Перед покупателем встал вопрос - как отличить хорошие модули от плохих? Почему одни модули дешевле других? Чем грозит дешевизна модулей и не больше ли покупатель потеряет в дальнейшем, чем сэкономит при покупке?

Solar cell device1.jpg.pagespeed.ce.rC6a3hdMDH
Общая ситуация на рынке солнечных модулей

Еще несколько лет назад особого выбора модулей украинского производителя для покупателя не было. Цена на солнечные модули украинских производителей была выше, чем на любые импортные модули. 

Даже сейчас ситуация не изменилась, но субсидирование фотоэлектрической промышленности правительством Китая сильно улучшило качество произведенных в Китае солнечных элементов и модулей и снизило цены на них. Сейчас около 80% солнечных элементов на мировом рынке - произведенные в Китае или китайскими производителями. Европа и США были настолько "завалены" китайской продукцией, что это привело к банкротству многих местных производителей солнечных элементов и модулей. Ряд производителей солнечных элементов и пластин разорился или закрыл производство. аналогичная ситуация по производителям солнечного кремния. Во всем мире давление китайских производителей ощущается очень сильно. Настолько сильно, что США и Европейский союз приняли меры, ограничивающие импорт фотоэлектрических модулей китайского производства на свои внутренние рынки.

На украинском рынке все больше китайских и псевдоевропейских модулей. К сожалению, не все китайские модули имеют приемлемое качество. В Китае сейчас производятся и высококачественные модули, которые отвечают всем мировым стандартам; качество таких модулей лучше, чем производимых в Украине в настоящее время. Это стало возможным за счет огромных инвестиций китайского правительства в солнечную энергетику.

Поэтому перед покупателем встал вопрос - как отличить хорошие модули от плохих? Почему одни модули дешевле других? Чем грозит дешевизна модулей и не больше ли покупатель потеряет в дальнейшем, чем сэкономит при покупке?

Действительно, ответы на эти вопросы для неспециалиста не очевидны. Все модули производят электроэнергию, преобразуя солнечный свет - тогда зачем же покупать дороже? Здесь ситуацию можно сравнить c автомобилями - доехать из точки А в точку Б можно на различных автомобилях. Оба они могут иметь одинаковый размер и мощность двигателя. Но один через несколько километров потеряет скорость и не сможет быстро ехать, начнет ломаться через каждый километр и т.п. Другой будет ехать весь путь так же, как и в начале. В итоге на первом вы рискуете не доехать до точки назначения, при этом постоянно его ремонтируя, вас будут обгонять даже велосипедисты. В конце концов на середине пути вы будете вынуждены купить еще один автомобиль. На другом, более дорогом (и качественном) автомобиле вы доедете до конца, даже не заметив пути.

С солнечными панелями ситуация аналогичная - неспециалисту практически невозможно определить, хорош ли модуль. В спецификациях будет написано, что он выдает свою паспортную мощность при стандартных тестовых условиях. Внешний вид тоже будет хорош. Разница становится заметна после нескольких лет эксплуатации. Также, разные модули могут по-разному работать при более низких, чем 1000Вт/м2, освещенностях.

На что обращать внимание при выборе солнечных модулей для вашей системы солнечного электроснабжения?

Цена против качества

Кроме того, что не все производители и солнечные модули одинаковы (это обсуждается в соответствующей статье, посвященной качеству солнечных элементов), есть еще ряд параметров и факторов, на которые следует обратить внимание при принятии решения о покупке и при выборе поставщика. Только лишь цена на модули не должна быть определяющим фактором.

Проблемы и ухудшение параметров солнечных модулей может быть вызвано следующими факторами:

