Мережева сонячна електростанція під Зелений тариф - 30 кВт у Черкасах. Звіт про будівництво першої та другої черги.

«Чому почали будувати так багато сонячних електростанцій і навіщо вона мені потрібна?»

Паспорт об'єкту

►  Тип станції: мережева, для продажу електроенергії в мережу

►  Розміщення панелей: скат основної покрівлі, прибудинковий навіс, водонепроникний навіс над ганком

►  Тип покрівельного покриття: метало-черепиця

►  Тип та потужність панелей: полікристал 340-380 Вт

►  Сумарна потужність панелей: 32000 Вт

►  Система кріплень панелей: Kripter (алюміній)

►  Інвертор: Fronius Symo 10+20 кВт

►  Кількість трекерів: 4

►  Орієнтація фотомодулів: південь

Перед будівництвом сонячної електростанції необхідно виконати передпроектні роботи, які включають:

1

Аналіз

технічної можливості підключення електростанції до міської мережі, визначення потужності підключення

2

Пошук

найбільш ефективних місць та напрямків для встановлення сонячних батарей

3

Перевірка

конструкції покрівлі або споруд, на які можна встановити сонячні панелі

4

Аерофотозйомка

з метою складання карти затінень сонячних фотомодулів

Розглянемо всі етапи детальніше.

Вивчивши надані замовником документи, з'ясували, що це господарство підключено до міської мережі максимально допустимою потужністю 10 кВт. Проблем з електрикою зараз немає. Отже установка гібридної сонячної електростанції з акумуляторами електроенергії недоцільна. А ось мережева сонячна електростанція для Зеленого тарифу покриє і свої витрати електроенергії, і зайве не пропаде, а буде продано за Зеленим тарифом. Враховучи це, виходить, що максимальна потужність за Договором про Зелений тариф, а також потужність інвертора має бути не більше 10 кВт.

Під час вивчення інфраструктури ділянки було виявлено практично ідеальні умови встановлення сонячних панелей. Двоповерховий житловий будинок зі скатною покрівлею розташований дуже вдало. Найбільший схил має кут нахилу близько 35гр і спрямований строго на південь. За попередніми розрахунками, на нього могло поміститися лише 22 сонячні панелі, яких для завантаження 10 кВт інвертора недостатньо. Ділянка ж має достатньо площі, щоб встановити наземні конструкції для монтажу сонячних батарей.

На момент проектування оптимальними сонячними панелями за співвідношенням ціна/продуктивність були полікристалічні панелі з потужністю 330 Вт.

Отже 22 панелі потужністю 330 Вт дозволяють генерувати електроенергію сумарної потужності 7.2 кВт/год, якої недостатньо для ефективного завантаження сонячного інвертора потужністю 10 кВт. Проте, замовник озвучив свої плани щодо будівництва прибудинкового навісу над ганком у майбутньому. Це хороша новина! Адже за допомогою сонячних панелей можна зробити герметичний навіс, не використовуючи при цьому класичних покрівельних матеріалів. Це дасть хорошу економію при будівництві.

У такому випадку, моделюємо конструкцію навісу, з метою розрахунку потенціалу розміщення фотомодулів. Отримуємо навіс із площею ската 55 м2. Цього достатньо для розміщення 30 панелей. В результаті маємо достатньо площі для розміщення панелей сумарної пікової потужності 16 кВт.

ФОТО

Як ми пам'ятаємо, на ділянці дозволена потужність споживання лише 10 кВт, а потенціал площі з панелей 16 кВт. Якщо розглядати будівництво сонячної електростанції для Зеленого тарифу, то в цьому випадку є такі варіанти дій:

⇒ збільшення підключеної потужності, шляхом зміни технічних умов та договору з електромережами, та вибір інвертора потужністю 15 кВт;

⇒ вибір інвертора 10 кВт, який може витримувати перевантаження по панелях.

Збільшення потужності в наших реаліях, процедура не швидка і малоприємна. Залишимо її про запас. Отже зупиняємося на другому варіанті.

Вибір інвертора для сонячної електростанції під зелений тариф для приватного будинку.

