Позициониране

[lz1kka]

Понеже малко се отклонихте от темата ще помоля да дадете примерни цени на едноосни и двуосни позиционери. Както предполагам повечето от вас, така и аз имам някои идеи за конструиране на такова устройство в домашни условия Интересно ми е просто да направя равносметка на домашен с такъв, който е серийно производство.

[Admin]

В приложения файл публикувам кратка справка за цените на позиционерите на редица водещи производители по света. Данните са от последния брой списание Photon.

Трябва обаче да имате в предвид, че това са цени на производителя на едро. Реално за да си доставите такъв позиционер, към цената ще се добавят около 10% надценка от западния дистрибутор и още толкова от българския доставчик. Освен това трябва да сложите и транспорт до България, а той е много скъп (защото карате тежко и обемисто желязо). Може би цената на транспорта ще е поне още 10-15% от цената на позиционера.

Давам ви тези данни, за да можете сами да си изчислите евентуалната цена на позиционерите в България.

[Alex]

По данни следенето на слънцето води до около 40% повишаване на ефективноста на клетките. Знае ли някой колко е разликата м/у едноосно и двуосно позициониране и модели позиционери.

В процес на разработка сме на универсални соларни панели (с разширен ъгъл на приемане на светлинната енергия, особено UV), които успешно конкурират тези с позициониране. Очакваме увеличение на електроотдаването с около 25-30% без промяна на посоката на панела.

Още сме на начален етап на патентоване в USA.

[Mateev]

Ако вие имате увеличено електроотдаване, значи сте направили по ефективна клетка. Ъгъла тука няма нищо общо.

Това, че фотоните попадат под ъгъл не намалява ефективността на клетките. Може би малко увеличава загубите от отражение в стъклото и нищо повече. Дефакто панела дава по-малка мощност не защото светлината попада под ъгъл, а защото ефективната площ на панела (проекцията, перпендикулярна на слънцето) намалява.

Нека да правим следния експеримент. Вземете една голяма плоскост шперплат и пробийте в нея отвор с размери 1 на 1 метра. Поставете тази плоскост перпендикулярно на слънцето. През отвора на плоскостта ще премине слънчев сноп с размери 1 на 1 метра. Този слънчев сноп има мощност например 1000 W. Сега вземете един панел с размери 1 на 1 метра (например Kaneka K60) и го поставете перпендикулярно на слънчевия сноп. Дефакто върху панела ще попадне целия слънчев сноп. Тоест всичките 1000 W. И панела ще отдаде мощност, която зависи от ефективността на клетките. В случая 60 W.

Сега завъртете панела на 45 градуса. И ако премерите мощността му, ще видите, че тя е паднала на 42.5 W. Или това е 71% от цялата мощност. Но това не е защото панела е под ъгъл, а защото така завъртения панел покрива само 71% от площта на слънчевото зайче (което си остава с размер 1 на 1). Тоест ние губим 29% от площта на слънчевия сноп и естествено губим и 29% от 1000-та вата. Тоест панела се облъчва само със 710 W и затова отдава само 42.5 W мощност.

Така че, каквито и хватки да правите на микро ниво (малки огледалца или малки лещички), то това не променя факта, че панела си остава 1 квадратен метър. И че този квадратен метър получава 1000 W мощност когато е перпендикулярен и само 710 W когато е под 45 градуса.

Единствения начин да повишите мощността на този един квадратен метър панел е да повишите ефективността на неговите клетки. Можете да си играете с различни материали или с различни полупрозрачни слоеве, улавящи различни части от спектъра. Но това вече е друга задача. И с нея се занимават институти с много професори и с многомилиардни бюджети. И ако някой извади 1-2% отгоре, му дават Нобелова награда.

Подхождам толкова скептично по въпроса, защото имах удоволствието да се запозная с един "изобретател" на Пловдивския панаир. Беше "изобретил" картина - печка. Наистина беше картина и наистина топлеше. Беше нарисувана върху ламарина и отзад най-вероятно имаше нагревател. Но най-големия майтап беше, че този човек 15 минути ме убеждаваше, че неговата картина-печка има КПД от 120%. И щяла да направи революция в отоплителните уреди. И той също подал заявка за патент. Между другото имал още 30 изобретения и за някои от тях "вече имал" патент. Пък в БАН били глупаци и не разбирали висотата на неговата технична мисъл. Аз само го попитах чувал ли е за Закона за запазване на енергията. Въобще поспорихме малко и после си тръгнах развеселен. И ви разказвам това и на вас, за да поразведря малко обстановката.

