(067) 468-68-36
(067) 468-68-36
(093) 468-68-36

Прием звонков:

Пн-Пт9:00-18:00
Сб-ВсВыходной

Какую площадь требуют для своего размещения конструкции солнечной электростанции?

12/10/2017

В Украине солнечные батареи начинают все чаще применяться как альтернативный источник электроэнергии для частных домохозяйств и объектов на промышленных предприятиях. В отрасль все чаще привлекаются инвестиции для возведения мощных солнечных электростанций (СЭС).

При строительстве СЭС неизбежно придется в первую очередь решить вопрос о необходимой для ее установки площади. На окончательный размер СЭС влияет ряд факторов, и в приведенной ниже статье мы постараемся дать ответ на возникающие вопросы.

Размер площади, требуемой для размещения конструкций солнечной электростанции, напрямую зависит от ее максимальной мощности, поскольку мощность определяется числом фотоэлектрических модулей (солнечных панелей, батарей). Так, для постройки СЭС мощностью 10 кВт необходимо разместить 40 модулей мощностью по 250 Вт каждый.

Поскольку площадь одного такого модуля составляет 1,6 кв.м, всего требуется около 40 х 1,6 = 64 (кв.м) площади. Необходимы также технологические проходы, а чтобы модули взаимно не затеняли друг друга, их необходимо устанавливать на некотором расстоянии один от другого. С учетом всего сказанного, солнечная станция мощностью 10 кВт требует для своего размещения участка площадью порядка 75 кв.м.

После оценки занимаемой солнечной электростанцией площади следует выбрать обеспечивающее наибольшую эффективность место ее размещения. Помимо наличия достаточной площади, место следует выбрать с учетом еще ряда факторов:

географических координат (широты местности) места размещения;
способа крепления панелей, на стационарных металлоконструкциях либо с применением динамических систем изменения их ориентации в пространстве (трекеров);
угла наклона солнечных панелей;
пространственной ориентации объектов СЭС.

Солнечная электростанция на скатной крыше

Подобный вариант максимально востребован в частных домохозяйствах. Скат крыши дома уже имеет определенный наклон к горизонту, и взаимное затенение панелей исключается. Вдобавок, занимаемая панелями площадь будет минимально возможной из всех систем. Для подобной системы необходимая площадь равняется суммарной площади панелей плюс площадь необходимых для обслуживания модулей технологических проходов. Взятая в качестве примера СЭС мощностью 10 кВт займет на скатной крыше около 75 кв. м площади.

Солнечная электростанция на плоской крыше

На плоской крыше обычно размещаются СЭС крупных промышленных предприятий, что позволяет задействовать крышное пространство. Угол наклона солнечных батарей при монтаже на крыше порядка 10-15°. Такой выбор обусловлен рядом факторов:

Небольшой угол наклона панелей уменьшает парусность конструкции и позволяет уменьшить вес опор, к которым крепятся батареи. Подобное решение уменьшает также снижение ветровой нагрузки на конструкции здания, что упрощает и удешевляет станцию в целом.
Небольшой угол наклона исключает взаимное затенение солнечных панелей, ряды которых при этом располагаются взаимно ближе, что позволяет сократить занимаемую СЭС площадь. В некоторых случаях этот фактор важен ввиду ограниченного крышного пространства. СЭС мощностью 10 кВт требует при таком варианте установки площадь порядка 125 кв. м.

Наземная солнечная электростанция

Самый рациональный способ установки солнечных батарей – это установка их под оптимальным для данной широты углом. Подобная установка требует значительной территории, что реализуется в наземных СЭС. Оптимальная установка модулей увеличивает суммарную выработку электроэнергии с ускорением срока окупаемости капиталовложений, под которыми понимаются расходы на проектирование СЭС, стоимость оборудования, затраты на монтаж станции и ее пуско-наладку. Подобное размещение пригодно как для промышленных станций, так и для частных хозяйств.

Угол наклона солнечных модулей при наземном размещении СЭС может быть фиксированным, или изменяться дважды в год, либо изменяться посредством трекеров. Рассмотрим эти возможности:

Фиксированный угол с учетом максимального объема годичной генерации электроэнергии. Используется чаще всего при проектировании коммерческих СЭС.
Фиксированный угол наклона выбирается с учетом максимальной генерации за зимний период. Применяется на СЭС, предназначенных для сглаживания зимнего сезонного пика потребления электроэнергии.
Фиксированный угол наклона выбирается с учетом максимальной генерации во время летнего сезона. Вариант оптимален для нуждающихся в электроэнергии лишь в летнее время объектов – пансионатов, дач, домов отдыха и т.п.
Угол наклона панелей изменяется дважды в год в зависимости от зимнего или летнего сезона. При наличии возможности подобной смены пространственной ориентации солнечных модулей вариант пригоден для применения в коммерческих СЭС.
Одноосная трекерная система отслеживает положение солнца, сопровождая его в течение светового дня (генерация увеличивается на 20-30% в сравнении с монтажом панелей на стационарных конструкциях), или отслеживает среднегодовое перемещение (генерация увеличивается на 10% в сравнении с монтажом панелей на стационарных конструкциях).
Двухосная трекерная система увеличивает генерацию на 30-40% в сравнении с монтажом панелей на стационарных конструкциях.