  • Качество солнечного элемента - его эффективность может быть разной. Это зависит от множества его параметров - шунтового и последовательного сопротивлений, шумовых токов, обратного сопротивления и т.д. Многое зависит от качества производства солнечного элемента и качества применяемых при его производстве материалов и оборудования. Известны проблемы практически на каждом этапе производства элемента - начиная от качества примененного кремния, до качества применяемых контактных паст и припоя. Мы в данной статье не будем рассматривать эти проблемы, это предмет для отдельной большой статьи.
  • Качества пайки солнечных элементов. При некачественной пайке возможен локальный перегрев контакта и его прогорание. Лучше выбирать модули, в котором элементы спаяны роботом - в них разброс качества пайки будет минимальным
  • Качество EVA пленки, которая расположена между элементами и стеклом. Старение кристаллических солнечных модулей в основном связано со старением и помутнением этой пленки. Некачественная пленка может начать мутнеть и разрушаться уже через несколько лет. Хорошая пленка будет служить 30 и более лет, при этом ее помутнение (и, следовательно, потеря мощности модулем) не будет превышать 25-30%
  • Качество герметизации модуля и качество задней защитной пленки. Задняя пленка защищает модуль от попадания влаги. В любом модуле происходит диффуззия влаги через пленку. Если качество пленки хорошее, то вся влага, которая попадает внутрь модуля, при его нагревании на солнце, выводится наружа. Если же пленка некачественная, то влаги попадает больше, чем может выйти при нагреве, остаточная влага накапливается внутри модули и разрушает контакты и контактную сетки элементов. Это приводит к преждевременному выходу модуля из строя.
  • Качество алюминиевой рамы. Здесь все понятно: некачественное анодирование может приводить к окислению рамки и его коррозии. К счастью, этот дефект больше визуальный и вряд ли приводит к преждевременному выходу модуля из строя. Хотя, в некоторых случаях (например, при установке модулей на мачтах, где возможны сильные ветровые нагрузки или там, где среда агрессивная) ускоренная коррозия металла может приводить к его разрушения под нагрузками.

Как определить, какое напряжение у модулей?

В последние годы на рынке появились модули с нестандартным напряжением, которые предназначены для работы в последовательных высоковольтных цепочках. С легкой руки непрофессиональных продавцов солнечных панелей, - как российских, так и китайских, - появилась путаница с указанием номинального напряжения солнечных модулей. Мы дадим несколько советов, как определить, какое напряжение у солнечной панели.

Напряжение солнечной панели определяется количеством солнечных элементов, соединенных последовательно. Каждый солнечный элемент имеет рабочее напряжение чуть менее полувольта. В настоящее время есть модули с количеством элементов 36,48, 54, 60,72 и 96. Наиболее распространены модули с количеством элементов 36, 60 и 72. На 48, 54 и 96 элементов встречаются гораздо реже. В таблице ниже приведены основные напряжения этих солнечных панелей.

Параметр Количество элементов в модуле
36 48 60 72 96
Номинальное напряжение, В 12 16 20 24 32
Напряжение в ТММ1, В 17-19 23-25 29-31 33-36 47-50
Напряжение холостого хода, В 21-22 29-30 37-39 42-45 57-60
Напряжение заряжаемых аккумуляторов2, В 12     24f  

1ТММ - точка максимальной мощности
2имеется ввиду возможность заряда при соединении к аккумулятору напрямую или через ШИМ контроллер. Остальные модули можно использовать для заряда аккумуляторов, но при обязательном наличии MPPT контроллера.

При покупке модулей для автономной системы с аккумуляторами обращайте внимание на напряжение модуля. В последнее время массово производятся модули высокой мощности (220-270 ватт) с нестандартным напряжением около 20В. Такие модули обычно используются совместно с сетевыми фотоэлектрическими инверторами или с MPPT контролерами заряда. Если вы хотите удешевить систему за счет менее дорогого ШИМ контроллера, выбирайте модули с номинальным напряжением 12 В или 24 В.

Толеранс

Под толерансом подразумевается отклонение реальной мощности модуля от паспортной. Толеранс может быть как положительным, так и отрицательным. Например, модуль c паспортной мощностью 200 Вт может иметь мощность 195Вт; это будет означать, что данный модуль имеет отрицательный толеранс. Положительный толеранс означает, что солнечная панель не только гарантированно будет иметь при стандартных тестовых условиях выходную мощность 200Вт, но и даже больше.

Температурный коэффициент

Температурный коэффициент отражает, какое влияние на выходные ток и напряжение модуля будет иметь повышение или понижение температуры модуля. Как известно, напряжение и мощность модуля при повышении температуры уменьшаются, а ток повышается. Чем меньше температурный коэффициент изменения мощности, тем лучше.

Эффективность преобразования солнечного света

C этим понятно - чем больше КПД, тем меньшая площадь модулей потребуется для генерации одинаковой мощности и энергии.

Общее количество энергии, затраченной при производстве модуля

Еще один параметр, на который нужно обращать внимание - общее количество энергии, которое может было затрачено при производстве солнечного модуля - от добычи кремния до доставки до магазина готовой продукции. Этот параметр отражает, насколько энергоемким было производство модуля и насколько быстро солнечный модуль выработает такое же количество энергии, какое было потрачено на его производство (так называемая окупаемость о энергии).

