Электричество — одна из самых важных вещей в нашей жизни. То, как солнечные панели позволяют нам собирать фотоны с неба и приводить в движение — буквально, если это электромобиль — наш современный мир, почти волшебно. В нашей первой статье о бытовых солнечных установках мы говорили о конструктивных аспектах дома и о том, как они влияют на выход солнечной энергии. Следующим шагом является выбор оборудования — солнечные панели, инверторы и монтажные системы являются тремя основными компонентами. Солнечные панели привлекают наибольшее внимание, и их удивительное падение цен стало главным фактором роста популярности солнечной энергетики за последние десять лет.
Если вы рассматриваете установку солнечных батарей, получите предложение от нескольких подрядчиков на understandsolar.com. Если вам нужна обратная связь по полученному предложению — напишите мне на john @ 9to5mac dot com или отправьте твит.
Эдмунд Беккерель открыл «фотоэлектрический эффект» — процесс, при котором материалы, подвергающиеся воздействию света, создают небольшие электрические токи — в 1839 году. В 1884 году был построен первый солнечный массив для тестирования коммерческого потенциала. В 1905 году Альберт Эйнштейн описал, как работает этот процесс — через более общий фотоэлектрический эффект — за что в итоге получил Нобелевскую премию. В 1950-х годах Bell Labs произвели первую современную солнечную ячейку, которая вскоре привела к первому жизнеспособному коммерческому рынку — военным спутникам.
После больших инвестиций и исследований за последние десятилетия мы видим ту же базовую технологию, которая питает Международную космическую станцию, поддерживая жизнь астронавтов, на крышах наших домов. Отличное время, чтобы жить.
Сегодня, благодаря Эйнштейну и многим другим людям, ваш выбор солнечных панелей сводится к нескольким простым решениям: сколько электричества вы хотите получать с вашей крыши и сколько денег вы готовы потратить авансом? Независимо от выбранных панелей, они будут производить энергию десятилетиями. SolarCity считает 35 лет — реальным сроком службы стандартных качественных панелей (известных как Tier 1). Премиальные производители, такие как SunPower, Kyocera и SolarWorld, имеют продукты, которые стабильно генерируют электричество в течение 30 лет и более. Любая панель из топ-10 по объему производства, вероятно, является безопасной инвестицией.
Фактор №1 – Эффективность против Цены
Самые эффективные солнечные панели в мире, с использованием самых экзотических технологий, имеют эффективность 46% (см. основное изображение в этой статье). Эти высокоэффективные технологии в основном используются в космической программе, где эффективность на порядки превосходит цену, а также в фотовольтаике с высокой концентрацией на двух осях (HCPV). Наиболее эффективные стандартные солнечные панели имеют эффективность 22-24%, однако они не всегда доступны для потребителей — в основном используются в коммерческих проектах, принадлежащих компаниям. Самый эффективный продукт, доступный для нас с вами, — это серия X от SunPower с эффективностью 21,5%. Серия X может обеспечить на 33,5% больше мощности на той же площади, чем одна из самых массово производимых панелей в мире — серия Trina All Max Tier 1 со 16,1%. Грубое эмпирическое правило гласит, что 1 кв. фут свободной площади крыши может генерировать 17 киловатт-часов (кВт·ч) в год при стандартной эффективности — панель SunPower может генерировать 23 кВт·ч/кв. фут/год. Определите ваше годовое потребление кВт·ч по счету за электроэнергию и разделите его на предполагаемую площадь вашей пригодной для установки крыши (используйте PVWatts для получения действительно точной цифры).
Вот в чем загвоздка: за продукт с самой высокой эффективностью на рынке вы заплатите SunPower в 2,5 раза больше, чем за самые недорогие панели Tier 1 на рынке. Это увеличит стоимость вашей системы солнечной энергии на 25-33% и замедлит срок окупаемости вашей системы на пару лет. Но опять же, преимущество заключается в том, что, хотя срок окупаемости может быть дольше, это лучше защитит вас от постоянно растущих цен на электроэнергию. Поскольку цены на солнечные панели упали, все больше и больше людей стремятся к более дорогим, высокоэффективным панелям.
Недавно на рынке появился новый игрок — LG Neon2. Хотя их гарантия не может сравниться с лидером рынка SunPower, они обладают эффективностью 19% и ценой, находящейся точно посередине между Tier 1 и SunPower. Очень сложно не упомянуть Neon2 в разговоре с клиентом. Недавно SunPower получила удар в нос от конкурентов, таких как LG, и их высокоэффективных панелей — это говорит мне о том, что многие рассматривают альтернативы.
Основной аргумент в пользу эффективности сводится к балансу между потребностью и ценой. Достаточно ли места на вашей крыше для производства необходимой вам электроэнергии? Если нет, то достаточно ли благоприятна ваша местная финансовая ситуация (стоимость электроэнергии, льготы, солнечный свет, ваш банковский счет), чтобы заплатить за высокоэффективные панели, которые помогут вам приблизиться к вашим энергетическим потребностям?
Фактор №2 – Гарантия (технически – Банковская надежность)
Гарантия на солнечные панели состоит из двух аспектов – гарантия на выработку мощности и гарантия на оборудование. Гарантия на выработку мощности защищает вас в случае слишком быстрой деградации солнечной панели (деградация — это результат воздействия тепла и влаги, замедляющий снижение эффективности панели со временем). Если ваши панели не производят энергию на уровне, указанном в гарантии, вы можете получить их замену. Стандартная солнечная панель теряет 1-2% в первый год, а затем — по гарантии — 0,7% в год (хотя в реальности этот показатель ниже — гарантия дает вам хорошую базовую линию).
