Показатели солнечной установки: Глоссарий

Введение: Без чисел нет планирования

Как и в любых технических системах, показатели являются важными для выбора правильных компонентов и адаптации системы к желаемым требованиям. С правильными показателями каждая солнечная установка может быть оптимально спроектирована.

Эта статья объединяет все важные показатели – от мощности через КПД до характеристик батареи.

Мощность и энергия

Электрическая мощность (кВт)

Определение: Мощность – это работа за единицу времени, то есть количество энергии, преобразуемой в секунду.

В солнечных установках: Электрическая мощность – это количество солнечной энергии, которое может быть преобразовано в электрическую энергию за единицу времени.

Единица измерения: Киловатт (кВт) = 1.000 Ватт

Примеры:

Маленький инвертор: 3 кВт
Средняя установка: 5–10 кВт
Тепловой насос: 3–12 кВт
Зарядная станция для электромобилей: 11–22 кВт

Пиковая мощность (кВтп)

Определение: Максимально возможная мощность солнечной установки при стандартных условиях тестирования (STC):

Освещенность: 1.000 Вт/м²
Температура ячейки: 25°C
Воздушная масса: AM 1,5

Значение: Киловатт-пик (кВтп) – это единица измерения для сравнения солнечных установок. Установка на 10 кВтп может при оптимальных условиях солнца выдавать максимум 10 кВт.

Практика: В России и странах СНГ установки достигают пиковой мощности только в течение нескольких часов в году (ясный летний день, полуденное солнце).

Производство электроэнергии (кВтч)

Определение: Фактически произведенное количество энергии за определенный период.

Единица измерения: Киловатт-час (кВтч) = 1 кВт мощности в течение 1 часа

Примеры:	Устройство	Мощность	Время работы
LED-лампа	10 Вт	5 ч	0,05 кВтч
Стиральная машина	2.000 Вт	1 ч	2 кВтч
Зарядка электромобиля	11.000 Вт	3 ч	33 кВтч

Годовой выход: Установка на 10 кВтп в России может производить около 800–1.200 кВтч на кВтп, то есть 8.000–12.000 кВтч в год.

КПД

Что такое КПД?

Определение: Соотношение между полезной энергией и затраченной энергией.

Формула: η = Полезная энергия / Затраченная энергия × 100%

На практике: Лампа накаливания преобразует только 5% энергии в свет – 95% теряется в виде тепла. Светодиоды достигают 40–50%.

КПД солнечных модулей

Технология	КПД	Особенности
Монокристаллические	18–24%	Высокая эффективность, темный вид
Поликристаллические	15–20%	Дешевле, голубоватая структура
Тонкопленочные	8–15%	Гибкие, устойчивы к частичному затенению
Перовскит (лаборатория)	до 30%	Технология будущего
Тандемные (лаборатория)	до 47%	Многослойные ячейки

КПД инвертора

Современные инверторы достигают 96–98% КПД. Потери возникают из-за:

Потерь на переключение в полупроводниках
Собственного потребления электроники
Выделения тепла

Европейский КПД: Средневзвешенное значение, учитывающее реальное поведение при частичной нагрузке (важнее, чем максимальный КПД).

Системный КПД

Общий КПД солнечной установки обычно составляет 80–90%. Потери возникают из-за:

Потерь в проводах (1–2%)
Инвертора (2–4%)
Загрязнения (2–5%)
Температурных потерь (5–10%)
Частичного затенения (переменные)

Показатели батареи

Емкость (кВтч)

Определение: Количество энергии, которое батарея может хранить и отдавать.

Различие:

Брутто-емкость: Физическая общая емкость
Нетто-емкость: Фактически доступная (90–95% от брутто-емкости)

Типичные значения для домашних хранилищ: 5–15 кВтч

Мощность зарядки и разрядки (кВт)

Определение: Насколько быстро батарея может принимать или отдавать энергию.

Значение: Определяет, может ли батарея сглаживать пиковые нагрузки (например, одновременно электроплита, тепловой насос, сушилка).

Типичные значения: 3–10 кВт для домашних хранилищ

C-Rate

Определение: Соотношение между мощностью зарядки/разрядки и емкостью батареи.

