EN
Greitieji nuorodos
Pramoniniai saulės energijos įrenginiai šiuolaikiniais laikais paprastai priklauso nuo trijų pagrindinių komponentų: minėtų didelių fotovoltinių plokščių, kurių visi žinome, tam tikros rūšies galios konvertavimo įrangos ir patikimų atraminių konstrukcijų. Dauguma šiuolaikinių plokščių pasiekia apie 20–22 procentų efektyvumą, saulės šviesą pavertždamos tiesiogine srove. Tada veikia protingi keitikliai, kurie tą nuolatinę srovę verčia į tai, ko iš tikrųjų reikia tinklui – kintamąją srovę. Atraminėms sistemoms gamintojai dažniausiai naudoja patvarias sistemas, pagamintas iš cinkuoto plieno arba aliuminio lydinių. Šios sistemos gali atlaikyti gan stiprius vėjo apkrovimus – pagal technines charakteristikas iki 140 mylių per valandą. Toks ilgaamžiškumas yra logiškas, atsižvelgiant į tai, kaip ilgai šios saulės elektrinės turi tarnauti, kol kas nors apskritai pradeda galvoti apie jų keitimą.
Pažangūs inversijos įrenginiai integruoja reaktyviosios galios reguliavimą ir dažnio reguliavimą, leidžiantys dalyvauti paklausos atsako programose. Su integratu pastato EMS (energijos valdymo sistemomis) jie automatiškai perjungia tarp saulės energijos savarties ir tinklo naudojimo brangiu tarifu metu, optimizuodami sąnaudų taupymą ir sąveiką su tinklu.
Litio jonų baterijų stovai, sujungti su šilumos valdymo sistemomis, leidžia gamykloms kaupti perteklinę dienos energiją naktiniams pamainoms arba gedimams. Pirmos lygmens baterijos išlaiko 80 % talpos po 6 000 ciklų, o integruota BMS (baterijų valdymo sistema) sumažina termobėgimo riziką sudėtingose aplinkose.
Jūrinių sąlygų aliuminio rėmai su MIL-STD-889 danga atsparūs druskos purškimui pajūrio objektuose. Inžinieriai taiko ANSI/SPRI RP-4 standartus balastuotiems stogo tvirtinimams, užtikrindami suderinamumą su daugiau nei 30 metų trukmės garantijomis be stogo dangos pažeidimo.
Pramoninei saulės energijos sistemai reikalingas griežtas konstrukcinis analizavimas. Stogai turi išlaikyti 4–8 svarus kvadratiniam pėdos plotui statinės apkrovos bei dinamines vėjo ir sniego jėgas. Vertinimai apima branduolių atranką, plieninių sijų apkrovos tyrimus ir baigtinio elemento modeliavimą. Beveik 20 % pramoninių objektų reikia stiprinimo elementų, tokių kaip kryžminės atramos, kad būtų atitinkami montavimo standartai.
Saulės baterijos tarnauja 25–30 metų, tačiau beveik pusė JAV pramoninių stogų yra senesni nei 20 metų. Stogo remontas po saulės baterijų įrengimo kainuoja 70 % daugiau nei vienu metu atliekami patobulinimai. Objektai su EPDM arba TPO membranomis, kurios yra jaunesnės nei 10 metų, yra idealūs kandidatai; sluoksniuotais asfaltu padengti stogai, senesni nei 15 metų, paprastai reikalauja pakeitimo prieš diegiant.
Visapusi vertinimas turėtų apimti:
Projektai, kuriuose atlikti visiški realizuojamumo tyrimai, sumažino konstrukcinius klausimus po diegimo 83 % lyginant su paprastais vertinimais. Sezoniniai šešėlių modeliavimai ir vietinių gaisrinės saugos taisyklių laikymasis dėl tarpų tarp plokščių yra būtinos efektyvaus planavimo dalys.
Tinkamas sistemos dydis labai priklauso nuo to, kiek pirmiausia išanalizuota bent vienerių ar dviejų metų elektros sąskaitų. Tai padeda nustatyti energijos vartojimo modelius valanda po valandos, diena po dienos ir sezonas po sezono. Kai suprantame normalias energijos poreikių reikšmes bei tuo pat metu nustatome, kada atsiranda maksimalūs krūviai, tai nurodo, kiek saulės baterijų reikia įrengti ir kokio tipo keitiklis tinkamiausiai viską apdoros. Verslams, kurių veikla paprastai intensyvėja apie vidurdienį, svarbu turėti sistemą, galinčią padengti apie 70–90 procentų jų didžiausiųjų apkrovų – tai daro esminį skirtumą. Įvairių tyrimų, atliktų skirtingose srityse, duomenimis, naudojantis šiuo požiūriu, lyginant su standartiniais, be išankstinio planavimo pasirenkamais sprendimais, priklausomybė nuo pagrindinės elektros tinklo mažėja apie trečdalį.
