Какую площадь занимает солнечная электростанция

1. Какая площадь необходима для солнечной электростанции?
2. Солнечная электростанция на наклонной крыше
3. Солнечная электростанция на плоской крыше
4. Наземная солнечная электростанция
5. Выработка электроэнергии в различных регионах Украины
6. Рекомендации для частных ФЭС
7. Рекомендации для промышленных ФЭС

28.05.2016 г..

Какая площадь необходима для солнечной электростанции?

На сегодняшний день в Украине использования солнечных батарей в качестве альтернативного источника энергии для домохозяйств становится все более популярным. Причем за последний год количество таких объектов стремительно возросла. Установка фотоэлектрической системы (ФЭС) позволяет не только снизить затраты на энергоснабжение вашего домохозяйства, но и продавать излишки энергии по более высоким «Зеленому» тарифу .

Одним из главных вопросов, который может возникнуть у вас перед строительством ФЭС, является то, какая площадь необходима для солнечной электростанции заданной мощности и от каких факторов она зависит. Ответ на этот вопрос вы найдете в этой статье. Также мы сравним объемы производимой энергии в разных регионах Украины

Очень важно изначально понимать, какую площадь займет ФЭС. Это позволит вам выбрать наиболее подходящее место, в котором солнечная электростанция будет работать с максимальной эффективностью. Количество занимаемой площади напрямую связано с максимальной мощностью ФЭС, ведь чем больше фотоэлектрических модулей (ФЭМ) будет установлено, тем большую площадь они будут занимать. Однако есть много других факторов на которые обязательно стоит обратить внимание. Среди таких факторов угол наклона солнечных модулей, географические координаты и пространственная ориентация системы, а также конструкция, на которой устанавливается данное сооружение.

Обычная солнечная электростанция мощностью 10 кВт состоит из сорока 250-ваттных солнечных модулей. Площадь одного из них составляет 1,6 кв.м., а вся система из сорока фотомодулей займет, соответственно, около 65 кв.м. На практике необходимо оставлять технологические проход и зазоры, поэтому обычно принимается, что 10 кВт солнечных модулей имеют площадь до 75 кв.м. Выбор места расположения и способа крепления солнечных модулей тоже влияет на то, какую площадь будет занимать ваша ФЭС.

Солнечная электростанция на наклонной крыше

Такой вариант размещения особенно актуален для частных домохозяйств . Скат крыши имеет заданный угол и размещения фотоэлектрических модулей на нем позволяет избежать проблемы взаимного затенения батарей. И занимаемая солнечными батареями площадь в этом случае будет минимальной. Для такой системы необходима площадь будет состоять из суммы площадей солнечных панелей и составит около 75 кв.м., обусловлено необходимостью оставлять проходы между батареями для их дальнейшей эксплуатации.

Солнечная электростанция на плоской крыше

Данный вариант размещения наиболее выгодный для больших промысловых хозяйств , Которые включают в себя дома с достаточно большой площади крыши. При установке ФЭС на плоской кровли угол наклона солнечных батарей чаще всего выбирается в диапазоне 10-15 градусов. Это нужно для увеличения прочности конструкции и ее сопротивления погодным условиям. Во-первых, при малом угле наклона уменьшается парусность солнечных батарей, позволяет упростить и удешевить крепления. Во-вторых, при таких низких значениях угла наклона взаимное затенение ФЭМ небольшой, что позволяет располагать ряды модулей ближе друг к другу и положительно сказывается на количестве занимаемой площади. Для установки обусловленной системы солнечных батарей на плоской крыше будет достаточно около 125 кв.м.

Наземная солнечная электростанция

Если вы владеете достаточным количеством свободной территории, то наиболее рациональным является размещение солнечных батарей под углами, близкими к оптимальным. Такой вариант размещения модулей будет для вас наиболее привлекательным с точки зрения увеличения суммарного производства электроэнергии и ускорения срока окупаемости затрат, понесенных на проектирование солнечной электростанции, приобретение и монтаж оборудования. Наземное расположения солнечной электростанции под оптимальными углами отлично подойдет как для частных, так и для промышленных хозяйств .

