У цій статті йтиметься мова про фізичні величини, що вони означають і в чому вимірюються. Ми розглянемо ряд питань, які, без сумнівів, вже обговорювалися в середній школі, проте, з роками буває дуже корисно повторити і закріпити цінні знання.
Часто, ведучи мову про сонячних системах, використовують поняття миттєвої потужності. Потужність вимірюється в Ватах (Вт) або кіловатах (кВт) і дорівнює зробленої роботи за одиницю часу або зміни енергії системи за одиницю часу. Неважко зрозуміти, що потужність характеризує систему виключно в певний момент часу. Припустимо, якщо ми включимо в розетку чайник потужністю 2 кВт, то в якийсь момент часу з мережі споживається дійсно 2кВт, але в наступний момент часу чайник може закипіти і відключитися, тоді споживана потужність буде дорівнювати нулю.
У яких величинах вимірювати енергію сонячних електростанцій? Характеризувати систему, використовуючи поняття потужності, звичайно можна, і в разі з побутовою мережею це вкрай зручно. Якщо до розетки можна підключати навантаження в 2кВт, то це можна робити скільки завгодно довго, електрику в розетці не скінчиться.Тому про нашу розетку можна сміливо стверджувати: «система на 2 кВт». З сонячними і вітровими електростанціями ситуація трохи інша. На відміну від розетки, система може видати рівно стільки електроенергії, скільки було зібрано від сонця або вітру (АДЕ). В даному випадку оперувати поняттям потужності незручно, тому що завжди потрібно буде робити застереження. Припустимо, сонячна електростанція має фотоелектричні панелі потужністю 400Вт і інвертор потужністю 2кВт. Який фізичний зміст мають ці цифри?
Якщо сонячні батареї висвітлені належним чином 1000Вт / м², то вони виробляють 400Вт і це за умови, якщо енергія кимось споживається, акумулятором або навантаженням. До инвертору ми можемо підключити навантаження з максимальною потужністю 2кВт (чайник). Чи зможе чайник працювати як завгодно довго? Ні, не зможе, якщо потужність джерела енергії значно менше — 400Вт. Рано чи пізно розрядиться акумулятор і інвертор відключитися.
Ведучи мову про АІЕ набагато зручніше використовувати поняття виробленої або спожитої енергії за якийсь великий проміжок часу, найчастіше за добу. В енергетиці прийнято вимірювати енергію в Ватт-годинах (Втч) або кіловатах (кВт · год). Дана величина виходить при творі потужності електроприладу на час його роботи. Припустимо, якщо наш чайник 2кВт якимось чином працював 1год, то енергія, кіт яку він «спалив», становить 2кВтч, і електричний лічильник додасть 2кВтч до загальних показаннями.
Говорячи про вироблення, зазвичай вказують енергію в кВт/г * добу, тобто кількість «зібраної» енергії в добу. Повернемося до нашої СЕС з сонячними батареями 400Вт. Використовуючи спеціальний онлайн калькулятор отримуємо вироблення для Санкт — Петербурга в літній період 2кВтч * добу. Це означає наступне: за день буде зібрано таку кількість енергії, якого вистачить нашому чайнику 2кВт на 1 годину роботи. Звичайно, я дуже немудро розтратити цінну енергію на чайник, який відмінно можна нагріти на газовій плиті.
Таким чином, при описі системи з АІЕ денний виробіток є набагато більш інформативною величиною, ніж потужність інвертора або СБ України. У нашому прикладі слід говорити «системи з виробленням 2кВтч в літній період».