, rezulta o medie de vreo 35% din puterea nominala.

----------

Legat de rentabilitate este alta discutie. Un congres al oamenilor de stiinta nu poate decat sa dea sfaturi, dar asta in sine nu rezolva problemele omenirii. Eu zic ca toate problemele de resurse si calitate a vietii pot fi rezolvate printr-o singura simpla masura, nu zece: reducerea populatiei. Pentru asta nu-s necesare foamete, razboi sau eutanasiere, ci doar masuri anticonceptionale. Desi solutia mea este tehnic corecta, d.p.d.v practic aproape nimeni, din varii motive, nu e dispus s-o puna in aplicare, nu?

Despre investitia in panouri fotovoltaice - mda, este cam ciudata situatia ca pe de o parte se asteapta  diverse salturi tehnologice care sa scada radical preturile,  deci ezita sa-si ingroape banii pe zeci de ani intr-o investitie destul de scumpa, pe de alta parte tehnologiile minune fie intarzie sa apara fie din diverse cauze sunt inca si ele prea scumpe.

[quote name='blimpyway' date='Feb 20 2008, 14:30' post='4116971']
Pai era un site cu energia incidenta pe panouri solare la inclinare optima. N-am link-ul la indemana ca-s pe alt computer. Pentru tara noastra se apropia de 1600kwh/metru patrat prin Tulcea sau pe-acolo in Dobrogea.  Cum puterea nominala este specificata pentru toate panourile la un flux luminos de 1000watt/metru patrat, practic se produc intr-un an echivalentul a 1500 ore de insolatie nominala. Nu mi se pare de mirare caci socotind numarul orelor de soare deasupra orizontului, rezulta o medie de vreo 35% din puterea nominala.

Corect cu cei 1600kWh/mp suprafata ORIZONTALA, atentie la aspectul asta.
Dar in energia asta intra si radiatia solara difuza (adica prin nori, etc).
Chiar tu ai spus ca un 1 mp de  panou solar pt. apa calda scoate pe an maxim 550 kW/an si astea
preiau si radiatia solara difuza, care are o pondere destul de mare.

Deci.....

cipaul, on Feb 20 2008, 14:49, said:

Cei 550 KWh /m2 /an la panourile de apa calda era o cifra minima garantata pentru orice zona din Germania (in conditiile unei montari corecte). In anumite zone de la noi probabil va scoate cu 10-20% mai mult.
Valorile de 1500 kwh/metrupatrat-an retin ca erau date pentru inclinatii optime pentru latitudinea noastra. La orizontala cred ca se capteaza mai putin.

Din cate stiu lumina difuza sau mai slaba e ok pentru un panou fotovoltaic, in sensul ca eficienta conversiei nu e afectata de de scaderea intensitatii luminoase. Deasemenea temperatura panoului mai rece ii creste putin eficienta. Un panou plat pentru apa calda care cand afara e vant sau rece are pierderi mai mari - si cand lumina e mai slaba se ajunge ca pierderile sa echilibreze castigul - deci poate ajunge la eficienta zero in timp ce panoul fotovoltaic inca "scoate"

Deci panou fotovoltaic de 1 metru patrat si 15% eficienta are puterea maxima  de vreo 150 de watt, deci din start maximul sau e de 15% si ar insemna ca in 1500 de ore sa dea 225 kwh/an.  Sau o medie a unei iluminari full de 4,1 ore/zi; vazatorii mai tupeisti zic ca produc chiar mai mult - o medie de zilnica de 5 ore la capacitate full.



inseamna ca un panou plat are o eficienta medie de 40%.

[quote name='blimpyway' date='Feb 20 2008, 18:47' post='4118414']

Deci panou fotovoltaic de 1 metru patrat si 15% eficienta are puterea maxima  de vreo 150 de watt, deci din start maximul sau e de 15% si ar insemna ca in 1500 de ore sa dea 225 kwh/an.  Sau o medie a unei iluminari full de 4,1 ore/zi; vazatorii mai tupeisti zic ca produc chiar mai mult - o medie de zilnica de 5 ore la capacitate full.

Am gasit ceva date practice:
Bloc Germania cu 240 mp de panouri, putere obtinuta 20 kW, eficienta 16%.
Productie anuala 14000 kW/h.
Energie pe mp de panou: 58,..KW/h adica cam 5 Euro.

Am vazut ca 1 mp de panou este dat cam la 120..130 Watti si costa cam 1000 de Euro.

