КАКАЯ ПЛОЩАДЬ НУЖНА ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ?

Солнце — безмерно мощный источник энергии. Использование солнечного света и превращение его в электричество является одним из наиболее технологично жизнеспособных и экономически эффективных средств производства экологически чистой, устойчивой энергии. Украина географически наделена высоким уровнем инсоляции, что непосредственно влияет на эффективность генерации. Объекты генерации нуждаются в определенном количестве места для производства электрической энергии. Площадь для солнечной электростанции — это полезная площадь на крыше, фасадах или/и на земельном участке, которая нужна для размещения ее оборудования. 

Содержание:

• • • Факторы, влияниющие на размер СЭС
    • Установка солнечных электростанций на крыше
    • Установка солнечных электростанций на земле
    • Расчет площади солнечных батарей
    • Почему стоит обратиться в Solar Garden

Факторы, влияющие на размер СЭС

Основными факторами, влияющими на количество выработанной электроэнергии и занимаемую площадь являются КПД фотовольтаических батарей и мощность СЭС. Высокоэффективным устройствам требуется меньше площади, чем менее эффективным. И чем мощнее планируется станция, тем больше места нужно для ее размещения. 

Другими факторами, влияющими на производительность и количество квадратных метров являются:

• интенсивность и спектр излучения солнца — в соответствии с картой инсоляции регионов Украины;
• сезон, погода, время суток — весной в яркий день выработка будет максимальной;
• качество, надежность и продуктивность всех компонентов системы;
• выбор правильного места монтажа и ориентации относительно сторон света;
• выбор оптимального угла наклона к освещению;
• скорость физического старения (деградации) и снижения генерации;
• чрезмерный нагрев, температурный коэффициент панелей;
• потери в проводке, инверторе и контроллере;
• качество монтажа.

Из вышеперечисленных факторов есть те, на которые вы повлиять никак не сумеете — например, на уровень инсоляции, время года и температуру окружающей среды. Однако вы можете выбрать хорошую компанию-установщика, которая выполнит качественный проект и предложит лучшее решение для его реализации. 

Установка солнечных электростанций на крыше 

Установить электростанцию можно как на крыше, так и на земле. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки — все зависит от конкретных условий. Часто для владельцев бизнеса и частных домов гораздо более предпочтительным вариантом является накрышная установка — в этом случае не требуется дополнительное место для размещения СЭС. Однако, навряд ли владельцы крыш смогут использовать всю ее поверхность — для начала рекомендуется оценить теневые зоны. Участки, которые будут иметь сплошную тень или ориентированы на север, не пригодны использования. 

Конструктивно крыши делятся на скатные и плоские. В зависимости от типа конструкции, монтаж имеет следующие особенности:

1. На одно и двухскатных крышах массив фотоэлектрических модулей размещают с южной стороны на поддерживающей конструкции. Оптимальным наклоном для наивысшей эффективности считается угол 27-35°. Особенностью многоскатной конструкции является наличие разноориентированных участков, которые в течение дня могут быть частично затенены. Простым и рациональным решением сохранить производительность системы без увеличения площади, является применение оптимизаторов мощности на каждом отдельном модуле.  
2. Установка станции на плоской крыше обходится дороже, чем на скатной. Однако эту разницу в стоимости сглаживают такие преимущества, как возможность устанавливать модули в любой ориентации под любым углом наклона. Массив на плоской крыше занимает больше пространства, поскольку устанавливается на специальных треугольных стеллажах с расстоянием между рядами один - полтора метра.

Специалисты компании Solar Garden помогут выбрать такой способ установки, который принесет вам больше дохода.

Установка солнечных электростанций на земле

Наземные СЭС, как правило, имеют большую мощность и применяются для промышленных целей. Фотовольтаические батареи удерживаются на стойках или рамах, которые крепятся к наземным монтажным опорам. В зависимости от конфигурации солнечной электростанции, может понадобиться дополнительное пространство для размещения другого оборудования. Сетевые ЭС состоят из фотоэлектрических модулей и инверторов, а в состав автономных и гибридных ЭС входят дополнительно контроллеры заряда-разряда и аккумуляторы.

При прочих равных условиях и одинаковой площади земли, применение трекеров значительно увеличивает производительность станций. То есть СЭС с трекерами будет производить до 30% больше э/э, чем без них. Таким образом, если вы используете выходную энергию в качестве эталона, фотоэлектрическая система с трекерами может потребовать меньше метров квадратных, чем точно такая же система без трекеров.

Расчет площади солнечных батарей

Для ориентировочного расчета площади, необходимо определиться с типом фотовольтаических панелей, их электрическими характеристиками и физическим размером. В качестве примера возьмем электростанцию мощностью 100 кВт (100 000 Ватт) и выполним два расчета:

• для монокристаллических солнечных батарей с высокой эффективностью;
• для поликристаллических батарей, которые характеризуются средней эффективностью.

