Солнечные батареи. 
Комбинированные системы электроснабжения на возобновляемых источниках энергии

Основными характеристиками СБ являются [7]:

• 1. Номинальная мощность СБ в несколько раз меньше номинальной мощности КСЭ. На практике батарея площадью 1 м² позволяет получить мощность до 150 Вт при прямом солнечном свете в ясный полдень, в другое время дня генерируемая мощность составляет от 60 до 80 Вт. При другой погоде эта величина меньше (при лёгкой облачности — 30−50 Вт, при сплошной облачности — 10−25 Вт, в грозовую погоду меньше 5 Вт).
• 2. Номинальное напряжение, как правило 12 или 24 В, реже 48 В. При этом на холостом ходу СБ выдаёт напряжение примерно на 30% больше номинального.
• 3. Конструкция СБ. Если СБ имеет двухсторонние панели, то тыльная сторона в 2 раза меньше чувствительности к свету чем её основная сторона. По цене они незначительно дороже односторонних панелей.

При номинальной мощности 150 Вт СБ (включая алюминиевый каркас) имеет площадь около 1,5 м² и вес около 15 кг. При этом их стоимость в зависимости от фирмы производителя составляет от 10 до 25 тыс. руб.

Для расчёта необходимой мощности СБ необходимо определить мощность потребителей электроэнергии и рассчитать средний дневной расход электроэнергии по формуле.

(1).

где 1,2 — коэффициент, учитывающий потери при преобразовании электроэнергии и в АБ;

Р_n — номинальная мощность n-го потребителя в ваттах;

t_n — среднее время работы n-го потребителя в часах;

m — всего потребителей электроэнергии.

Поскольку потребности в электрической энергии в течение года неодинаковы, как и неодинакова производительность СБ, то расчёт по формуле (1) целесообразно проводить для каждого месяца.

Следующим этапом должен быть расчёт номинальной мощности СБ на основе данных о солнечной радиации для каждого сезона:

где k_СБ — поправочный коэффициент, учитывающий потери энергии в СБ, при этом для лета k_СБ = 0,6, осени и весны он равен 0,9, зимы — 1,2;

k_А — поправочный коэффициент, учитывающий влияние положения СБ на производительность. Если СБ неподвижно закреплена с оптимальным углом относительно горизонтали для соответствующего региона, то k_А = 0,85 для лета, 0,95 он равен для зимы и равен 1 для весны и осени. Если СБ установлена на поворотной платформе, то k_А = 1,4 для лета, 1.1 зимой и 1.25 весной и осенью.

Несложные расчёты, с учётом рассмотренных формул, показывают, что СБ номинальной мощностью 150 Вт в среднем ежедневно выдаёт 287 Вт· ч электрической энергии в декабре, в марте 684 Вт· ч, а в июне 802 Вт· ч. На основе рассмотренных данных можно рационально использовать электрическую энергию, получаемую от СБ.

Рассмотренные расчёты имеют определённую погрешность, поскольку уровень солнечной радиации не бывает ежегодно постоянным, кроме того, рельеф, окружающий потребители электроэнергии, трудно учесть при расчётах. Поэтому для каждого конкретного случая необходимы статистические данные, основанные на наблюдениях в период от 5 до 10 лет.