La cat crezi tu ca poti scoate un mp de panou ca  sa continuam mai departe?

Iese cam 700 ore de functionare 100% pe an - cam putin intr-adevar, eu credeam ca scot dublu. E drept ca Germania e mai la nord si mai noroasa, dar tot e mare diferenta. Ai un link ca-s curios sa vad cum fac cu ele de scot atata?

Ca socoteala lor mi se pare cam ciudata - in primul rand 240 de metri patrati la randament de 16% in conditii optime urca spre un maxim de 35 kwatt, nu 20.

Preturi la panouri gata asamblate am vazut pe ebay ca s-au dat si cu 700 EUR  panoul de 150 de watt.  Mai sunt pierderi la incarcarea in baterii, dar la 20 kwatt nu prea e cazul, se folosesc  invertoare care baga direct 220 in retea cu 90% eficienta.

--------------------------
PS uite de exemplu panoul asta: 150 watt si 525 euro cu livrare cu tot in Germania. Deci sub 4 euro/watt . Din pacate peste o luna-doua link-ul nu va mai fi valid.

Edited by blimpyway, 21 February 2008 - 20:14.

Eu am luat de la: http://ro.wikipedia....nou_fotovoltaic

Asta e cam problema: un panou solar pt. ACM are un randament de 80...90%, in schimb unul fotovoltaic doar 20...30%, cel putin asa spune teoria.
Pe urma si pe mp, cel fotovoltaic e de cateva ori mai scump pe mp.

Eu de asemenea as prefera un panou solar fotovoltaic unuia pt. ACM, dar preturile sunt de-a dreptul ucigase pt. primele.
Totusi dupa prognoza pe care am spus-o mai sus, pe viitor se va dezvolta cu siguranta o tehnologie economica si eficienta, sa speram ca cat mai repede.

Legat de rentabilitate este alta discutie. Un congres al oamenilor de stiinta nu poate decat sa dea sfaturi, dar asta in sine nu rezolva problemele omenirii. Eu zic ca toate problemele de resurse si calitate a vietii pot fi rezolvate printr-o singura simpla masura, nu zece: reducerea populatiei. Pentru asta nu-s necesare foamete, razboi sau eutanasiere, ci doar masuri anticonceptionale. Desi solutia mea este tehnic corecta, d.p.d.v practic aproape nimeni, din varii motive, nu e dispus s-o puna in aplicare, nu?
---------------
Constatare de bun simt.
Cat despre tehnologia asta mai astept... pana va deveni suficient de ieftina sa se gasesca la orice magazin din colt care vinde chiuvete, intrerupatoare electrice si alte maruntisuri.

Edited by swimmerz, 21 February 2008 - 22:44.

cipaul, on Feb 21 2008, 22:14, said:

Ok, pe http://de.wikipedia....tovoltaikanlage spune pe undeva ca in Germania se pot produce intre 650 si 1150 kwh/ kwatt peak Si 1200 pentru anumite zone din Germania.
Pe la noi probabil ca se poate spera intre 1000 si  1200 am exagerat in optimism cu 1500.  Poate un pic mai mult in Dobrogea.

Quote

Ma rog, cele aflate in comert se pare ca furnizeaza cam la jumate.

Quote

As zice ca sunt doua aplicatii diferite - panourile de apa calda le compari cu alte metode de a incalzi apa iar cele fotovoltaice cu alte metode de a obtine electricitate. Dar in principiu ai dreptate, daca doar vrei sa obtii o economie mai mare pentru un buget fixat si ai de ales intre cele doua, panoul de apa calda isi va recupera investitia mai repede.

Daca ai nevoie de electricitate pe mosie sau la cabana si aducerea retelei electrice costa mai mult de 5000 de euro, te mai gandesti si la instalatii panouri solare - depinde de ce capacitate ai nevoie. O cabana folosita doar in weekend se poate descurca cu putin curent.

--------
Un "tinkerer" poate avea sanse mai mari sa faca ceva util cu investitie mica. De exemplu tot pe ebay-ul nemtesc au fost celule individuale si la aprox. 1,2  euro/watt pentru puteri de vreo 200 de watt (100 de celule policristaline de 15 cm)


Ideea e ca la 500-800 de euro se putea mesteri un sistem cu baterii care sa dea vreo 30kwh lunar. Pentru o locuinta permanenta e putin, pentru o cabana de weekend e suficient si eviti cheltuiala de racordare la retea, care chiar daca o ai la poarta tot e mai mare.


