Thời gian hoàn vốn của tấm pin mặt trời và các phép tính

Thông tin về tấm pin năng lượng mặt trời đã lan rộng khắp thế giới. Ngày nay, ngay cả một đứa trẻ cũng biết chúng là gì và được sử dụng để làm gì. Nhưng ít người hiểu liệu chúng có hiệu quả về mặt chi phí và tuổi thọ của chúng ra sao. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu điều đó!

Thời gian hoàn vốn cho tấm pin mặt trời

Trước khi mua hệ thống tấm pin mặt trời và các thiết bị bổ sung, điều quan trọng là phải tính toán kỹ lưỡng. Trong một số trường hợp, khi giá điện không quá cao, thời gian hoàn vốn cho hệ thống tấm pin mặt trời sẽ khá dài.

Mọi người thường dùng SB với mục đích gì?

1. Do tình trạng thiếu điện nói chung, việc lắp đặt đường dây tải điện là không thể hoặc quá tốn kém.
2. Nguồn điện không ổn định. Có thể bị mất điện trong vài ngày.
3. Tôi muốn tiết kiệm tiền.

Bây giờ chúng ta sẽ thảo luận từng trường hợp riêng biệt.

Tính toán thời gian hoàn vốn khi không có điện

Trước tiên, hãy xem xét liệu việc lắp đặt đường dây điện có hiệu quả về mặt chi phí hay không. Thông thường, chi phí này có thể lên tới 500.000 rúp. Tuy nhiên, nếu có nhiều hộ gia đình không có điện, thì tất cả người tiêu dùng có thể cùng nhau góp nguồn lực và chi phí có thể sẽ thấp hơn.

Tùy thuộc vào cường độ ánh sáng, pin có thể tạo ra điện áp từ 5 đến 30 volt. Điện áp này được gửi đến bộ điều khiển, bộ điều khiển sẽ chuyển đổi nó thành 12, 24 hoặc 48 volt. Điện áp này sau đó được gửi trở lại pin, nơi điện năng được lưu trữ. Sau đó, một bộ biến tần được kích hoạt, tạo ra điện áp 220 volt. Nó chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều. Giờ đây bạn có thể cấp điện cho nhiều thiết bị khác nhau trong nhà!

Bộ biến tần có thể lấy điện từ lưới điện để sạc pin. Ngay khi lưới điện bị ngắt, thiết bị sẽ tự động bắt đầu tạo ra điện áp 220 volt.

Bây giờ chúng ta cần suy nghĩ xem ngôi nhà có thể tiêu thụ tối đa bao nhiêu điện và cần bao nhiêu điện mỗi ngày.

Dựa trên điện áp đỉnh, chúng ta có thể xác định công suất biến tần cần thiết. Chúng ta cũng cần xác định hệ thống có thể sản xuất bao nhiêu watt. Đồng hồ điện trong nhà sẽ tính toán giá trị này.

Hãy cùng tính toán lượng điện tiêu thụ trong một ngôi nhà nhỏ. Dưới đây là các thiết bị điện chính có thể tiêu thụ điện năng:

1. Tủ lạnh – 2400 watt/ngày.
2. Một bóng đèn 100 watt hoạt động trong 6 giờ sẽ tiêu thụ 600 watt.
3. Một chiếc tivi 100 watt sẽ tiêu thụ 600 watt trong sáu giờ.

Kết quả của những tính toán này cho tấm pin mặt trời Chúng tôi kết luận rằng nhà riêng của chúng ta sẽ tiêu thụ 3.600 watt-giờ mỗi ngày. Năng lượng này cũng có thể được sử dụng để sạc máy tính, điện thoại và cạo râu vào buổi sáng. Tổng cộng, mức tiêu thụ có thể dễ dàng đạt tới 4.000 kilowatt-giờ mỗi ngày.

Ví dụ, chúng ta có:

1. 2 bình ắc quy gel với tổng điện áp 24 volt và dung tíchMỗi chiếc có công suất 100 watt.
2. Độ sâu xả tối đa xấp xỉ 25%.
3. Chúng tôi sử dụng 6 tấm pin mặt trời đơn tinh thể, mỗi tấm có công suất 200 watt.
4. Góc thiên đỉnh 56⁰
5. Góc phương vị 180.

Chúng tôi sẽ đặt mức tiêu thụ điện trung bình vào mùa đông và mùa hè là 4 kilowatt giờ/ngày. Chúng tôi cũng sẽ xác định khu vực của bạn trên bản đồ.