Пример 1. Монокристаллические панели с коэффициентом полезного действия 21,1% Trina Solar TSM-DE21 210M132 – 655 Вт, 2384x1303x35 мм, S= 3,106 м кв. Для СЭС 100 кВт таких панелей потребуется в количестве:

• 100 000 Вт / 655 Вт / 1шт. ≈ 152,67 шт. 
• при округлении получаем 153 штук (Р сигма = 100215 Ватт)
• для их установки нужна S полезная: (3,106 м2 / 1 шт.) × 153 шт. = 475,22 м2.

Пример 2. Поликристаллические панели с коэффициентом полезного действия 17,2% Yingli Solar 335 W MBB, 335 Вт, 1960x992x40 мм, S=1,944 м кв. Для СЭС 100 кВт нужно панелей:

• 100 000 Вт / 335 Вт / 1шт. ≈ 298,5 шт.
• при округлении получаем 299 штук (Р сигма = 100165 Ватт) 
• для их установки требуется S полезная: (1,944 м2  / 1 шт.) × 299 шт. = 581,26 м2.

Приведенный расчет площади солнечных батарей показывает, что при прочих равных условиях, высокоэффективные устройства на основе кристаллического кремния занимают меньше пространства, чем устройства со средней эффективностью — 475,22 м2 при КПД=21,1% против 581,26 м2 при КПД=17,2%. В то же время, для использования устройств с тонкопленочной технологией и продуктивностью 12% понадобится S=900 - 1000 м кв. Площадь, необходимая для тонкопленочных панелей, примерно на 50% больше, чем для кристаллических, поскольку последние примерно на 50% эффективнее, чем первые.

Из этого следует несколько важных выводов:

1. Если в вашем распоряжении есть большой участок или крыша, а потребности в энергии невелики, можно в некоторой мере пожертвовать высоким КПД и установить больше модулей по более низкой цене, чтобы достичь планируемой мощности.
2. Но если пространство ограничено, а потребности в энергии высоки — необходимо выбирать меньшее количество более высокоэффективных монокристаллических устройств. Установка панелей с высоким КПД и хорошими характеристиками — лучший способ получить максимально возможную мощность в долгосрочной перспективе и в конечном итоге сэкономить больше средств.

Многих владельцев домов, предприятий и участков интересует другая сторона вопроса — они хотят знать, электростанцию какой мощности можно установить у себя на имеющемся свободном месте. Например, обладатель 50 квадратных метров незатененного, ориентированного в южном, юго-западном или юго-восточном направлении участка выбрал панели типа Leapton LP182-M-78-MH 600 W размером 2443x1134x35 мм, S= 2,77 м кв. На предполагаемом месте можно разместить:

50 м2 / 2,77 м2 × 1 шт.= 18 шт. 

При этом Р сигма фотоэлектрической системы будет равно 10,8 кВт (Р сигма = 18 × 600 = 10800 Ватт).

Почему стоит обратиться в Solar Garden

Подготовка к установке солнечных батарей и строительство СЭС включает в себя ряд взаимосвязанных мероприятий и учета многих факторов — как природных, физических, правовых, так и связанных с характеристиками и спецификой оборудования. Дилетантство тут может обойтись дорого. Выполнение всех этапов требует высокого профессионализма, так как от этого зависит производительность, надежность, безопасность и долговечность работы ФЭС. 

Компания Solar Garden имеет более чем 6-летний опыт в сфере фотоэлектрических технологий и свой штат специалистов для решения всех вопросов, связанных со строительством электростанций. Solar Garden выполняет все этапы работ на высоком профессиональном уровне:

1. Подготовительные работы и разработка проекта с выбором типа станции, оптимального комплекта оборудования. Выполнение оценки места установки и прочности конструкции кровли. Площадь для солнечной электростанции определяется с учетом размера и КПД оборудования, ориентации относительно сторон света, угла наклона модулей, количества ярких часов в день и их среднегодовых значений по карте инсоляции городов Украины.
2. Выбор эффективного и качественного оборудования, отвечающего целям владельца, его потребности в э/энергии и параметрам электросети. Мы предлагаем выбирать устройства ведущих производителей с отличными характеристиками и хорошими гарантиями. 
3. Монтаж с применением качественных монтажных систем, наладка оборудования, пуск СЭС в работу — специалисты Solar Garden выполнят весь комплекс работ с соблюдением требований нормативно-правовых актов, Правил, технологий и рекомендаций заводов-изготовителей. 
4. Периодический осмотр, очистка и эксплуатационное обслуживание — предотвратит возможные проблемы из-за которых может снизиться выработка. 
5. Повышение эффективности и модернизация уже функционирующих СЭС. Замена существующего инвертора на высокоэффективный, с КПД не ниже 95%, и применение МРРТ (с отслеживанием точки максимальной мощности) контроллера обеспечат увеличение генерации без добавления модулей и без увеличения занимаемого места

Учитывая все вышесказанное, ориентировочные расчеты можно выполнить самостоятельно. Однако, если вы хотите определить стоимость, окупаемость, надежность, рентабельность станции в долгосрочной перспективе и получить максимальную пользу от энергии солнца — обращайтесь к специалистам Solar Garden.