Класифікація сонячних електростанцій (СЕС)

Бурхливий розвиток сонячної енергетики в усьому світі спровокував великий інтерес до цього напрямку і в нашій країні теж. Політика державної підтримки протягом останніх 10 років дозволила запустити фотоелектричну галузь в Україні і вийти на великі обсяги по сумарній встановленій потужності. Так, на початок 2021 року по всій території України було встановлено майже 7 ГВт сонячних електростанцій. Причому на частку великих комерційних систем довелося близько 89% від цієї потужності.

Технології сонячної енергетики безперервно розвиваються і удосконалюються. Рішення, які впроваджуються і працюють для генерації чистої «сонячної» електроенергії мають безліч різноманітних конфігурацій і відмінностей. У даній статті ми коротко розглянемо найбільш популярні типи сонячних електростанцій (фотоелектричних систем) і запропонуємо свій варіант їх класифікації. Ми торкнемося лише тих сонячних електростанцій, в основі роботи яких лежить принцип безпосереднього фотоелектричного перетворення енергії сонячного випромінювання в електричну енергію, і не будемо обговорювати такі технології як концентраторні сонячні електростанції (баштові, тарільчасті, параболічні, на базі двигуна Стірлінга), теплові геліоколектори та інші.

За способом розміщення сонячних модулів все фотоелектричні системи діляться на наступні типи:

  • Наземні сонячні електростанції
  • Дахові сонячні електростанції (розташовуються на пласких, скатних і інших типах дахів)
  • Фасадні сонячні електростанції
  • BIPV сонячні електростанції
  • Сонячні навіси і парковки
  • Плавучі сонячні електростанції
  • Мобільні (переносні) сонячні електростанції

Найбільш розповсюджені варіанти встановлення сонячних батарей наведені на сторінці “Типи сонячних електростанцій” нашого веб-сайту. До кінця 2020 року в Україні переважно будувалися наземні сонячні електростанції з розміщенням фотоелектричних модулів під фіксованим кутом, який забезпечував максимальну генерацію електроенергії за рік. В останній рік через зміну нормативного та законодавчого поля в нашій країні дахові сонячні електростанції поступово стають більш популярними. Особливо перспективним є сегмент комерційних дахових сонячних електростанцій для заміщення частини власного споживання електроенергії підприємствами з різних сфер бізнесу.

На фото - приклад плавучої сонячної електростанції
На фото - приклад плавучої сонячної електростанції

По можливості стеження за сонцем фотоелектричні системи діляться на:

  • Стаціонарні сонячні електростанції з розташуванням сонячних батарей на фіксованих опорних конструкціях
  • Рухомі сонячні електростанції, що змонтовані на одноосьових сонячних трекерах зі змінним кутом нахилу по відношенню до поверхні землі (кут нахилу сонячних фотомодулів коригується автоматично або механічно кілька разів на сезон)
  • Рухомі сонячні електростанції, змонтовані на одноосьових сонячних трекерах типу «схід-захід» (кут нахилу сонячних фотомодулів коригується автоматично протягом світлового дня)
  • Рухомі сонячні електростанції на двовісних сонячних трекерах (кут нахилу та азімут сонячних фотомодулів коригується автоматично протягом світлового дня)
На фото - приклад розміщення сонячних модулів на двохосьовому сонячному трекері
На фото - приклад розміщення сонячних модулів на двохосьовому сонячному трекері

По можливостях роботи спільно (паралельно) з існуючими силовими електричними мережами фотоелектричні системи діляться на такі типи:

  • Мережеві сонячні електростанції (можуть будуватися на базі як стрінгових, так і центральних сонячних інверторів)
  • Автономні сонячні електростанції змінного струму (AC)
  • Автономні сонячні електростанції постійного струму (DC)
  • Гібридні і резервні сонячні електростанції
  • Сонячно-дизельні гібридні електростанції

Основні варіанти роботи рішень сонячної енергетики по відношенню до електричних мереж представлені на сторінці “Типи сонячних електростанцій“. Найбільш популярними є мережеві сонячні електростанції, що можуть як працювати на електрозабезпечення внутрішніх мереж 0,4 кВ без перетікання потужності у зовнішню мережу, так і передавати всю вироблену енергію в мережі з більш високою напругою. Перший випадок відноситься до сонячних електростанцій, які інтегровані в внутрішні енергомережі будівель і споруд та працюють на забезпечення їх власних потреб в електроенергії. В другому випадку мова іде про продаж згенерованої електроенергії іншим компаніям-споживачам. При цьому генерація електроенергії за допомогою сонячних батарей географічно розділена з споживанням та необхідне додаткове її транспортування на потрібну відстань (частіше за все – з трансформацією напруги для мінімізації втрат енергії).

