Солнечные панели на крыше дома - итог первого года

[skysheep.livejournal.com]

Год назад я написал несколько статей про установку системы на крыше дома. Итак, можно подводить итоги первого полного года работы солнечных панелей.  

38 панелей, общая номинальная мощность (DC) 12.3 кВт. Южные панели 355 Вт х 14, северные — 305 Вт х 24.

1. Измерение производства электроэнергии

Общее производство электроэнергии по месяцам  (период с 1 июня 2019 по 31 мая 2020).  Всего за 12 месяцев я произвел 16985 кВтч.

Производство электроэнергии

Мои панели разделены на две подсистемы. Часть панелей смотрит на юг под углом 14 градусов, а другая смотрит на север под углом около 12 градусов.  У них довольно разное поведение, и северные панели менее эффективны зимой. Для сравнения разных месяцев, лучше разделить панели на северные и южные.  

Для сравнения эффективности, я посчитал коэффициент эффективности.  КЭ = [произведенная энергия в сутки] / [номинальная мощность панелей].  Например, если панель с номинальной мощностью 355 Вт производит в сутки 2 кВтч, то КЭ равняется 5.63 (2000/355).  Таким образом можно сравнивать эффективность разных панелей с разной ориентацией. 

Коэффициенты эффективности для разных ориентаций

Средний за год КЭ для южных панелей был 4,05.  Это значит, что 1 кВт панелей (примерно 5 квадратных метров площади на крыше) вырабатывает примерно 4 кВтч в день, в среднем за год.

Для северных панелей этот показатель был 3,59, что примерно на 12% ниже.

2. Финансовые результаты

С 1 июня 2017 до 31 мая 2018 года (12 месяцев) я  потребил из сети 17808 кВтч и заплатил компании Florida Power & Light (FPL) за это $2157.92

С  1 июня 2018 до 31 мая 2019 года я потребил 18598 квтч, из них из сети было и из сети 17449 из сети и 1149 кВтч от солнечных панелей (солнечные панели работали 15 дней в мае 2019). Я заплатил компании FPL $2063.15

С 1 июня 2019 до 31 мая 2020 года я потребил из сети 9556 кВтч , но я также отправил в сеть 8977 кВтч.  В итоге мое нетто потребление было 579 кВтч. На конец мая 2020 у меня еще есть в запасе 366 кВтч которые я могу потом использовать.  Мое общее потребление (из сети и напрямую от солнечных панелей) можно примерно посчитать: 9556 + (16985 — 8997) = 17544 кВтч.   Я заплатил компании FPL $216.56.   В итоге, я за этот год сэкономил около $2000.

Типичный счет за электричество за это время выглядел вот так.  $8.28 customer charge, плюс налоги.

Счет за электричество за апрель. В апреле я произвел на 26 кВтч больше чем потребил.

3. Статистические данные

Более подробная статистика по месяцам.  Тут показано максимальный суточный результат за каждый месяц, минимальный, медиана, и 25/75 процентили.  25 процентиль означает что 25% дней производство энергии было ниже, и в 75% дней выше.  

Самый низкий день был 19 декабря — 6.68 кВтч.  Зимний день и шел дождь весь день.

19 декабря - 6 кВтч

4. Деградация панелей за год

Деградации панелей пока незаметно. Вот например картинка которая показывает сравнение 30 мая 2020 (синие столбики) с 30 мая 2019 (черная линия). Как видим они почти совпадают.  Самым лучшим месяцем пока был март 2020.

Сравнение 30 мая 2019 с 30 мая 2020

5. Общий итог

Общее годовое производство с каждой панели  — 0т 389 кВтч (панель 305 Ватт смотрит на север) до 549 кВтч (панель 355 Ватт смотрит на юг).  В итоге почти 17 МВтч за год. 

Результат за год

Comments

[skysheep.livejournal.com]

Я когда считал, у меня получалось где то на 20-30% разница между Майами и Якутией. Можно использовать траккеры и двусторонние панели, и получить такой же результат (или лучше).

[ts-sp.livejournal.com]

Якутия это как известно заполярье, а в декабре там бывает полярная ночь, хотя и недолгая. В Петербурге в то же время просто короткий световой день -- всего 4 часа, выглядит как утро плавно переходящее в вечер.

В таких местах солнечные батареи эффективно использовать только летом.

[skysheep.livejournal.com]

Да, но летом там ведь 20 часов световой день.

[http://users.livejournal.com/_sudar/]

Да, но азимут не обманешь. Там тупо от высоты солнца над горизонтом падение мощности раза в два от номинальной.

[skysheep.livejournal.com]

Ну вот расчет для Майами


А вот для Якутска


Как видим разница есть, но нельзя сказать что огромная. 22%.

[http://users.livejournal.com/_sudar/]

Извините, но ваши данные - вранье. У вас получается, что с квадратного метра панель 12 часов подряд выдает 550 ватт мощности. Такого не бывает в природе. Реальные данные в три раза меньше.