Срок службы и гарантии

Заявленный срок службы солнечной панели важен по нескольких причинам. Он может отражать уверенность производителя в качестве произведенной продукции. Солидные производители имеют гарантию 25 лет на 80-90% мощности модуля, а также 5 и более лет на механические повреждения.

Однако, нужно учитывать, что гарантия действует до тех пор, пока существует производитель или импортер. Здесь уже "как карта ляжет" - в последние годы из солнечного бизнеса ушли компании, которые, казалось, будут в нем еще очень долго. Но тем не менее, общее правило остается - покупайте у продавцов и производителей, которые давно на рынке и устойчиво "плывут" в бурном потоке рынка. А это сделать можно только, если в команде профессионалы (это мы скромно так на себя намекаем :) ). Так как мало кто покупает модули напрямую от производителя, важно правильно выбрать продавца или установщика, которые обеспечат вам правильный выбор и режимы работы вашей системы солнечного электроснабжения.

Размеры и мощность

Стоимость модуля зависит от его мощности прямо пропорционально. Однако, чем больше единичная мощность модуля, тем меньше будет его стоимость за ватт. Поэтому, если вам нужна определенная мощность, то лучше ее набрать большими модулями, чем маленькими - это будет и дешевле, и надежнее, т.к. у вас будет меньше соединений. Также, стоимость за ватт модулей со стандартным напряжением 12/24В (количество элементов в модуле 36 или 72) обычно выше, чем с нестандартным количеством элементов в модуле 48, 54 или 60. Для последних при заряде аккумуляторов нужен более дорогой MPPT контроллер.

Тип солнечных элементов, примененных в модуле, также определяет его размер. Поэтому сначала посчитайте, какая мощность вам нужна для снабжения энергией вашей нагрузки, потом посмотрите, хватит ли вам места для размещения такого количества модулей. Может потребоваться выбрать более дорогие, но более эффективные модули, для того, чтобы обеспечить все ваши потребности в энергии. Не забывайте, кстати, что перед проектирование системы солнечного электроснабжения нужно принять все возможные меры по энергосбережению (об этом уже писалось на других страницах нашего сайта).

Пиковая мощность всех модулей измерена при стандартных тестовых условиях:
Масса воздуха AM=1.5, радиация E=1000 Вт/м2 и температура фотоэлектрического элемента Tc=25°C. Такие условия при реальной работе модулей не существуют - модули нагреваются обычно до 40-60 градусов, освещенность почти всегда ниже 1000 Вт/м2 (исключение составляют морозные ясные дни). Поэтому многие производители также дают характеристики модуле при NOCT (normal operation conditions) - обычно для температуры модуля 45-47С и освещенности 800 Вт/м2, при этом выработка модулей примерно на 25-30% ниже пиковой. В морозный ясный день выработка модулей может доходить до 125% от пиковой.

Тип солнечных элементов - монокристаллические, поликристаллические, аморфные и др.

Три основных типа солнечных элементов, которые сейчас массово продаются на рынке (все кремниевые), следующие:

  • монокристалллические. Имеют наибольшую эффективность и удовлетворительные температурные коэффициенты
  • поликристаллические. В настоящее время наиболее популярные, т.к. имеют меньшую стоимость за ватт при примерно таких же характеристиках, как монокристалллические. Последние улучшения в технологии поликристаллических модулей брендовых производителей привели к тому, что их параметры могут быть даже лучше, чем у монокристаллических модулей noname производителей/сборщиков панелей.
  • аморфные (тонкопленочные). Используют наименьшее количество кремния. Имеют примерно в 2 раза меньший КПД по сравнению с кристаллическими модулями. К преимуществам можно отнести низкий температурных коэффициент (т.е. при нагревании мощность таких модулей падает незначительно) и большую чувствительность при низких освещенностях.

Какие же модули, из перечисленных выше, работают лучше? В последнее время появилось много мифов и необоснованных заявлений насчет того, что какой-то из этих типов модулей работает лучше, чем другие. Некоторые уверяют, что поликристаллические элементы лучше работают при низкой освещенности и в пасмурную погоду. Другие утверждают то же самое, но для монокристаллических элементов. Я даже слышал версию, что поликристаллические элементы лучше преобразуют рассеяный свет, потому что кристаллы в них "повернуты в разные стороны".

Анализ результатов тестирования сотен модулей показывает, что модуль хорош не тот, который моно или поли, а тот, который сделан качественно. Результаты тестирования модулей по PTC (которые ближе к реальным условиям эксплуатации модулей) показывают, что некоторые монокристаллические лучше, чем некоторые поликристаллические, а некоторые поликристаллические лучше чем некоторые монокристаллические.Этот факт также подтверждают многочисленные результаты сравнений модулей конечными пользователями - можно найти как "доказательства" преимуществ моно перед поли, так и преимуществ поли перед моно.