PS cei 30kwh lunar de mai sus in lunile insorite - 20 in medie.

Edited by blimpyway, 22 February 2008 - 00:12.

Am gasit harta aia cu insolatia in romania: http://re.jrc.ec.eur...s13_opty.ro.png
Harta e pentru inclinatie optima a panoului. Inclinatia optima e data pe alt grafic de la acelasi site.

Eficienta nu conteaza, cifrele respective arata kwh produsi pe fiecare kwatt de putere nominala (puterea nominala e stabilita la o intensitate luminoasa de 1000watt/metru patrat. La eficienta de 15% sau 100% raportul kwh/an / kwatt nominali  se pastreaza. Pe langa Braila un panou de 1 kwatt nu va produce mai mult de 1600 kwh/an.

Am vazut ca se ia in calcul si un coeficient de pierderi din diverse cauze, de vreo 25%. Nu stiu de unde e scos . Deci din cei 1600 produsi raman 1200 utilizabili

Edited by blimpyway, 22 February 2008 - 00:57.

blimpyway, on Feb 22 2008, 00:56, said:

Pai cu economii la sange merge si pentru o casa obisnuita, fara tv, doar cu un mic laptop cu incarcare prin dinam, asta daca nu ai destula lumina si vrei sa mai scrii ceva pe forum, cum fac io acum. 100kWh/luna este realizabil, dar costurile cu instalarea sunt mari, chiar daca sursa de energie este inca inepuizabila la asteptarile noastre temporale. Astept de la voi (cei 2 impatimiti care au postat mai mult pe acest topic) eficienta cu cifre clare, nu procente, bani reali, daca se poate si aveti bunavointa.
Va multumesc, bafta in continuare!

LE: de frigider nu am zis nimic, si el este un mare consumator de electricitate la fel ca si masina de spalat (vase, rufe, si ce-o mai fi)

Edited by laurentcauia, 22 February 2008 - 23:30.

laurentcauia - problema poate fi mai complicata din cauza variatiilor de la o zi la alta si celor de la un sezon la altul. Pentru RO nu retin sa fi vazut o lista cu insolatia defalcata pe sezoane, dar in Anglia de exemplu iunie e de pana la 5 ori mai luminos decat decembrie. La noi ma astept sa fie de 2-3 ori.

Deci dilema este sa cumperi de 2-3 ori mai mult a.i. sa ai curent suficient si in decembrie, sau de 2-3 ori mai putine ca sa-ti acopere cheltuiala de vara? Prima nu e foarte tentanta, avand in vedere ca panourile de 1kwatt costa deja vreo 4000 de euro.

Sunt doua modalitati de a compensa variatia sezoniera - cea mai simpla este sa-ti racordezi instalatia solara la retea, iar cealalta este sa integrezi panourile intr-un sistem combinat.

Sa le luam pe rand:

Conectat la retea - instalatia este in mare alcatuita din panouri + invertor de 220V + contor care se invarte in ambele sensuri.  Cand straluceste soarele si productia depaseste consumul, surplusul este injectat in reteaua de electricitate si contorul se invarte invers. Seara si iarna, cand consumul depaseste productia contorul se invarte normal. KWh adunati vara sunt consumati iarna si se plateste anual diferenta la furnizorul de electricitate.
Acest sistem are avantaje:
- e destul de simplu, clar si fiabil
- valoarea totala a investitiei depaseste doar cu putin pretul panourilor.
- In tarile civilizate statul subventioneaza cu pana la 50% acest tip de productie.

si dezavantajul este ca necesita conectarea la retea.

Deconectat de retea.
In acest caz sistemul trebuie sa asigure intregul necesar de electricitate al locuintei pe intregul an.
Necesita un banc de baterii deep cycle, controler de incarcare si invertor care se adauga la pretul sistemului.
Treaba se complica din cauza variatiei zilnice si sezoniere a luminii solare, deci sunt necesare si mijloace suplimentare de productie a electricitatii.
Una din sursele suplimentare poate fi un generator eolian,  care are avantajul ca in generali vanturile sunt mai puternice si aerul e mai "greu" iarna decat vara, deci combinand eolian cu solar maximum sezonier al unui sistem se suprapune cu minimum sezonier al celuilalt.
Deci se reduce dimensiunea panoului solar la 40-50% si o parte din diferenta se investeste in eoliana.