Kết quả là, chúng ta nhận được như sau:

Từ biểu đồ này, chúng ta thấy rằng sẽ có đủ điện từ giữa tháng Hai đến tháng Chín. Chúng ta chỉ cần chờ bốn tháng. Trong thời gian này, chúng ta có thể tạo ra điện năng, ví dụ như từ máy phát điện gió. Hoặc chúng ta có thể lắp thêm một vài tấm pin mặt trời và một bộ biến tần mạnh hơn. Tuy nhiên, điều này sẽ làm tăng thời gian hoàn vốn của hệ thống.

Vào mùa đông, chúng ta sẽ nhận được từ 1,39 đến 3,19 kilowatt-giờ mỗi ngày. Vào mùa thu, từ 3,81 đến 1,84 kWh.

Tính toán sơ bộ chi phí nhà máy điện mặt trời:

1. 6 mô-đun công suất 200 watt sẽ có giá 70.000 rúp.
2. Một bộ điều khiển 30 ampe 48 volt tốt sẽ có giá 35.000 rúp.
3. Một bộ biến tần 3 kW sẽ có giá 47.000 rúp.
4. Bốn cục pin gel 100 ampe giờ sẽ có giá 60.000 rúp. Tuy nhiên, nếu bộ điều khiển là 24 volt, bạn có thể chỉ cần dùng hai cục pin như vậy và tiết kiệm được 30.000 rúp.
5. Hàng tồn kho phụ: cầu chì, thiết bị chống sét lan truyền, dây dẫn dày, v.v. Tất cả sẽ có giá 16.000 rúp.

Tổng chi phí của các tấm pin mặt trời là 230.000 ruble. Nhưng nếu tính thêm chi phí lắp đặt, vận chuyển và các vật tư tiêu hao bổ sung, tổng chi phí có thể dễ dàng lên đến 260.000 ruble.

Về nguyên tắc, nếu bạn chỉ đến thăm ngôi nhà này vào mùa hè và mùa xuân thì tấm pin mặt trời Trong trường hợp này, họ sẽ hoàn toàn có lợi nhuận.

Trường hợp mất điện định kỳ.

Ở đây, bạn sẽ phải suy nghĩ kỹ xem có nên thu thập năng lượng mặt trời hay không. Giả sử chúng ta có một lưới điện sản xuất 5 kilowatt. Giả sử rằng khi không có điện trong ba giờ mỗi ngày, mức tiêu thụ của chúng ta sẽ ở một giá trị nhất định. Điều này sẽ dẫn đến mức tiêu thụ hàng tháng là 3 kilowatt.

Để bù lại lượng điện năng bị mất, chúng tôi mua một bộ biến tần 6 kilowatt với giá 72.000 và đấu nối vào lưới điện.

Quan trọng! Biến tần này chỉ hoạt động được với nguồn điện một pha. Nếu tất cả các tải chúng ta cần đều dùng nguồn một pha thì không sao; chúng ta có thể lắp đặt biến tần này. Nhưng nếu chúng ta sử dụng nguồn ba pha, thì chúng ta sẽ phải mua ba biến tần. Khi đó, toàn bộ hệ thống sẽ tốn khá nhiều tiền: 216.000 rúp.

Pin cần tích trữ được 9 kilowatt-giờ năng lượng trong 3 giờ. Chúng được sạc bằng điện lưới thông thường.

Sản lượng cuối cùng sẽ là 750 A/h. Pin của chúng ta sẽ không bị xả hết hoàn toàn, mà chỉ còn khoảng 20% ​​dung lượng. Biến tần có hiệu suất khoảng 93%. Do đó, chúng ta cần lưu trữ 1008 ampere-giờ trong pin.

Để thực hiện tất cả những điều này, chúng ta cần bốn cục pin 240 Ah. Pin khá nặng, khoảng 80 kg. Chúng là pin gel và có giá khoảng 34.000 rúp. Vì vậy, bộ biến tần + pin = 208.000 rúp. Cộng thêm giá đỡ, dây cáp và cầu chì. Tổng chi phí là 224.000 rúp.

Nếu mất điện thường xuyên và kéo dài, hãy cân nhắc lắp đặt tấm pin mặt trời. Hệ thống này cũng có thể được trang bị thêm máy phát điện chạy xăng. Ngay khi bộ biến tần phát hiện pin đã cạn kiệt, máy phát điện sẽ khởi động. Điều này sẽ đảm bảo nguồn điện liên tục cho nhà bạn.

Nếu bạn muốn tiết kiệm tiền

Trong trường hợp này, biến tần lai có thể là một giải pháp, mặc dù nó sẽ đắt hơn. Tuy nhiên, các thiết bị như vậy có thể dễ dàng kết hợp điện năng từ các tấm pin mặt trời với điện lưới thông thường. Kết quả là, công tơ điện của bạn sẽ hiển thị ít hơn.