Каждому из вышеприведенных примеров свойственны свои достоинства и недостатки. Трекерныесистемы существенно повышают генерацию электроэнергии, но подобные СЭС требуют больших площадей для своей установки, требуют дополнительных расходов на техобслуживание. Фиксированный угол наклона модулей с монтажом их на стационарных металлоконструкциях минимизирует эксплуатационные расходы, но при этом снижается количество генерируемой энергии.

Если выбрать угол наклона из условия максимизации круглогодичной генерации, в зимнее время генерация электроэнергии будет минимальной. В подобном случае не исключено, что придется предусмотреть возможности по компенсации недостающей энергии в зимний период эксплуатации СЭС. 

Для широт Украины оптимальный угол наклона панелей составляет 30-35°, и модули необходимо располагать так, чтобы исключить взаимное их затемнение. При монтаже панелей на стационарных конструкциях без возможности дальнейшего изменения их ориентации (вручную или механически), СЭС мощностью 10 кВт требует для размещения площадь порядка 170-200 кв.м. 

При монтаже наземной СЭС с применением одноосных трекеров для выработки суммарной мощности 10 кВт требуется площадь порядка 130 кв.м или даже больше. Такая большая площадь для установки связана с тем, что в одноосной трекерной системе в течение дня угол наклона панелей изменяется по высоте солнца. В утренние и вечерние часы этот угол может достигать 50-55° градуов, поскольку солнце в это время находится низко.

При близком расположении панелей их взаимное затемнение может минимизировать достигаемый за счет применения трекеров эффект, и расстояние между ними приходится увеличивать. По действующему законодательству Украины по регулированию солнечной энергетики для частных домохозяйств, на наземные СЭС зеленый тариф не распространяется, и этот вариант с трекерами более выгоден промышленным СЭС.

Двухосные поворотные трекеры позволяют изменять угол наклона солнечных панелей в более широком диапазоне углов, что требует еще больших площадей для монтажа СЭС. Таких СЭС с применением двухосных трекеров в последнее время становятся все больше, и подобные станции занимают максимальную площадь среди всех перечисленных типов. 

Приведенные выше оценки размера необходимой для размещения СЭС площади приведены для электростанции мощностью 10 кВт. Для более крупных станций размер площади увеличивается прямо пропорционально их мощности, т.е. для СЭС мощностью 100 кВт требуется в 10 раз большая площадь размещения, чем для СЭС 10 кВт.

Все оценки по СЭС приведены для некоторого типичного случая,   и точный размер необходимой для установки СЭС площади определяется исходя из условий привязки к местности. Наш конструкторский отдел применяет при проектировании СЭС самое передовое специализированное программное обеспечение, и мы в состоянии провести 3D моделирование будущей  станции с максимально точной оценкой возможных затенений и выдачей результатов расчета генерации электроэнергии вашей будущей СЭС в разные сезоны года, помесячно, составим график выдачи по часам дня и т.п.

Выработка электроэнергии по регионам Украины

Объем генерируемой ОЭС электроэнергии напрямую зависит от региона ее установки. От региона зависит также оптимальный угол наклона солнечных панелей. На столбчатой диаграмме приведены смоделированные на компьютере оценки вырабатываемой в среднем за год электроэнергии для СЭС мощностью 10 кВт для Южного, Центрального и Северного регионов Украины как функция угла наклона панелей. При расчетах было принято, что на плоской крыше модули устанавливаются под углом 10-15°, 20-45° на скатной крыше и 30-35° при наземном размещении станции.

Анализ полученных результатов приводит к выводам, что объем генерируемой электроэнергии незначительно зависит от широты местности размещения СЭС, и подобные станции можно размещать во всех регионах Украины.

Советы и рекомендации специалистов по установке частной солнечной электростанции

Оптимальное размещение домашней СЭС - на крыше. Это позволит не занимать площадь вашего земельного участка, что имеет особо важное значение при небольшом дачном участке. По действующему законодательству государство выкупает по зеленому тарифу излишки производимой частным домовладением электроэнергии в случае генерации ее фасадной или крышной СЭС мощностью не выше 30 кВт.

Рекомендации и советы для промышленных СЭС

Мощные промышленные СЭС размещаются, как правило, на земле. При уменьшении угла наклона панелей сокращается занимаемая ими площадь, и на отводимом для СЭС земельном участке удается разместить большее число модулей, что увеличит мощность станции и объем генерируемой электроэнергии.

Размещение солнечных модулей на нескольких конструкциях очень выгодно для крупных хозяйств, поскольку коммерческие СЭС получают возможность продажи по зеленому тарифу вырабатываемой электроэнергии. Зеленый тариф позволяет увеличить объем генерации при снижении расходов, что немаловажно для экономики СЭС.

Приведем еще раз необходимую для установки СЭС мощностью 10 кВт площадь, в зависимости от метода монтажа солнечных панелей:

  • 75 кв.м (скатная крышная СЭС);
  • 125 кв.м (СЭС на плоской крыше домовладения);
  • 170-200 кв.м (наземная СЭС на статичных конструкциях);
  • 230 кв.м и выше (СЭС с одноосными трекерами).

Приведенные результаты усреднены и относятся к типовой СЭС. В зависимости от местных условий значения могут несколько разниться. Более подробную и детальную информацию вы можете получить в компании Гранд Оверон. Специалисты компании подберут оптимальный вариант размещения солнечных панелей исходя из особенностей проекта и местности, дадут рекомендации по приобретению комплекта необходимого оборудования, оптимально соответствующего задачам заказчика. 

Комментарии

Сообщения не найдены

Написать отзыв