Не че се съмнявам в изобретението на Алекс. Но за да звучи малко по-убедително, нека да даде повече подробности. Към момента аз твърдя, че ъгъла на падане на фотоните няма нищо общо с ефективността на клетката. Или и да има, то това е в рамките на 1-2%, а не 25-30. Ако разгледаме една клетка под микроскоп, сигурно ще видим, че тя прилича на Родопите - с хиляди върхове и долини. И даже когато панела е перпендикулярен, нещастните фотони пак падат под ъгъл в някой микросклон от сложния микрорелеф. Затова твърдя, че ъгъла не е важен. Важна е енергията на фотона. Тя трябва да е достатъчна, щото да "перне" силно някой електрон и да го запрати от другата страна на забранената зона. И нещастния електрон вече ще е принуден да тръгне на дълго пътешествие през кабели и инвертори, за да може по заобиколния път да се върне отново при любимия си атом. Разказах го смешно и по детски, за да го разберат всички. Но точно това е истината.

Съществуващите панели също имат "разширен ъгъл" на приемане на светлината (според определението на Алекс). Не само че е разширен, но и направо си е 180 градуса във всички посоки. Тоест съвременните панели приемат фотони от цяла една полусфера на кълбото (ако така си представим обкръжаващата ни среда). И при приемането на фотони от тази полусфера, слънцето е само една точка. Вярно, че е най-силната. Но панела приема фотони и от всяка една друга точка на тази полусфера и това се нарича дифузна радиация. И ако да е дифузна, тя също се преобразува в електроенергия със същата ефективност на клетката, каквато е при директната радиация. Нещо повече. Вече има панели, клетките на които са специални и са разположени на прозрачна повърхност. И които преобразуват в енергия даже и фотоните, които облъчват задната им повърхност. Та тези панели имат 360 градуса ъгъл на приемане на светлината.

Та не разбрах какво по-голямо разширение на ъгъла е възможно?

[Lupus]

........
Вече има панели, клетките на които са специални и са разположени на прозрачна повърхност. И които преобразуват в енергия даже и фотоните, които облъчват задната им повърхност. Та тези панели имат 360 градуса ъгъл на приемане на светлината.

Моля за някакъв конкретен пример за такива панели, някакъв линк.

[Miro]

Най-вероятно Алекс говори за модул, в който pv клетките ще са малък процент от цялата му площ, а останалата част ще е оптика, така че да отразява слънчева светлина, независимо от коя част на небето иде. Само си мисля, дали това няма да играе роля и на концентратор...

[Miro]

Моля за някакъв конкретен пример за такива панели, някакъв линк.

Тука има изброени няколко производителя:
http://www.pvresources.com/en/transparent.php

А освен прозрачни има и двойнолицеви, които също така улавят дифузната светлина, попаднала на задната част на модула. Разходите за производство са съпоставими с тези за еднолицевите модули, но пък дават някой и друг процент отгоре. За пример Hitachi имат такава разработка.

[Mateev]

Много производители имат такава разработка, но цената е много скъпа. И за да изглежда по-приемлива, производителите са измислили един трик, на който се хващат много хора. Ако например приемем, че от челната си страна модула е 100 Wp, a от задната - 50, то тогава те обявяват, че това е 150 ватов модул. И само тогава цената на Wp става съизмерима с останалите модули. Но всички знаят, че отзад няма слънце. Има само дифузна радиация и албедо, но те да 7-8 пъти по-малки по стойност от директната радиация. И ако се вържеш да купиш такъв модул заради цената, с ужас ще установиш, че произвежда по-малко от аналогичните едностранни модули.

Няма какво да се лъжем. Икономичесли най-изгодни са стандартните едностранни модули, монтирани на статични конструкции. Всичко останало, което прочетете някъде в Internet, са различни опити за направа на нещо по-добро. И явно тези опити са неуспешни, защото иначе щяха да навлязат масово на пазара. И ако въобще говорим за някакъв успешен опит за подмяна на стандартните силициеви модули, то това е експанзията на a-Si тънкослойните модули на Kaneka. Те единствени завладяха огромен пазарен дял. Всичко останало са само опити, които на сегашния етап са намерили ограничено разпространение. И единствения малко по-добър опит са позиционерите, но май напоследък ги отричат, в предвид на големите разходи на поддръжка и големите щети по време на силна буря.

[Alex]

Най-вероятно Алекс говори за модул, в който pv клетките ще са малък процент от цялата му площ, а останалата част ще е оптика, така че да отразява слънчева светлина, независимо от коя част на небето иде. Само си мисля, дали това няма да играе роля и на концентратор...

Правилна забележка.
Не мога да разкривам подробности преди патентоването в САЩ, но естествено е, че формата на панела по скоро е обемна, отколкото плоска, така че - от много широк ъгъл (до около 45 градуса) ефективната площ, осветена от слънцето почти не се променя, или се променя с около 10-15%. По този начин, без позициониране за около 2/3 от един ясен ден се получава това очаквано увеличение от около 25%.
След експериментите, следващата година, ще мога да напиша дали са по близо до 30 % или до 20%, но като минимум се очакват 20%, което не е никак малко, при извънредно ниската цена без позиционери.