Формула: C = Мощность (кВт) / Емкость (кВтч)

Пример:

10 кВт мощности / 20 кВтч емкости = 0,5C
При 0,5C батарея заряжается/разряжается за 2 часа

C-Rate	Время зарядки/разрядки	Значение
0,2C	5 часов	Щадящая зарядка
0,5C	2 часа	Типично для домашних хранилищ
1C	1 час	Быстрая зарядка
2C	30 минут	Высокая производительность

Важно: Более высокие C-Rate сильнее нагружают батарею и могут сократить срок службы.

Циклический срок службы

Определение: Количество полных циклов зарядки/разрядки, которые батарея выдерживает до определенной потери емкости (обычно 80% остаточной емкости).

Типичные значения:

Свинцово-кислотные: 500–1.500 циклов
Литий-ионные: 5.000–10.000 циклов

Пересчет: При одном цикле в день = 13–27 лет срока службы

Глубина разряда (DoD – Depth of Discharge)

Определение: Насколько глубоко батарея может быть разряжена без повреждений.

Значения:

Свинцово-кислотные: 50% DoD рекомендуется
Литий-ионные: 80–100% DoD возможно

Значение: Более высокая DoD = больше доступной емкости, но потенциально более быстрый износ.

Автономность и собственное потребление

Уровень автономности

Определение: Доля потребления электроэнергии, покрываемая собственной солнечной установкой.

Формула: Автономность = Собственное потребление / Общее потребление × 100%

Типичные значения:	Конфигурация	Уровень автономности
Только солнечные панели	25–35%
Солнечные панели + малый накопитель	50–65%
Солнечные панели + большой накопитель	70–85%
Солнечные панели + накопитель + оптимизированное поведение	80–95%

Коэффициент собственного потребления

Определение: Доля произведенной солнечной энергии, которая потребляется самостоятельно (не подается в сеть).

Формула: Собственное потребление = Самопотребление / Общее производство × 100%

Значение: Чем выше коэффициент собственного потребления, тем экономичнее установка (собственное потребление экономит ~25 коп/кВтч по сравнению с подачей в сеть).

Экономические показатели

Специфическая выработка (кВтч/кВтп)

Определение: Годовая выработка, деленная на установленную мощность.

Типичные значения в России: 800–1.200 кВтч/кВтп

Зависит от:

Местоположения (Юг России > Север России)
Ориентации (Юг оптимально)
Угла наклона (30–35° оптимально)
Затенения

Коэффициент производительности (PR)

Определение: Соотношение фактической и теоретически возможной выработки.

Типичные значения: 75–85%

Значение: Показывает качество установки и монтажа.

Стоимость электроэнергии (LCOE)

Определение: Стоимость за произведенный киловатт-час за весь срок службы.

Расчет: Общие затраты / Общая выработка (за 20+ лет)

Текущие значения (2025):

Крышные установки: 5–10 коп/кВтч
Крупные установки: 3–6 коп/кВтч
Сетевое электричество: 30–40 коп/кВтч

Обзор: Единицы измерения

Единица	Название	Значение
кВт	Киловатт	Мощность (работа за время)
кВтч	Киловатт-час	Энергия (1 кВт за 1 час)
кВтп	Киловатт-пик	Максимальная мощность солнечной установки (STC)
% (η)	КПД	Полезная / затраченная энергия
C	C-Rate	Мощность зарядки/разрядки / емкость
% DoD	Глубина разряда	Максимальная глубина разряда

Заключение

Краткий итог: С этими показателями можно сравнивать солнечные установки разных размеров, подбирать подходящий накопитель, рассчитывать экономическую эффективность и оценивать качество установки. Основные показатели для планирования – это кВтп (размер установки), кВтч накопителя (емкость), уровень автономности (независимость от сети) и коэффициент собственного потребления (экономическая эффективность).

Обзор серии

От фотона к вольту: Как работает солнечная ячейка? – Основы фотогальваники
Структура солнечной установки: От модуля до подачи в сеть – Компоненты и путь тока
AC/DC в солнечной установке: Инверторы и преобразование тока – Силовая электроника
Батарейные накопители: Помощник в плохую погоду – Хранение энергии
Показатели солнечной установки: Глоссарий – Вы здесь

Это может вас заинтересовать

Для читателей, желающих углубиться в отдельные темы:

Энергетические накопители в деталях: Основы батарейной техники · Литий против свинца · Гибридные инверторы · AC- против DC-систем

Знания о тепловых насосах: Как работает тепловой насос · Типы тепловых насосов и солнечные установки

Рынок и технологии: Сравнение батарейных технологий · Объяснение портативных электростанций · Анализ рынка 2025