Воспользуйтесь более реалистичным калькулятором.

https://realsolar.ru/on-line-calc/
http://www.helios-house.ru/on-line-kalkulyator.html

Или вот карта инсоляции регионов России. Якутск в довольно хорошей зоне - 3.5-4 кВт*ч. Но это без учета угла падения на панель и ее КПД.

[skysheep.livejournal.com]

Нет, данные по Майами и Якутску довольно точные. Якутск - да хорошое место, солнечное. Как впрочем большая часть Сибири. .

[http://users.livejournal.com/_sudar/]

Какие же они, простите, точные? 1 кв.м в июне в Якутске у вас дает 6.66 кВт в сутки. Это что еще за новая физика?

Во-первых, там инсоляция географическая на уровне 3.5-4.5 кВт в сутки летом. Уже в 1.5-2 раза меньше заявленного в ваших скриншотах.

Во-вторых, КПД солнечных панелей не 100% и даже эти 3.5 кВт вы не получите.

В-третьих, Солнце, дрянь такая, все время светит на панель на крыше под разными углами, далекими от оптимальных. И в отличие от физического количества энергии, достигающей поверхности (вот эти 3.5-4.5 кВт), количество принятой и переработанной панелями энергии значительно меньше.

Собственно, другие источники дают расчет в 1.6-2 кВт в сутки с кв.м. максимум - и вот это гораздо более реалистично, чем то, что вы пишете.

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

Какой ещё азимут? Если вы про косинус угла падения - так поставьте панели покруче к горизонту.

[http://users.livejournal.com/_sudar/]

Как бы вы ни ставили панели, чем выше широта, тем меньше угол между зенитом солнца и горизонтом. От этого лучи проходят больший путь через атмосферу и тем меньше энергии они в результате доносят до панелей.

Это раз.

А азимут - это дополнительно к широте угол между панелями на крыше дома и направлением на зенит солнца. Отлично, если одна сторона крыши точно смотрит на юг, но тогда вторая сторона крыши работать не будет. А если обе немного захватывают солнце, то за счет азимута каждая панель на крыше будет получать намного меньше энергии.

И при номинале в 300Вт в том же Якутске вы хорошо если 100Вт получите.

В общем зайдите в любой калькулятор (я дал ссылки выше, или найдите свой в Гугле) и поиграйтесь с настройками.

Вместо обещанных автором 6.6 кВт*ч в сутки на кв.м, вы получите 1.6-2 кВт максимум. И это при самом оптимальном угле наклона панелей к Солнцу.

Чудес не бывает и физику не обманешь.

[elrond1-2eleven.livejournal.com]

А никто не собирается обманывать физику, её надо уметь применять.
Азимут входит в угол падения.
Если уж вы заговорили про поглощение в атмосфере - оно не только нелинейно зависит от широты, так ещё и вполне себе спектральное, панель работает не по теплу, а тоже спектрально, и как там эти спектры накладываются, надо отдельно смотреть.

[http://users.livejournal.com/_sudar/]

Азимут не входит в угол падения. Потому что вы панель ставите не в чистом поле с возможностью выбирать как ее установить так, чтобы она смотрела на Солнце всегда под оптимальным углом (может ее даже вращаете, хотя обычно так не делают).

А тут у вас по условиям поста три угла накладываются друг на друга: широта местности географическая, угол ската крыши по отношению к горизонту, направление плоскости крыши по отношению к лини Север-Юг.

[skysheep.livejournal.com]

Вы фантазируете.

Вот исследование солнечных ресурсов в районе Байкала. От 1100 до 1300 кВтч/м2. При 17% эффективности панелей, одна панель собирает в год примерно 280-330 квтч. Стоимость самой панели сейчас около $100.

https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/pdf/2019/03/e3sconf_repar18_04006.pdf

Во например установленные системы в Якутии

http://rao-esv.ru/activity/renewable-energy/solar-power/

[http://users.livejournal.com/_sudar/]

--- одна панель собирает в год примерно 280-330 квтч

То есть менее 1 кВт*ч в день. Я об этом и пишу. Летом 1.5, зимой 0.5 - в среднем 1 кВт. А у вас 6.66 кВт летом. Слегка в 4 раза ошиблись.

--- Во например установленные системы в Якутии

А зачем вы приводите ссылки, если там сплошная ересь? Товарищи взяли номинальную мощность панелей (250 Вт Дулгалах, Куду-Кюэль, Куберганя, Тойон-Ары, Эйик и др.), умножили на количество (80 шт) и бодро отрапортовали о 20 кВт электростанции.

Никакого отношения эти цифры на бумаге к реальной выработке энергии не имеют.

[skysheep.livejournal.com]

Почему они не имеют отношение к реальности, когда они полностью совпадают с моей выработкой энергии? У меня в Майами инсоляция в среднем 5кВт/м2, и я получаю 15000квтч с 10квт системы. В Якутии инсоляция 4кВт/м2, и они получат 12000квтч в год с такой же 10квт системы.


В таблице 6кВт/м2 это инсоляция летом в Якутске - все правильно.