Для довідки:

Заявлена ​​потужність панелей вказується виробником, виходячи із середнього значення потужності сонячного випромінювання. Зазвичай це значення близько 1000 Вт/м2. Ось за такої потужності випромінювання, при попаданні сонячних променів на фотомодуль під прямим кутом, можемо отримати заповітні 330 Вт. Як ми розуміємо, такі умови протягом дня і року далеко не постійні, і доступні в коротких проміжках часу (2-3 години близько півдня, переважно у весняно-літній період). Відповідно, інвертор буде працювати на повну потужність все ті ж 2-3 години на день. Це неефективно. У зв'язку з цим явищем, виробники сонячних інверторів, при конструюванні, закладають допустимий запас перевантаження з боку сонячних панелей, щоб збільшити час роботи інвертора на максимальній потужності протягом дня. Тут важливо розуміти, що на виході змінного струму (передача електроенергії в мережу) потужність інвертора не збільшується і залишається номінальною (в даному прикладі 10 кВт).

Кожен виробник сонячних інверторів визначає розмір допустимого навантаження самостійно, виходячи з багатьох факторів. Наше завдання - вибрати інвертор з максимально можливою потужністю перевантаження з боку сонячних панелей. Найбільш вдалим вибором, на нашу думку, виявились інвертори відомого австрійського виробника Fronius. Згідно з офіційними технічними характеристиками, Fronius SYMO 10 кВт дозволяє підключити до 15 кВт фотомодулів. Перевіривши всю інформацію у офіційних постачальників обладнання, всі дані підтвердились. Тому сміливо вибираємо цю модель сонячного інвертора.

Моделюємо генерацію сонячної електростанції, побудованої в заданих умовах.

Отже, прогноз генерації сонячної електростанції складає 16631.67 кВт/год за рік.

Порівнявши отримані дані, з попередньою вартістю будівництва сонячної електростанції, отримуємо прогнозований термін окупності станції 5 років, при підключенні Зеленого тарифу. На цьому, ми дійшли згоди про будівництво мережевої сонячної електростанції на першому етапі, з причин найменших фінансових вкладень і досить швидкої окупності. Але, при цьому, необхідно було закласти основу для модернізації сонячної електростанції в гібридну, з накопиченням електроенергії в акумулятори та можливість використовувати її автономно (у разі перебоїв із електропостачанням із міської мережі).

Панелі вирішено розміщувати у двох місцях:

⇒ схил покрівлі - алюмінієва система для металочерепиці;

⇒ прибудинковий навіс - герметична система над ганком.

Покрівельна система нового побудованого будинку була виконана добротно і на совість. Із цим проблем немає. Сміливо монтуємо. Конструкції кріплень було вибрано з алюмінію від перевіреного українського виробника Kripter. Кути схилів покрівлі знаходяться в оптимальних діапазонах для нашої місцевості 30-35 гр.

Над ганком будинку була спроектована несуча конструкція для монтажу сонячних панелей з використанням унікальної системи профілів для зведення герметичного накриття.

ФОТО

При складанні карти затінень на ділянці незамінним помічником є ​​квадрокоптер. За допомогою аерофотозйомки можна легко побачити потенційні місця та об'єкти, які можуть затінювати сонячні панелі. В даному випадку ділянка знаходиться у житловому масиві приватних будинків, без проблем із затіненнями.

На будівництво першої черги сонячної електростанції пішло 1,5 місяці, з урахуванням монтажних робіт та процедури підключення Зеленого тарифу у Черкасах. Ми взяли на себе повністю всі роботи з будівництва та підключення Зеленого тарифу під ключ. Фактичний графік генерації сонячної електростанції показує досить точний збіг із прогнозом. Невелику різницю можна пояснити використанням 10 кВт інвертора замість 15 кВт, як пораховано в прогнозі.

Річний графік генерації з інвертором 10 кВт

Друга черга будівництва мережевої сонячної електростанції під Зелений тариф.

Через 1 рік роботи першої черги результати роботи станції були гідно оцінені і замовником було прийнято рішення продовжити будівництво, збільшивши потужність до 30 кВт. Для цього було додано мережевий сонячний інвертор Fronius на 20 кВт, а у дворі будинку було збудовано ще один прибудинковий навіс для розміщення, необхідної, для завантаження 20 кВт інвертора, кількості панелей. Договір з електромережами був переукладений, з урахуванням збільшення потужності генерації.

Усі необхідні дії щодо збільшення потужності ми також виконали під ключ.

Річний графік генерації з інвертором 10+20 кВт