Для наземного варианта размещения ФЭС следует рассмотреть, как будет зафиксировано угол наклона фотоэлектрических модулей. Существует несколько вариантов установки солнечных батарей на наземных металлоконструкциях:

• Фиксированный угол, подобранный для максимальной генерации энергии в течение года. Такой вариант является наиболее распространенным в случае коммерческих солнечных электростанций.
• Угол наклона, что фиксируется в наиболее эффективном для зимнего сезона положении. Такой вариант может быть корректным в случае систем резервного электропитания при большой потребности электроэнергии в зимнее время.
• Угол наклона, что фиксируется в наиболее эффективном для летнего сезона положении. Этот вариант наиболее выгоден для объектов, используемых только в летний период (дачи, дома отдыха, пансионаты).
• Изменение угла наклона 2 раза в год - на угол, оптимальный для производства энергии зимой и угол, оптимальный для производства энергии в период весна-осень. Такой вариант иногда применяется в случае коммерческих солнечных электростанций если есть возможность тратить ресурсы на периодическую смену ориентации солнечных панелей.
• Одноосная трекерная система. При этом генерация электроэнергии увеличивается на 10% по сравнению со стационарными металлическими конструкциями.
• Двоосьова трекерная система. При этом генерация электроэнергии увеличивается на 25-30% по сравнению со стационарными металлическими конструкциями.

Каждый из вышеперечисленных вариантов имеет свои плюсы и минусы. Например, при использовании трекерной системы производится максимальное количество энергии для заданного региона, но такая система занимает большую площадь. С другой стороны, при использовании фиксированного угла наклона тратится меньшее количество средств на установку и обслуживание фотоэлектрической системы, но и количество энергии, генерируемой будет немного ниже. Чаще всего используется угол наклона, что фиксируется для наиболее эффективной круглогодичной генерации, но в таком случае выработки энергии зимой минимальное и если вы устанавливаете ФЭС для автономного или резервного обеспечения объекта электроэнергией, то в зимний период, возможно, потребуется докупать энергию или искать дополнительные ее источники.

При оптимальном угле наклона (а для широт Украины это углы в диапазоне 30-35 градусов) для максимально эффективного использования солнечных модулей необходимо расставлять их на основе взаимного затенения. В таком случае ваша солнечная электростанция мощностью 10 кВт будет занимать площадь примерно 170-200 кв.м для случая установки фотомодулей на стационарных конструкциях, то есть без возможности механически или вручную изменять ориентацию солнечных батарей.

Если же наземная солнечная электростанция будет расположена на одноосных трекерах, то для размещения 10 кВт солнечных батарей необходимо еще больше площади - примерно 230 кв.м и больше. Это объясняется тем, что в трекерной системе угол наклона меняется в течение дня, а при низком солнце (например, утром и вечером) он может достигать 50-55 градусов. Соответственно, чтобы избежать взаимного затенения панелей, расположенных на соседних трекерах, расстояние между ними нужно увеличивать. Такой вариант применяется в промышленных солнечных электростанциях. Однако, согласно действующему законодательству Украины при размещении ФЭС на земле «Зеленый» тариф для частных домохозяйств не применяется.

Также стоит отметить все возрастающую популярность наземных солнечных электростанций на двуосном поворотных трекерах. В этом случае панели меняют свой угол наклона в самом широком диапазоне и площадь, необходимая для размещения солнечной электростанции максимальна. Точные размеры участка мы можем рассчитать для вас по индивидуальному запросу. Наши сотрудники используют современное специализированное программное обеспечение для построения проектов фотоэлектрических станций с учетом всех ваших пожеланий. Мы проведем как 3D моделирование затенение, так и осуществим максимально точную оценку выработки электроэнергии с вашей солнечной электростанции.