Giả sử chúng ta đã lắp đặt hệ thống từ bước một. Nhưng chúng ta đã thêm một bộ biến tần lai. Tổng chi phí là 320.000 rúp. Chúng ta sử dụng máy tính tính toán tấm pin mặt trời để tính toán và thấy rằng chi phí hàng năm là 1958 kWh. Nếu tính đến hiệu suất của bộ biến tần, ta được 1858 kWh, tức là ít hơn 100 kWh. Tiếp theo, chúng ta cần biết giá điện của bạn. Giả sử là 3,89 rúp. Khi đó, chúng ta sẽ tiết kiệm được 7084 rúp.

Thời gian hoàn vốn cho hệ thống như vậy là 45 năm. Các tấm pin mặt trời sẽ có tuổi thọ khoảng 25 năm. Pin và bộ biến tần sẽ có tuổi thọ 12 năm.

Do đó, hệ thống này sẽ mang lại hai lợi ích thiết thực:

1. Nếu đường dây điện của một ngôi nhà riêng bị ngắt, hệ thống vẫn có thể tiếp tục lấy điện từ ắc quy trong vài giờ. Toàn bộ nguồn điện sẽ được cung cấp bởi bộ lưu điện (UPS) trên các thiết bị. Việc trang bị thêm máy phát điện đảm bảo nguồn điện sẽ không bị gián đoạn khi máy phát điện khởi động (thường chỉ mất từ ​​30 đến 120 giây). Nhờ bộ biến tần, việc chuyển đổi sang sử dụng ắc quy sẽ diễn ra tức thời.
2. Tấm pin năng lượng mặt trời trên nhà bạn sẽ tạo ấn tượng tích cực cho người qua đường. Họ sẽ nghĩ rằng chủ nhà là người quan tâm đến công nghệ hiện đại, thân thiện với môi trường. Họ cũng sẽ cân nhắc việc lắp đặt những tấm pin tương tự. Nhưng trước tiên, họ có thể sẽ hỏi về hiệu quả chi phí và thời gian hoàn vốn của pin năng lượng mặt trời.

Nếu chúng ta làm điều tương tự ở châu Âu, nơi điện năng đắt hơn nhiều, thời gian hoàn vốn sẽ là 25 năm. Hơn nữa, họ thậm chí còn sẵn sàng trả tiền cho chủ sở hữu nhà máy điện mặt trời để phân phối năng lượng cho người khác.

Một số dữ liệu:

Hiệu suất của pin mặt trời vào khoảng 20%. Điều này hoàn toàn phụ thuộc vào công nghệ sản xuất. Hiệu suất cao nhất chỉ đạt được ở các pin mặt trời dùng trong không gian, lên tới 38%. Mức hiệu suất này hiện chưa từng có trên thế giới.

Công suất của tấm pin mặt trời cũng phụ thuộc vào công nghệ và nhà sản xuất cụ thể. Thông thường, một tế bào pin lớn hơn có thể tạo ra công suất lớn hơn đáng kể.

Như vậy, đó chỉ là cách tính toán cho tấm pin mặt trời dành cho nhà riêng! Để có cách tính toán chi tiết hơn, hãy sử dụng công cụ tính toán trực tuyến chuyên dụng.

Những yếu tố nào ảnh hưởng đến thời gian hoàn vốn của tấm pin mặt trời?

Dưới đây là những yếu tố chính làm tăng thời gian thu hồi vốn đầu tư.

1. Lãi suất tiền gửi ngân hàng đang giảm. Mọi người nghĩ rằng nếu gửi tiền tiết kiệm để hưởng lãi, họ có thể dùng số tiền lãi đó để trả tiền điện. Hoặc đơn giản là họ có thể mua một hệ thống năng lượng mặt trời bằng tiền lãi. Nhưng trên thực tế, đây là một đề xuất rất đáng ngờ. Lãi suất biến động liên tục.
2. Giá điện tăng cao. Nếu giá tăng, điều đó sẽ có lợi cho bạn. Thời gian hoàn vốn cho các tấm pin mặt trời sẽ nhanh hơn.
3. Việc có sẵn các loại pin giá cả phải chăng và chi phí lắp đặt giảm dần khiến năng lượng thay thế trở nên hiệu quả về mặt kinh tế hơn, đặc biệt khi giá được tính bằng đô la. Những người đã mua tấm pin mặt trời khi tỷ giá đô la là 30 rúp đã thu hồi vốn đầu tư từ lâu.
4. Lạm phát. Bất kỳ sự tăng giá điện nào cũng sẽ khiến việc mua SB trở nên có lợi.