Благодаря на Mateev все пак за лекцията по геометрия. (стереометрия).

Друго интересно направление са електронните преобразуватели и излъчватели от висок клас на ефективност - като новите 60 луменови едноватови LED на Cree и нови резонансни DC/DC конвертори с повишено КПД.
Съчетано с полуобемния панел, това би дало тотална ефективност с около 30-34% по висока при еднакви електрически параметри на панелите.
Естествено, тук забравете да говорим за китайски производства или азиатски рекламни трикове.
Всичко се проектира в Европа и САЩ и производството за сега се планира в България (може би само PCB в Турция).
Предвиждаме да се ползват достатъчно достъпни, но ефективни и надеждни японски фотопреобразуватели, като по този начин избегнем 100% китайските монополисти на пазара.

[Mateev]

За това не се бях замислял. Панел - полуцилиндър или панел - полусфера. Или пък подходящи отражатели към стандартен панел.

Доколкото разбирам от неувереността на Alex, панела все още е само в главата му. Ако имаше опитен образец, щеше да цитира по-точни данни. Но явно няма. Нещо повече. Явно няма и дори и предварителни изчисления. Затова аз ще кажа моето становище, което се базира на получената от Alex оскъдна информация:

Възможно е да се направи статична система (панел + отражатели), която да има сравнително висока ефективна площ при различни ъгли на слънцето. Но тази система притежава много недостатъци:
1. Както Alex каза, системата (панела) ще е обемна. Това означава, че ще хвърля сянка, която ще пречи на слагането на няколко панела един до друг. Следователно панелите трябва да са раздалечени. Следователно конструкцията поскъпва, и то най-малкото двойно. Съвременните конструкции струват 0.3-0.4 EUR/Wp. А позиционери могат да се направят по 0.7-0.8 EUR/Wp. Следователно конструкция + панел при Alex най-вероятно ще има същата цена като позиционер + панели. Но при позиционерите имаме по-голямо отдаване спрямо цитираното от Alex.
2. Затруднено (или даже невъзможно) самопочистване при дъжд.

Можете да разсъждавате така:
Имате място например от 1 декар. Това място се облъчва с 1000*1000=1 000 000 W мощност, когато слънцето е високо в небето. Съвременните силициеви клетки преобразуват само 12-14% от тази мощност. Следователно потенциала на това място е 120-140 kWp и нито ват в повече. А когато слънцето е под ъгъл, то мощността, с която се облъчва мястото, намалява с намаляването на ъгъла. И ако ъгъла на слънцето е такъв, щото мощността да е намаляла на 10 или 20 kWp (сутрин или вечер), то не съществува абсолютно никакъв начин да се получи дори и 1 W отгоре. Нито с позиционери, нито с каквото и да било друго. Можете да измисляте каквато си искате система, която да има голяма площ в по-широк диапазон от ъгли (позиционери или Alex), но не можете да получите повече енергия от тази, която дава слънцето под този ъгъл.

Тука е и основната тънкост при планирането на големи централи. Каквото и да правите, енергията на цялото място ще намалява при малки ъгъли на слънцето. Следователно са безмислени позиционери, концентратори или каквото и да било друго със същата ефективност на клетките. Защото една елементарна статична система в същото място ще даде същата средногодишна енергия. И вероятно статичната система ще е по-евтина. И със сигурност ще е по-надеждна.

Позиционер си струва само когато е един единствен. Защото той консумира енергията не само на земята под него, но и на широк периметър земя около него. Включая и земята на комшията. Но когато се наложи да сложиш втори позиционер, веднага осъзнаваш истинското количество земя, което е необходимо. Същото важи и за модула на Alex. Струва си само ако е един. Но ако ще правите централа с него, трудно ще биете параметрите на една стандартна статична система с плоски модули.

И последно. Освен земята, при централите с позиционери нараства и количеството на кабелите. И то 2-3 пъти. И вече започва да влияе сероизно на цената на инвестицията.

[Lambov]

Колеги,
Забравете позиционерите.
Истината е в големи централи, разположени на голяма площ, а там позиционерите са ненужен, скъп и мнооого рисков багаж.
- скъпо
- НЕНАДЕЖДНО
- засенчване
- техническо обслужване
- глупаво
Ако имаш един позиционер - с мед да го намажеш, но ако искаме да печелим, трябва да правим стотици декари. Кой ще ги обслужва всичките тези стотици тракачки, и ще го прави ли безплатно?
Нашата цел не бива да бъде - експерименти, а производителност и ... доходи.
Винаги правете простата сметка - възвръщаемост на вложен лев.
Българите сме умни, ама бедни. Все търсим да подобряваме. Но от това не се печели. Печели се от стандартно, масово производство.