Energijos modeliavimas sinchronizuoja gamybą su veikla. Popietės valandomis intensyviai naudojami objektai dažnai pasirenka 15–25° į vakarus nukreiptą nuolydį, kad pailgintų energijos išvestį. Protingi keitikliai perteklinę saulės energiją nukreipia į nekritinius poreikius, pvz., pastato vėdinimo sistemos išankstinį aušinimą, padidindami savęs suvartojimą 12–18 % lyginant su fiksuotais eksporto sprendimais.
Masyvai turėtų apimti 15–20 % didesnę nei reikia galia ir modulinį tvirtinimo būdą, kad būtų galima prisitaikyti prie augimo. Projektuojant 3–5 % metinį energijos paklausos augimą, remiantis CAGR prognozėmis, galima išvengti brangių perdarbų. Objektai, kasmet pridedantys daugiau nei 50 kW, gali naudoti dvigubus MPPT keitiklius, kad palaipsniui didintų saulės energijos pajėgumus.
Saugos baterijas montuoti ant stogų yra logiška, nes naudojama jau esama erdvė ir paprastai sutaupoma apie 30–40 procentų lyginant su žemėje montavimu. Žemėje montuojami masyvai reikalauja atskiro ploto, kuris gali būti brangus, tačiau jie paprastai pagamina apie 15–25 procentais daugiau elektros energijos, nes gali būti idealiai nukreipti į pietus. Pagal praėjusiais metais paskelbtą NREL tyrimą, saulę sekantys žemės sistemos faktiškai iš savo pajėgumų gauna 34 procentais daugiau, kai jos sumontuotos gamyklose ar pramonės objektuose. Šiuolaikinėms įmonėms vis dažniau rūpi ir aplinkosauginiai veiksniai. Žemės naudojimas turi didelę reikšmę, ypač siekiant išsaugoti vietinių laukinių gyvūnų buveines. Šis aspektas tampa vis svarbesnis priimant sprendimus dėl saulės elektrinių dislokavimo vietų.
Pramoniniai stogai turi atlaikyti 40–50 PSF naudingąją apkrovą. Agresyviose aplinkose būtinos korozijai atsparios tvirtinimo sistemos. Balastuotos sistemos apsaugo membranas cheminėse gamyklose, o praeinančios tvirtinimo detalės padidina atsparumą vėjui kranto zonose. Oro ir kosmoso pramonės gamintojai naudoja trikampius išdėstymus, kad sumažintų šešėlius nuo kaminų ir kranų.
Žemėje įrengtos sistemos leidžia tiksliai sekti saulę. Vienos ašies sistemos padidina energijos gamybą 25–35 % aukštose geografinėse platumose; dviejų ašių sekimo sistemos saulėtose regionuose pasiekia iki 45 % gaminamos energijos padidėjimą. Automobilių gamyklų kompleksai naudoja šias sistemas, kad atitiktų nepertraukiamą gamybą, sumažindamos maksimalios apkrovos mokestį 18–22 %.
Žemėje montuojamos sistemos reikalauja 5–7 akrų vienam MW, tačiau leidžia etapinį plėtimą – svarbu augančioms operacijoms. Teksaso puslaidininkių gamyklos naudoja 10 MW modulinius masyvus su 20 pėdų techninio aptarnavimo koridoriais, dėl ko augalų priežiūros išlaidos sumažėja 60 %. Vidurio vakarų regiono pietų kryptimi nukreipti fiksuoto pasvirimo masyvai užtikrina 85 % prieinamumą per sniego kritulius dėka 6 pėdų aukščio pakėlimo.
Didžiausias našumas priklauso nuo spinduliavimo sugerties maksimalizavimo. GIS žemėlapiai ir skaičiavimo modeliavimas nustato optimalų tarpą ir azimutą, vengiant šešėlių nuo artimų statinių. Išplėstinis išdėstymo optimizavimas padidina metinę gamybą 15–30 % lyginant su įprastais dizainais.
Pasvirimo kampai turi atitikti saulės padėtį, būdingą konkrečiai geografinės platumos zonai. Fiksuoto pasvirimo sistemos vidutinėse klimato zonose paprastai naudoja kampus, lygius vietos platumai ±5°, o dviejų ašių sekimo sistemos automatiškai palaiko idealų spindulių kritimo kampą, padidindamos išvestį žiemą ir sumažindamos perkrovą vasarą.
Dviejų pusių moduliai, sujungti su aukšto albedžio stogais, sukuria „šviesos kanjonų“ efektą, kuris padidina energijos gamybą 9–12 % lyginant su vienos pusės sprendimais. Ši strategija ypač veiksminga plokščiuose, šviesiuose pramoninių pastatų stoguose.
Eilės, atskirtos ne mažesniu kaip 0,9 m (3 pėdų) intervalu, leidžia technikams saugiai apžiūrėti, valyti ir remontuoti elementus. Praėjimų integravimas jau pradinio projekto etape – o ne vėlesnis pritaikymas – sumažina sustojimus dėl remonto 40 % ir pagerina ilgalaikę eksploatacinę efektyvumą.