За типом використовуваної технології перетворення енергії сонячного випромінювання в електрику фотоелектричні системи діляться на:

  • Кристалічні кремнієві сонячні електростанції (найбільш поширеними є рішення на базі монокристалічних і полікристалічних кремнієвих сонячних модулів)
  • Сонячні електростанції на аморфному кремнії
  • Тонкоплівкові сонячні електростанції на основі сполук типу CdTe

Залежно від конструкції сонячних батарей розрізняють наступні системи:

  • Односторонні сонячні електростанції (дахові та наземні)
  • Двосторонні сонячні електростанції (bifacial solar panels)
  • Світлопрозорі сонячні електростанції (найчастіше використовуються у вигляді BIPV рішень)
На фото - сучасна BIPV система на базі напівпрозорих сонячних панелей у вигляді навісів
На фото - сучасна BIPV система на базі напівпрозорих сонячних панелей у вигляді навісів

За типом застосування фотоелектричні системи діляться на:

  • Домашні сонячні електростанції
  • Комерційні сонячні електростанції

Залежно від способу подальшого використання виробленої електроенергії фотоелектричні системи поділяються на:

  • Сонячні електростанції для продажу виробленої електроенергії за «зеленим» тарифом (в залежності від особливостей місцевого законодавства може продаватися як вся вироблена енергія, так і різниця між виробленою і спожитою електрикою)
  • Сонячні електростанції для продажу виробленої електроенергії з використанням системи аукціонів
  • Сонячні електростанції, що генерують електроенергію для власного споживання без продажу залишків у мережу
  • Балансуючі сонячні електростанції

У свою чергу комерційні фотоелектричні системи поділяються на такі типи:

  • Сонячні електростанції для промислових підприємств
  • Сонячні електростанції для сільськогосподарських підприємств
  • Сонячні електростанції для підприємств логістики
  • Сонячні електростанції для ТРЦ
  • Сонячні електростанції для ресторанів
  • Сонячні електростанції для готелів
  • Сонячні електростанції для офісів
  • Сонячні електростанції для житлових будівель і споруд
  • Сонячні електростанції для СТО і АЗС
  • Сонячні електростанції для теплиць

Найбільш розповсюджені та популярні формати застосування технологій сонячної енергетики для бізнесу і дому наведені на сторінці “Варіанти застосування сонячних електростанцій“. Сонячні батареї широко використовуються в промисловості, сільскому господарстві, торгівлі та багатьох інших сферах економіки, а також в приватному секторі. Технології сонячної енергетики дозволяють протягом десятилітть отримувати дешеву та екологічно чисту електроенергію та суттєво зменшувати регулярні витрати на коммунальні послуги. Окупність інвестицій в сонячну електростанцію залежить від різних факторів, серед яких найбільш важливим є ринкова вартість електроенергії, що отримана з використанням традиційних вичерпних джерел енергії. З кожним роком привабливість будівництва СЕС зростає, а терміни окупності – зменшуються.

Будівництво сонячних електростанцій

Звернувшись до Авенстон, ви можете замовити будівництво власної сонячної електростанції будь-якого типу, потужності і функціонального призначення (“Послуги в сонячній енергетиці“). Ми працюємо з 2010 року і маємо великий практичний досвід проєктування, будівництва і сервісного обслуговування всіх популярних видів сонячних електростанцій, які поширені в Україні (“Портфоліо реалізованих проєктів“). Спеціалісти нашої компанії нададуть вам кваліфіковані консультації та необхідну допомогу, починаючи ще з етапу планування проєкту. В Авенстон ви також отримаєте максимальну технічну експертизу і повну підтримку на всіх етапах проєктування, будівництва і експлуатації вашої сонячної електростанції.

Ключові послуги Авенстон для сонячних електростанцій:

Основна спеціалізація Авенстон – генеральний підряд по будівництву комерційних сонячних електростанцій «під ключ». Нами побудовано десятки фотоелектричних систем різних типів та різної потужності: в портфелі команії є наземні, дахові та BIPV сонячні електростанції. Крім проєктування та будівництва об’єктів сонячної енергетики Авенстон також займається прямими поставками обладнання (сонячі батареї, сонячні інвертори, кабелі, тощо), а також надає послуги по експлуатації та сервісному обслуговуванню (O&M) сонячних електростанцій. Повний перелік наших послуг в сонячній енергетиці ви зможете знайти у відповідному розділі цього веб-сайту. Звернувшись в компанію Авенстон, ви отримаєте максимальну технічну експертизу і повну експертну підтримку на всіх етапах проєктування, будівництва і експлуатації вашої сонячної електростанції.