1.4. Целесообразность применения солнечных элементов в России

Плотность солнечного излучения в средней полосе России выше, чем в ряде европейских стран, например Германии, где уже давно занялись проблемой освоения солнечной энергии. Россия имеет огромную площадь и не всегда есть возможность подвести электричество к отдельным объектам. Поэтому всё больше растёт интерес к использованию автономных электростанций и источников аварийного бесперебойного энергоснабжения с подпиткой от солнечной энергии. Заинтересованность в использовании солнечных электростанций всё больше увеличивается, учитывая постоянное снижение цен на солнечные элементы, производство некоторых из которых уже начато на территории России. Постоянно снижающаяся стоимость оборудования, эколологичность и низкие эксплуатационные расходы делают автономные солнечные электростанции оптимальным выбором для отдельных объектов на территории России.

1.5. Экономия энергии. Необходимая мощность солнечной электростанции

Высокая стоимость оборудования для преобразования солнечной энергии заставляет задуматься о более эффективном её использовании. Для примера: одна замена ламп накаливания на люминесцентные с электронными балластами позволит в 5 раз снизить затраты на освещение. Для наружного освещения применение натриевых ламп вместо ртутных позволит снизить расход энергии в 5-10 раз. Современная бытовая техника с индексом энергопотребления А или А+ также позволяет значительно снизить расход энергии. Значительную долю в структуре энергозатрат в России составляют различного рода электронагреватели. Применение вместо традиционных ТЭНов тепловых насосов с инверторным приводом в комбинации с высокоэффективными солнечными коллекторами позволит снизить затраты энергии на отопление и получение горячей воды в 3-5 раз.

Для построения автономной солнечной электростанции необходимо проанализировать и попытаться рассчитать суммарную мощность оборудования, которое будет питаться от этой электростанции, с учётом пусковых токов и желаемое потребление в кВт-часах в день или месяц. При этом важно учитывать, что во время круглогодичной эксплуатации особенно зимой в некоторых областях значительно уменьшается количество поступающей солнечной энергии (например, Санкт-Петербурге в 7-8 раз, в Москве в 2.5 раза). Пусковые токи некоторого оборудования могут превышать номинальные до 10-12 раз, что тоже надо принимать во внимание.

Важно знать об уровне солнечного излучения в том месте, где планируется эксплуатация солнечной электростанции. Эти данные можно найти в интернете или в Гидрометеоцентре. Имея эти данные и зная КПД устройств, входящих в солнечную электростанцию, можно рассчитать необходимое количество солнечных модулей, параметры контроллера заряда, мощность инвертора, ёмкость аккумуляторов, необходимость и мощность дополнительного источника энергии и зарядного устройства.

Желательно все компоненты системы рассчитывать с избытком, т.к. природные явления, к которым относится инсоляция, могут сильно различаться в разные годы. Если не учесть пусковые токи при выборе мощности инвертора, то при включении оборудования возможны отключения из-за перегрузки и даже выход из строя дорогостоящего электронного блока. [1]