Moldova, Chisinau
mail: pvproiect@gmail.com
Проектируем СЭС
Подробно о солнечных станциях

проекты, инструкции, статьи, примеры
технические данные, расчеты, советы и т.д ...

БУДУЩЕЕ УЖЕ В НАШИХ ДОМАХ

Альтернативная энергетика, в частности солнечная, о которой пойдет речь на этом сайте, вошла в нашу жизнь как раз вовремя в поддержку традиционной, нехватка которой чувствуеться все острее и острее из года в год. Конечно, солнечные электростанции, ... далее СЭС, в ближайшие годы не заменят полностью, но хотя бы частично разгрузят обычных электростанций, большинство которых уже работают не редко, не только на пределе своих возможностей, но и на технически устаревшем оборудовании.

Тема альтернативной энергетики, очень актуальна, особенно сейчас, когда востребовательность электроэнергии экспоненциально растет, цены на нефть, уголь, газ резко повышаються, а уровень загрезнения экология зашкаливает, естественно, поиск алтернативных источников энергии становится приоритарным. А солнечная энергия из всех альтернативных источников, самая доступная, абсолютно бесплатная, безопасная и не оказывает никакого вредного воздействия на экологию. А так как ее потенциал практически безграничен, то, не только крупные энергетические компании, но и ряд государств, в том числе и наша страна, заинтересованны в развитии и внедрении таких источников энергии. И как следствие, появляются разные проекты и программы лояльности в помощь альтернативщикам.

Данный сайт, появился не случайно, а в результате возросшего интереса к солнечной альтернативной энергии. Цель данного сайта только одна - ознакомление с возможностями и недостатками солнечных электростанциях и НЕ может рассматриваться как инструкцию по установке или проектированию солнечных электростанций. Хотя затроним эти темы довольно глубоко, я, как автор этого ресурса, настаиваю на использование информации с этого сайта только в ознакомительных целях. Проектированием, установкой а также запуском СЭС могут заниматься только авторизированные компании имеющие допуск, а также персонал со специальными навыками в проектировании и установке станций такого типа.

Если говорить о солнечной энергетике или как ее еще называют Гелиоэнергетика - гелио... от греческого слово Helios - солнце, то не обошлось и без ложки "дегтя", у нее есть 2 серьезных недостатка: зависимость от погоды и времени суток - т.е. есть солнце, есть выработка электроэнергии, а нету солнца, то и электричество не будет или будет, но сильно сниженно: утром, вечером, при облачной погоде.

К сожалению или к счастью, управлять погодой мы еще не научились, может это и к лучшему, также мы навряд ли научимся когда нибудь управлять естественным ходом земли или вращением вокруг своей оси, что приводит к изменению времени суток, т.е. день или ночь. И эти два фактора, объективны и независят от нас, а вот все остальные параметры СЭС, субъективны, и напрямую зависит от нашего участия. Солнечные панели напрямую зависят от производителя, от используемых материалов и технологии изготовления, инвертор - от проектировщиков электрических схем и используемых деталей, конечная выработка электроэнергии - от проектировщиков по месту установки СЭС, от правильного выбранного оборудования и согласования между ними и что не мало важным, правильной настройки, а также установке самих панелей под правильным углом, с или без системы слежения за солнцем и еще пару десятков параметров для корректной сборки, установки и запуска абсолютно любых СЭС, независимо от их мощности.

Но, давай-те все по порядку, расскажу очень очень подробно ...

home
Сайт будет интересен:
Инженерам и монтажникам которые только начинают свой путь
Проектировщикам, которые в поиске актуальной и полезной информацией
Бережливым бизнесменам, владельцам частных домов, коттеджей и дач
compass

ВИДЫ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Солнечные электростанции преобразуют энергию солнечной радиации в электроэнергию и бывают двух видов:

1. Фотоэлектрические СЭС - непосредственно (напрямую) преобразуют солнечную энергию в электроэнергию.