In plus este necesar un grup generator care sa acopere perioadele lipsite si de soare si de vant.  Acesta poate fi utilizat si ca alternativa completa la eoliana, acolo unde conditiile nu permit instalarea unei centrale eoliene.

Ideal este sa ai un grup generator cu recuperare de caldura care iarna - cand nu prea bate soarele - sa contribuie si la incalzirea spatiului de locuit.  Aceste recuperatoare fie se pot confectiona fie sunt generatoare care ofera din constructie posibilitati de recuperare a caldurii.

Combustibilii cei mai eficienti sunt fie gazul metan (pentru cei cu acces la gaze) fie uleiul uzat reciclat.  Avantajul conectarii la gaze este evident: in sezonul de incalzire, electricitatea produsa vine practic ca un bonus, caci gazele ar fi fost arse oricum pentru a incalzi locuinta. Cei 15-20%  din energia gazelor care-s convertiti la electricitate, NU se pierd, pentru ca-s consumati tot in casa si contribuie la randul lor la incalzire.
Generatorul diesel e mai eficient dar presupune combustibil mai scump, cu exceptia cazului in care poti procura ulei uzat ieftin.

Deci am ajuns la preturi, pentru o productie de aproximativ 100 kwh / luna ar fi variantele:
- 1kwatt panouri + invertor conectate direct la retea - preturi de la 5000 eur in sus. 6000 e un pret mai probabil.
- 450 watt panouri + baterii + controler de incarcare + invertor independent + motogenerator - 1600 eur panourile, 1400 bateriile, motogeneratorul intre 400 si 1600  + recuperarea caldurii de la motogenerator - probabil inca 300-600 euro
- Adaugarea unei eoliene la sistemul de mai sus - 500-1500 euro, poate si mai ieftin pentru cei care si-o fac singuri (vezi subiectul cu centrale eoliene), poate si mai scump pentru cele cumparate. Din pacate productia eolianei este foarte variabila si dependenta de conditiile locale, scopul sau principal ar fi sa reduca din consumul generatorului

--------
Putem discuta mai departe daca cei 100 kwh lunari sunt suficienti si daca se merita aceasta investitie destul de mare.

Cea mai mare centrală solară din lume și-a început producția.

Cea mai mare centrala cu energie solara din lume, aflata in constructie de mai bine de un an, a inceput ieri productia de curent electric si isi va atinge capacitatea maxima la sfarsitul acetui an.
Centrala se afla in sudul Portugaliei si are deocamdata o putere de  2,5 MW. Centrala este construita pe 250 de hectare de teren in Amareleja, cunoscuta ca fiind regiunea cea mai calda din Portugalia.

O centrala solara de dimensiuni mari se construieste si in Statele Unite care insa va incepe sa produca in 2011.
Data: 18 martie 2008
Sursa: Le Figaro

Articol preluat din Capital.
Deci iese cam 1W/mp de teren in conditii industriale de eficienta sporita.

din amintirile mele vagi s-au facut si centrale mai mari de 2,5MWatt si cred ca cifra e gresita cu 1-2 ordine de marime.

google zice ca e vorba de 2500 panouri uriase de 100 metri patrati fiecare. Insumate rezulta suprafata de 25 hectare dar e vorba de suprafata de panourilor nu a terenului. Iar puterea (la 100 watt/mp) ar fi de 25MWatt.  Nu cred ca in cazul panourilor fotovoltaice e necesara o rarefiere de 10:1 ca sa rezulte terenul de 250 de hectare (2,5kmp)

socotelile masmediei sunt foarte ciudate, probabil preiau informatia da uita unde trebuia sa puna punctul si virgula.  Nu-s multe publicatii din astea care sa aibe pe cineva care intelege corect unitatile de masura si ordinele de marime.

Edited by blimpyway, 19 March 2008 - 17:30.

blimpyway, on Mar 19 2008, 16:30, said:

iata ce gasesc pe site-ul celor de la Lamborghini (evident,divizia incalzire-climatizare) :

tigle ptr. invelitori ...fotovoltaice.am gasit si un manual de instalare,in italiana din pacate.e cam mare,dar se gaseste pe site www.lamborghinicalor.it
atasez o poza. POP_tegola2.jpg

caldut, on Mar 24 2008, 20:50, said:

probabil ca acest sistem se va extinde,cine stie,tinind cont ca suprafetele invelitorilor sint maricele.