Как же правильно выбрать фотоэлектрические панели китайского производства и не пожалеть об этом?

Общее правило - нужно выбирать солнечные элементы и модули, производимые крупными, хорошо известными, компаниями. Такие модули изготавливаются из элементов самого высокого качества.

Элементы, не прошедшие жесткий отбор брендового прозводителя, продаются сборщикам фотоэлектрических панелей, которых в Китае множество. Более того, все эти сборщики продают свои модули OEM, т.е. под торговыми названиями других компаний. Таких на российском рынке сейчас большинство. Всегда обращайте внимание на то, указан ли завод-изготовитель на наклейке модуля. Риск получить модули неизвестного качества, которые будут неизвестно как работать - очень велик, и если вы даже не знаете производителя (торговое название продавца вам никак не поможет в получении гарантии), то будьте готовы, что вы покупаете солнечные модули без гарантии.

Обычно дешевые китайские модули имеют следующие недостатки:

  • Несоответствие заявленной мощности реальной
  • Сильная деградация модулей в первые же годы эксплуатации (до 20-30%)
  • Низкое качество пайки и сборки
  • Применение некачественных материалов при производстве модуля (флюсы, пленка, алюминий, солнечные элементы и т.п.)

Можно и на интернет-аукционе купить модули. Но будут ли они работать так, как заявлено? Скорее всего нет, и у нас есть факты, это подтверждающие.

Нужно учитывать еще один момент при покупке импортных модулей - вопрос обеспечения гарантии. С российскими производителями проблем в этом отношении нет - все они производят быструю замену или ремонт модулей по гарантии. Ответственные российские импортеры, много лет присутствующие на рынке, также предоставляют свою гарантию на импортируемые ими солнечные модули. В остальных случаях нужно быть очень осторожными при выборе поставщика солнечных панелей.

Модули с наклейкой торговых брендов без указания реального производителя должны вызывать у вас настороженность - в большинстве случаев вы не сможете получить по таким модулям гарантийный сервис, у нас есть множество примеров этого.

Обратите внимание на то, как запаяны модули. Мелкие производители паяют элементы вручную, а не роботом, поэтому толщина припоя при пайке контактных шин элементов меняется. Крупные фирмы паяют роботом, поэтому качество пайки намного выше.

Обязательно узнайте, сколько лет присутствует на рынке поставщик модулей. Даже если китайский производитель дает гарантию на свою продукцию, подумайте, как вы будете производить обмен модуля - если ваш продавец не обеспечит вам гарантию, то практически у вас ее не будет. При прямом обращении к производителю в Китае у вас обязательно возникнут расходы по транспортировке, таможенной очистке и т.п., т.к. эти расходы ни один зарубежный производитель не покрывает. Эти расходы может вам компенсировать только проверенный надежный продавец, который работает в соответствии с российским законодательством. Если вы покупаете модули у известного продавца, который работает на этом рынке уже много лет (например, у нас) - вы получаете от него и гарантию на модули. Опасайтесь покупать импортные модули у установщиков или мелких продавцов - они, в подавляющем большинстве случаев, не могут обеспечить гарантию на продаваемые модули. Всегда требуйте с них гарантийный талон производителя или импортера, не поленитесь позвонить по телефону, указанному в гарантийном талоне и спросить, кто и как обеспечивает гарантийное обслуживание.

Поэтому наша рекомендация - выбирать только брендовые фотоэлектрические модули, или, по крайней мере, на которых указан их завод-производитель. Среди китайских это такие, как TrinaSolar, Yingli, Canadian Solar, JA Solar, Suntech, Motech, Linuo, Hanwha, ReneSola, Jinko и т. д. - подробнее здесь. У них гарантия будет действительно обеспечена многие годы, а не до тех пор, пока существует продавец и его торговая марка.

Если на модуле нет данных по производителю, а только название OEM продавца - это должно вас насторожить. Обычно такие модули производятся из элементов низкого качества (Grade B и С) и по низкой цене.

Солнечные модули стоят недешево, и рассчитаны на срок службы более 30 лет. Было бы очень неумно сэкономить 30-50% на стоимости модуля и получить неработающий через несколько лет модуль, по которому невозможно никому предъявить претензии. Помните, что "дешевое хорошим не бывает".