"Сердцем" фотоэлектрических солнечных станций являются солнечные батареи, которые состоят из тонких пленок кремния (иногда, из других полупроводниковых материалов) и могут преобразовывать солнечный свет (кстати, как прямой, так и рассеянный) в постоянный электрический ток.
Фотоэлектрические преобразователи, или как их еще называют - панели, модули - отличаются очень высокой надежностью и стабильностью, а срок их службы практически не ограничен.
Небольшая масса, простота обслуживания, модульный тип конструкции позволяет создавать установки любой мощности.
К недостаткам солнечных батарей можно отнести высокую стоимость и низкий КПД.

2. Термодинамические СЭС - преобразуют солнечную энергию в тепловую и только потом в электрическую.

В устройстве термодинамических солнечных электростанций используют теплообменные элементы. С их помощью воду превращают в пар в обычных паровых котлах, что позволяет получить эффективный термодинамический цикл в паровой турбине

АРХИТЕКТУРА СОЛНЕЧНЫХ СИСТЕМ

На этом сайте будет рассматриваться только солнечные системы бытового назначения, т.е. те системы которые можно внедрить в наш дом, дачу, на нашем предприятии. Но, так как они строятся по модульному принципу, мы можем собрать гелио станции практически любой мощности, и на практике именно так и поступают.

Солнечные системы, бытового назначения, бывают 3-х типов:

On-grid - это самые распространенные СЭС которые подключаются к общей линии электропередач через специальные двухнаправленные приборы учета электроэнергии (электросчетчики), обязательно имеют инвертор (преобразователь постоянного тока в переменный, однофазный или трехфазный) и обязательно должны иметь разрешительную документацию на подключение от энергетической организации которая питает локацию где будет установленна гелио система. Стоит также отметить, что On-grid системы энергозависимы от бытовой электросети: во-первых, как обычно, но не всегда, инвертор питает свою электронику от бытовой сети, и во-вторых, в инвертор принудительно и в обязательном порядке заложена программа, что в случае изчезновения напряжения в бытовой сети, инвертор обязан автоматически прекратить поддачу электроэнергии, что приводит к полному обесточивании объекта (дома, дачи). Это сделано в целях безопасности и это правильно, так как в случае аварии или профилактических работ на линии, линия должна быть обесточена.

Off-grid - это самодостаточные и независимые СЭС, которые могут иметь или не иметь инвертор и они не подключаются к общей электросети. Также система off-grid не требуют никакой разрешительной документации и Вы ее можете использовать по своему личному усмотрению. Это не лучший вариант гелио станции, но она просто незаменима в тех местах, где нет линий электропередач, например, в лесу, в горах, на отдаленных участках и т.д. Также отмечу, что станции off-grid, как обычно имеют накопители электроэнергии для безперебойной работы в ночное время.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ГЕЛИОСТАНЦИИ

Солнечные электростанции - это инженерные сооружения с применением современных технологий в области фотовольтаического эффекта и электронных блоков преобразователей постоянного тока в переменный работающих в сложных как атмосферных так и электромагнитных условиях. Это область физики занимающиеся преобразованием солнечной энергии в электрическую, т.н. прямой одноступенчатый переход энергии, при попадании солнечной радиации на некоторые полупроводниковые материалы на уровне электронов. А что касается преобразователей, так это электронные блоки на вход которого поступает постоянный ток от солнечных панелей, а выходит "чистый" синусоидальный 220/380В в зависимости от назначения и совместим с вашей бытовой электросетью. Так как это довольно не простые для понимания физические процессы происходящие внутри материала а также внутри преобразователей, а сайт не имеет цели изучения такового, сделаем два упущения, что сильно нам облегчит дальнейшее изучение гелио станции:

1. Солнечные модули или солнечные панели будем воспринимать их такими какие они есть, без углубления во внутренних физических процессах происходящих в них, основываясь только на их технических характеристиках данные заводом изготовителем, т.н. Datasheet (en).