Вторая гарантия — это гарантия на оборудование. В индустрии солнечной энергетики существует странное разделение между гарантиями на производительность и оборудование (если, конечно, — барабанная дробь — вы не SunPower). В то время как ваша панель может иметь гарантию на производство в течение 25 лет с эффективностью выше 80%, само оборудование, то есть солнечная панель, обычно имеет гарантию всего 10-12 лет. Это означает, что если структура панели выйдет из строя на 13-й год, гарантия на производительность вас не покроет. Лично я никогда не сталкивался с солнечной панелью, вышедшей из строя за пределами гарантийного срока на оборудование — кажется, если панель продержится первые пару лет, то будет работать вечно.
Один из частых вопросов, который мне задают: могут ли солнечные панели выдерживать град. Дэниел Ричардсон из Canadian Solar любезно предоставил мне эту отличную техническую диаграмму для страховой компании клиента недавно. Основы таковы: обычный град, движущийся со средними скоростями, может попасть в вашу панель и не вызвать значительных повреждений. Если произойдет аномальный шторм и град будет крупнее 1,75 дюйма — во-первых, пожалуйста, оставайтесь в помещении — и, во-вторых, ваши панели, надеюсь, будут покрыты гарантией вашего дома.
Конечно, если вы строите солнечную электростанцию в Harbor Blue seafood в Нью-Бедфорде, на набережной, чайки будут бросать на ваши панели моллюсков, чтобы расколоть их и добраться до чудесного мяса внутри. Поскольку эти моллюски часто намного крупнее и тяжелее града — ваша гарантия этого не покроет. Однако, поскольку солнечные панели сегодня стоят менее 1/3 цены всей системы, и поскольку вы обычно теряете всего несколько панелей — потратить несколько сотен долларов на панель плюс сотню на работу не является большой проблемой.
Реальность гарантий на солнечные панели такова: если вы покупаете один из продуктов высшего класса, гарантия вас не будет беспокоить. Если вы попытаетесь сэкономить 0,15 $/Вт, купив панель неизвестного бренда, я ничем не могу вас гарантировать — они, *вероятно*, будут работать отлично очень долго, однако шанс немного ниже.
Крупные покупатели, такие как SolarCity, которые имеют ресурсы и покупательную способность для измерения производительности и последующего давления на производителей, помогают солнечным панелям продлить срок службы далеко за 25 лет — по общему мнению, ваши солнечные панели прослужат 35 лет, прежде чем их производительность упадет ниже 80% от первоначального уровня. Высококлассные продукты, такие как SunPower (PDF) и Kyocera, показали, что некоторые из их панелей прослужат более 50 лет до того, как деградация (снижение уровня эффективности) снизит выходную мощность ниже 80%.
Фактор 3 – Все остальное
Первое, что стоит учесть, — стоит ли ждать последней и лучшей технологии, которая вот-вот появится. Как правило, ответ — нет, потому что существующие льготы часто исчезают и постоянно уменьшаются. И поскольку большинство людей покупают солнечные батареи, потому что это имеет финансовый смысл, вам следует обратить внимание на льготы на местном рынке, чтобы узнать, ожидаются ли какие-либо изменения. Если изменения кажутся значительными, например, льготы вот-вот закончатся — действуйте.
Однако льготы снижаются, потому что стоимость солнечной энергии падает. Например, в Массачусетсе государственная льгота (SRECs) снижается на 5% в год — цены на бытовые солнечные установки также падают как минимум на 5% в год. На первый взгляд — подождите как можно дольше! Это *почти* отличная идея, если бы не ограничение SREC на уровне 1600 МВт, которое достигается гораздо чаще, чем ожидали разработчики программы. Принимайте решение здесь.
Следующий «другой» фактор, который стоит учитывать, — это фундаментальные технологические сдвиги. Реальность такова, что это происходит не очень часто — однако, это случается, и мы *можем* находиться в разгаре серьезного сдвига на рынке жилья. Во-первых, высокоэффективные солнечные панели, такие как упомянутые LG Neon2, изменили игру ценообразования в сегменте высокой эффективности. Также, и это определенно требует ожидания и наблюдения, SolarCity заявляет, что они собираются выпустить продукт типа «солнечная черепица» с эффективностью 21,8%, который может стать «солнечной шинглой». Лично я бы подождал, если бы продукт в виде солнечной черепицы, интегрированный непосредственно в здание (BIPV – интегрированные в здание фотоэлектрические системы) во время строительства или при замене крыши, был бы доступен по разумной цене и с высокой эффективностью. Возможность использовать 100% моей крыши для солнечной энергии — по сравнению с 50-80%, которые используют обычные солнечные панели — была бы большим преимуществом.
Для тех, кто больше заботится об эстетике — этот продукт тоже будет отличным. Но не задерживайте дыхание, поскольку другие крупные компании уже пытались пойти по этому пути и потерпели неудачу. Возможно, волшебная пыль Илона сможет что-то сделать.
Нам повезло жить во времена, когда у нас есть возможность генерировать собственную чистую электроэнергию из наших домов, которая может служить десятилетиями. Эта технология будет продолжать совершенствоваться, цены будут падать, и где-то в ближайшем будущем мы будем оглядываться назад и удивляться, как общество обходилось без нее… но для этого миллионы из нас должны покупать сегодня, чтобы инвестировать в завтра.
Источники изображений: График прогресса эффективности солнечных панелей от NREL и первый солнечный массив, установленный на крыше в Нью-Йорке Чарльзом Фриттсом.
