Ежегодное потребление энергии стремительно растет, старые не модернизированные электросети часто не выдерживают нагрузки: аварийные ситуации и веерные отключения – реалии сегодняшнего дня. СЭС, как альтернативный источник энергии позволяет не только получить предприятию или частному домохозяйству независимость от энергоснабжающей организации, но и продавать излишки получаемого электрического тока.
Солнечная электростанция (СЭС): виды и особенности
Сегодня потребители устанавливают три варианта электростанций, работающих от энергии солнца:
- Автономные. Системы комплектуются фотоэлектрическими панелями, инвертором, группой коммутирующих устройств. Фотомодуль трансформирует ультрафиолетовое излучение солнца в электрический постоянный ток. Через контроллер в дневное время он поступает для подзарядки аккумуляторных батарей. Прибор регулирует функционирование аккумулятора, ограничивая его зарядку и уровень разрядки, что продлевает эксплуатационный срок устройства. С наступлением сумерек, когда ток не вырабатывается, АКБ отдают зарезервированное электричество, покрывая пиковые нагрузки. Инвертор меняет постоянный ток на переменный и направляет его в сеть потребителя. Автономные СЭС – незаменимый вариант для удаленных мест и хозяйств, где бывают частые и продолжительные перебои в энергоснабжении.
- Сетевые. Этот тип систем предназначен для производства электроэнергии, преобразованной от энергии солнечных лучей. В их устройстве отсутствуют аккумуляторы, поскольку в задачу не входит резервирование энергии, она полностью сбрасывается в централизованную магистраль.
- Гибридная. Электростанция сочетает элементы автономной и сетевой систем. Солнечные батареи из кремниевых пластин служат преобразователями солнечной энергии в электрическую, которая потребляется оборудованием и электротехникой хозяйства, а остатком заряжаются аккумуляторы. Излишняя электроэнергия направляется в сеть на продажу. При недостатке вырабатываемого тока аккумуляторы-накопители отдают зарезервированную энергию. Если констатируется ее нехватка, питание реализуется от основной сетевой линии. В систему интегрируется специальный вид гибридного инвертора.
От чего зависит эффективность работы СЭС
Производительность системы во многом зависит от структуры фотоэлектрических пластин. Самое высокое КПД обеспечивают монокристаллические элементы (до 20%, некоторые производители озвучивают коэффициент полезного действия до 25%). % Поликристаллические характеризуются производительностью в диапазоне 15% -17%, менее продуктивны панели на основе пленочных технологий. Второй показатель – это площадь солнечных панелей, чем она больше, тем выше объем вырабатываемой электроэнергии.
Оказывают влияние на КПД и внешние факторы, к ним относятся:
- интенсивность потока ультрафиолетового солнечного излучения, который напрямую связан с географическим расположением СЭС;
- углом наклона панелей (должен быть не менее 30градусов);
- времени года и температурного режима (жара отрицательно влияет на фотоэффект;
- уровень запыленности, панели рекомендуют протирать не менее двух раз в год;
- наличие естественных преград для солнечного света.
Чтобы повысить эффективность работы СЭС, применяют устройство, назначение которого следить за движением солнца. Размещенные на трекере фотомодули автоматически поворачиваются за светилом на протяжении дня. В их функции входит также изменение угла наклона в зависимости от сезона. Установка динамической системы слежения за солнцем увеличивает почти на треть производительность СЭС, что позволяет сократить площадь фотоэлектрических панелей. Трекер – дорогостоящее оборудование. Его целесообразно приобретать для силовых установок, насчитывающих большое количество модулей.
Повышает КПД станций применение вентилируемых моделей солнечных батарей, снижающих нагрев панелей.
Конечная эффективность работы СЭС зависит от совокупности всех условий, которые учитываются профессионалами при проектировании систем и их реализации.