2. Инверторы тоже будем воспринимать их такими какие они есть, без углубления во внутренних физических процессах происходящих в них, и тоже будем основыватьсь только на их технических характеристиках данные заводом изготовителем, т.н. Datasheet (en).

danger
Уважаемые посетители моего сайта, хочу Вам напомнить, что предоставленная информация во всех статьих являеться только ознакомительной и никак не инструкция для сборки и установки СЭС!
Пожалуйста, не используйте ее для самостоятельной установке СЭС, так как это может быть опасно для Вашей жизни! Закажите эту работу - профессионалам - персонал имеющий специальные знания и навыки.
Вспомните поговорку: Скупой, платит дважды!

НЕСКОЛЬКО СЛОВ О ПРОЕКТИРОВАНИИ

Не буду Вас убеждать, на сколько важно проектирование в процессе создания, установки и запуска солнечной электростанции. Приведу лишь пару примеров, а судить Вам, нужен ли вам проект или нет:

1. Чуть выше я говорил, что в одном модуле могут быть несколько десятков панелей и это правда. Чем больше панелей в одном модуле тем больше выходная мощность, что очень хорошо, но, соответственно, тем больше они будут весить. Это очень важно, особенно при установке на крыше домов, т.к. не все типы крыш имеют большой запас прочности и готовы удержать еще полтонны, а то и больше лишнего груза.
Пример из моей практики: не так давно, я проектировал маленькую СЭС на 5кВт, для дачи, с модулями Trina Solar мощностью 650Вт в час при номинальной работе. Это очень много, но они огромны (2384 х 1303 мм) и весом 33,9 кг каждая, а их было 9 штук. К тому же, панели не просто бросишь на крыше, а крепить надо, есть специальные крепежные системы, которая тоже имеет свой вес. В итоге набежало около 400кг. Также , не следует забывать, что зимой снег может добавить еще пару сот килограмм, а еще ветра могут сыграть злую шутку особенно если он превратится в ураган, что в последнее время у нас бывает не так редко. Тогда беда-а ... крыша может не выдержать.

2. Вот еще один наиважнейший момент, который будет влиять на производительность станции - согласование между панелями и инвертором. Допустим, с инвертором Вы разберетесь, это просто, сколько нужна мощность, на столько вы выберете инвертор. А что вы будете делать с солнечными панелями. Просто так взять и подключить - у вас не получится.

Во первых: Инвертор сильно завит от прилагаемое входное напряжение и ток и имеет минимальное и максимальное значение. Если панели будут вырабатывать электричество меньше его минимального значения, инвертер просто не запустится, а если больше - он выйдет из строя, по простому "сгорит".

Во вторых, производительность солнечных панелей, как ни странно, обратно пропорцинально температуре этой панели. Если по простому, то летом, когда температура на улице высокая, а панели устанавливают как раз под самым палящим солнцем, то температура самих ячеек панели могут нагрется до 70 градусов Цельсия и выше. Так что будьте аккуратны с ними, можете серьезно обжечься. Так вот, производительность или выработка электроэнергии летом, когда температуры такие высокие, намного хуже, да-да, хуже, а не лучше, чем зимой, когда холодно, морозно, но солнечно.

Поэтому, входные напряженя близкие к максимально разрещенным в летнее время, могут быть губительны для инвертора зимой. И Вы долго будете гадать почему летом и осенью станция работало нормально, а зимой "сгорел" инвертор.

...

К сожалению, многие воспринимают проектирование как ненужную процедуру или как деньги выброшенные на "ветер" и относятся к ней крайне отрицательно и пренебрежительно. Нет, это далеко не так. Это правильно выбранные модули, это правильно выбранный и настроенный инвертер, не говоря уже о кабелях которых выбирают не только по назначению, но обязательно делается расчет его сечения для минимизации потерь и даже путь прокладки кабеля, тоже имеет значение. Это правильно выбранная защита, как по входу (по постоянному току) между панелями и инвертором, так и по выходу (по переменному току) между инвертором и двухнаправленным счетчиком учета электроэнергии вашей электросети, который является конечной точкой подключения СЭС.

И не забываем про разрешительную документацию которая нужна для окончательного подключения вашей СЭС к местной электросети.

Все это надо учитывать при проектировании и еще пару десятков важных параметров, которых тоже обязательны к рассмотрению.