Выработка электроэнергии в различных регионах Украины

Количество вырабатываемой фотоэлектрической станцией энергии напрямую зависит от угла наклона солнечных батарей и региона их размещения. Мы сделали моделирования для случая 10 кВт фотоэлектрической станции для трех регионов Украины. Было исследовано несколько различных углов наклона солнечных батарей, где угол 10-15 градусов соответствует расположению ФЭС на плоской крыше, углы 20-45 градусов соответствуют расположению ФЭС на покатой крыше, а углы 30-35 градусов является оптимальным при установке ФЭС на наземных конструкциях. Полученные в результате моделирования данные по среднегодовой выработки электроэнергии в зависимости от региона и угла наклона проиллюстрированы на диаграмме ниже.

Рисунок 1. Зависимость среднегодовой выработки энергии от угла наклона ФЭМ

Как видно из рисунка, разница даже между северным и южным регионами незначительна, что позволяет рекомендовать все области Украины для установки фотоэлектрических систем .

Рекомендации для частных ФЭС

Наиболее выгодным вариантом для частных солнечных электростанций будет размещение на крыше. Это позволяет не занимать дефицитные земельные ресурсы на участках с маленькой территорией. Кроме этого, в соответствии с законодательством Украины энергоснабжающие компании обязаны выкупать у частных домохозяйств по «зеленому» тарифу избыточную, КОТОРАЯ энергию произведена кровельными или фасадными ФЭС мощностью до 30 кВт. То есть при избытке электроэнергии ее всегда можно будет по выгодной цене. Более того, в регионах с низкой стоимостью электричества будет выгодно продавать всю производимую энергию по «зеленому» тарифу и покупать по обычной стоимости.

Рекомендации для промышленных ФЭС

Для крупных промышленных хозяйств более выгодным будет размещение ФЭС на наземных конструкциях. Это объясняется в первую очередь возможностью коммерческих солнечных электростанций продавать по «зеленому» тарифу ту энергию, которая произведена на наземных конструкциях. Также при установке фотоэлектрических модулей на земле во многих случаях выгодно сознательно уменьшить их угол наклона, что позволяет уменьшить занимаемую модулями площадь. С другой стороны, можно увеличить количество солнечных батарей, увеличивая соответственно и максимальную мощность системы.

Таким образом, в ходе проведенного исследования мы рассмотрели количество занимаемой площади для типичной фотоэлектрической станции с установленной мощностью солнечных батарей в 10 Квт. Для наклонных крыш необходима площадь под такую ​​ФЭС составила 75 кв.м, для плоских крыш - 125 кв.м, для статических наземных конструкций - 170-200 кв.м, для одноосных треккерных систем - от 230 кв.м. Также было осуществлено моделирование данной ФЭС для различных регионов, в результате чего была обнаружена разница в 5-10% от среднегодовой выработки между различными регионами Украины. Такая незначительная разница позволяет говорить о том, что все регионы Украины могут быть рекомендованы для установки в них фотоэлектрических станций и ни в одном из них ФЭС НЕ будет неэффективна.

В статье были даны общие рекомендации, как для частных, так и для промышленных хозяйств. Однако необходимо помнить, что все приведенные выше данные и расчеты актуальны лишь для типичной солнечной электростанции, взятой в качестве удобного примера для анализа. Для получения более подробной информации обращайтесь за консультациями в центральный офис компании Рентехно. Наши специалисты подберут идеальный вариант размещения солнечной электростанции под ваши потребности и помогут вам подобрать наиболее оптимальный комплект оборудования. Наша компания имеет огромный практический опыт реализации подобных проектов «под ключ» от стадии начальной идеи до момента начала работы и получения «зеленого» тарифа. Поэтому сотрудничество с Рентехно - залог вашего успеха на ниве внедрения возобновляемых источников энергии.

Друкувать