Как увеличить производительность солнечной электростанции? Технические решения / Экономика / Практический опыт

Часть 1

Технологии меняют наш мир каждую секунду, как результаты наши дома становятся более комфортными и безопасными, автомобили более экономичными и надежными, а техника более производительнее и функциональнее. Постоянный технологический процесс не обошел и сферу солнечной энергетики. В статье мы рассмотрим технологии и инженерные решения, которые помогают увеличить производительность (генерацию) солнечных электростанций, в срезе начала 2020 года.

Современные технологические новации по повышению производительности солнечных электростанций (часть 1):

  • Использование высокоэффективных фотомодулей;
  • Перегрузка солнечной станции по стороне солнечных панелей;
  • Оптимизаторы.

Инженерные решения, способствующие увеличению производительности (часть 2):

  • Динамические системы слежения — одноосные и двухосные треккерные системы;
  • Наземные системы крепления с переменным углом;
  • Уход и очистка солнечных батарей;
  • Система он-лайн мониторинга работы солнечной станции;
  • Проектирование солнечных электростанций

 

Теория

Солнечные панели дают максимальную эффективность только в том случае, когда солнце светит на них под прямым углом, отсутствуют какие-либо источники затенение а поверхность фотомодуля абсолютно чистая.

При таких условиях современные поликристаллические солнечные панели имеют коэффициент полезного действия на уровне 16-18%, а монокристаллические панели 18-22%. О чем это говорит. В Украине, в зависимости от места установки, массив солнечных фотомодулей мощностью 1 кВт в год генерирует от 1000 до 1300 кВт * ч. Естественный и уместный вопрос: а как можно повысить производительность солнечной станции применяя современные инженерные решения?

Использование высокоэффективных фотомодулей

2 самых популярных вопроса от клиентов при выборе солнечных панелей:

  • если выбрать более дорогие монокристаллические фотомодули то пропорционально больше будет их генерация?
  • выбрав солнечные панели в корпусе увеличенного размера, например 1000 мм на 2000 мм, возможно получить экономию на объеме и дешевую цену в расчете на единицу мощности? (Например за 1 кВт)

Ответ на эти вопросы скрыто в простой экономике. Проект строительства солнечной электростанции под Зеленый тариф имеет главное назначение — генерирование дохода за счет продажи э.э. И для того чтобы СЭС для инвестора была финансово интересной инвестицией, важно чтобы проект имел разумный срок окупаемости (4-5 лет), после прохождения точки окупаемости имел высокую доходность и при этом чтобы риск поломки оборудования был минимальным. В результате, для успешного запуска проекта, нужно найти золотую середину между суммой первоначальных инвестиций в оборудование и их качество.

Простые доведены категории (физика и технологии):

  • Современная монокристаллическая солнечная панель генерирует больше энергии чем поликристаллическая, по прогнозам экспертов к 2030 году рыночная доля монокристалла достигнет 90%;
  • Технология PERC (Passivated Emitter Rear Contact) стала стандартом для PV-элементов, и повысила их эффективность на 1%;
  • Благодаря высокому потенциалу, двусторонние панели имеют все шансы стать неотъемлемой частью работы промышленных электростанций;
  • По состоянию на весну 2020 солнечные панели серийного производства в корпусе 1680 * 1000 мм достигают мощности 330-350 Ватт, в корпусе 2000 * 1000 мм достигают мощности 400-420 Ватт;
  • Стандарты грантов: 10 летняя производственная гарантия на продукт, 25 лет гарантии на линейную потерю мощности на уровне 0,7-1% мощности в год.

На графике прогноз по производству моно и поликристаллических панелей к 2030 году

Наш совет — выбирая солнечные панели, подходите к проекту комплексно, и рассчитывайте стоимость строительства в целом. Такой просчет даст возможность в абсолютных цифрах увидеть какой финансовый результат дадут панели с улучшенными характеристиками. Мы в своих расчетах даем ответ в формате сравнительной таблицы сумма вложенных средств в противовес обще летней генерации.

Еще одно обязательное условие — это техническое задание. Каждый проект на 100% индивидуальный, особенно это заметно при строительстве солнечных электростанций на крышах. Для будущей продуктивной работы СЭС необходимо осуществить компьютерную 3D визуализацию, и провести компьютерное моделирование работы. Функционал специальных программ дает возможность получить лучшие рекомендации по количеству и формата расположению солнечных панелей. И именно таким путем мы рекомендуем двигаться всем нашим клиентам — полезное видео.

Перегрузка солнечной станции по стороне солнечных панелей

Популярная тема на многих «солнце формах» строительство солнечной электростанции по перегрузке по стороне солнечных панелей. Если понятным языком — вы запланировали построить СЭС под Зеленый тариф мощностью 30 киловатт, для этого Вы получили в РЕМи технические условия на 30 кВт, приобрели инвертор на 30 кВт а вот солнечных батарей приобрели на 33 или 35 кВт. Объясняется это тем, что на солнечные панели постоянно действуют факторы (природные и физические), которые ухудшают показатель генерации, например

  • Загрязнение поверхности солнечных панелей (листья, грязь, пыль, птичий помет)
  • Частичное затенение плоскости солнечных батарей посторонними объектами (здания, деревья, дымоходы)
  • Естественная деградация фотомодулей (постепенная потеря мощности)
  • Температурный коэффициент отражает влияние на выходной ток и напряжение модуля будет повышение или понижение температуры модуля. Чем выше температура фотомодуля тем меньше его мощность.

Учитывая вышеперечисленные факторы, производители солнечных панелей в развернутых паспортных данных приводят результаты двух тестов: Standart Test (идеальные лабораторные условия) и Normal Test (условия приближении к повседневной эксплуатации).

На примере тестирования солнечной панели от ведущего мирового производителя Risen, мощность фотомодуля 80% рабочего времени будет ниже заявленных «идеалистических» показателей с этикетки.

Поэтому ожидания, что солнечная станция с солнечным полем на 10 киловатт, даже в солнечный день, в течение 12:00 будет выдавать 10 кВт * ч нереально. Рациональным с точки зрения финансов и эффективным с инженерной стороны является увеличение мощности СЭС, по стороне солнечных панелей на 20-30%

Оптимизаторы

Каждая солнечная электростанция является уникальной. Различные конструкции крыши, типа солнечных батарей и различные условия затенения влияют на генерацию энергии фотоэлектрической системы.

Следует также знать, что электрические параметры одного фотоэлемента значительно отличаются от остальных, что приводит к потерям мощности всей системы. Солнечные модули соединяются последовательно в цепи, которые, в свою очередь, соединены с инверторами. Разбалансированный модуль производит гораздо меньше энергии, чем другие панели, и уменьшает мощность всех других модулей в конкретной цепи.

Оптимизатор мощности дает возможность каждой солнечной панели производить максимум энергии. Разбалансированный модуль не влияет на производительность остальных системы. Оптимизаторы мощности также позволяют устанавливать солнечные панели с разной ориентацией и под разным углом, что дает возможность увеличить гибкость в проектировании, улучшить эстетический вид крыши и использовать большую площадь поверхности крыши.

Единственным минусом таких решений является стоимость.

Меню