Обединението прави силата.

[lz1kka]

Изобщо не съм съгласен с теб. Позиционерите определено не са нещо глупаво, както го наричаш ти. Недостатък е единствено цената, която е дсота висока, но поради тази причина фирмите си конструират собствени такива излизащи им многократно по-евтини и дори понякога по-надеждни. Това, че хората употребяват ротатори от сателитни чинии е друг въпрос... до 40% допълнителна електроенергия изобщо не е глупаво...

[Mateev]

Това с до 40% повече енергия е само едната страна на медала.

А ето я и другата:
1. До 30-35% по-голяма инвестиция.
2. До 3 пъти повече земя.
3. До 2 пъти повече AC кабели.
4. До 10 пъти по-голяма ненадеждност.
5. До 10 пъти по-големи разходи за поддръжка.
6. До 5 пъти по-кратък живот (на 5-тата година ще се раздрънка, а на 10-тата ще се скапе).
7. До 3 пъти по-трудно и по-скъпо обслужване (необходим е кран).
8. Голям престой при повреда на позиционера - поне 1-2 месеца.

Сигурно има и още.

Между другото самотен позиционер може и да даде 40-45% допълнителна енергия. Но когато се прави централа с много позиционери има големи взаимни засенчвания дори и при тотално разхищение на земята. При това положение не се знае дали ще достигне и 40%.

[Lambov]

Изобщо не съм съгласен с теб. Позиционерите определено не са нещо глупаво, както го наричаш ти. Недостатък е единствено цената, която е дсота висока, но поради тази причина фирмите си конструират собствени такива излизащи им многократно по-евтини и дори понякога по-надеждни. Това, че хората употребяват ротатори от сателитни чинии е друг въпрос... до 40% допълнителна електроенергия изобщо не е глупаво...

Колега, аз съм бивш инженер от Научно изследователския институт по роботика към най-големия (навремето) завод за промишлени роботи в Европа - НПК "Берое", при това точно в направлението хващачи, локални модули, периферии...
Тук ключовите думи са две:
1. Надеждност
2. Възвръщаемост
Всичко останало, което ще ми посочите, са изключения.
Как си представяте един позиционер (сложна, скъпа и прицизна техника) забравен за 25 години на полето??
Един робот работи едвалине в стерилни условия, а се налага толкова много поддръжка, мониторинг, резервни части, командировки, заплати ...

За да излезем от задънената улица е необходимо:
1. Един голям проект с възможност за незабавно включване на неограничен брой инвеститори - дружество със специална инвестиционна цел - за един ден влагаш парите, за един ден ти изкупуват дяловете по тарифата за обратно изкупуване.
2. Огромни полета с модули на принципа - монтирай и забрави. Най-много 2 - 3 пъти в годината да има ръчно донасочване, с което да може да се справя даже чистачката (прах, сняг, други замърсявания)
3. PR отдел (финансиран от големия проект) за лобиране за условия, по изгодни от гръцките.
4. Мощен проектантски отдел
а) за подбор на най-ефективните модули (особено китайски - напоследък доста са се навъдили с TUF, и още ще се въдят)
б) субсидии - има ги по света колкото желаете (фонда на Горбачов, 12-те фонда на Световната банка, Холандското правителство, Норвежското правителство, Австрийското, Големи предприятия - замърсители - изобщо вижте Протокола от Киото... има две специални процедури + сертифициране и т.н.
Единствения проблем е, че искат PIN, а там има една точка - "Досегашен опит..."
Разбирате ли идеята, единствената възможност, която имаме - правим обединение (АД), градим колкото можем повече със собствени средства и след това умножаваме по 10, по 100, по 1000 със субсидии - повече от 100%.
Как става повече от 100% ли?? Те ни правят PV централата (обикновено - няколко мегавата), ние получаваме парите за тока (по преференциалните тарифи), а те получават зелените сертификати (при това не всички - до 70 - 80%) за правото да продължават да ни тровят. Иначе трябва да инвестират 10 пъти повече за очистване, екология, съкращения на работници (четете статиите за нашите циментови заводи, ако санкцията на Европейската комисия влезе в сила).

Обединението прави силата.

Аз съм бизнес консултант от 18 години - ще Ви кажа само едно - трябва да работим НАЕДРО. Всичкото другото е много ентусиазъм за нищо - "нищото" ще го разберем след 15-20 години, когато вече нищо няма да можем да направим.
Сега блъскаме защото все още можем, като пренебрегваме здраве, семейство, деца...
Цената ще я разберем истински след 15 - 20 години.

[magarena]

защо да ни правят на нас централа и да взимат само сертификатите, като могат да взимат и парите от тока ?...