Власне споживання сонячної енергії (питання і відповіді)

Інтеграція фотоелектричного (PV) генеруючого обладнання в системи розподілу електроенергії та його використання для живлення обʼєктів приватного та комерційного сектору стає все більш поширеним як для нових, так і для вже існуючих будівель. Однак нюанси використання сонячної енергії для енергозабезпечення все ще викликають низку запитань. Нижче ви можете отримати відповіді на деякі з них.

Що означає власне сонячної енергії (self-consumption)?

Власне споживання фотоелектричної відновлюваної енергії є економічною моделлю, за якою будівля використовує фотоелектричну електроенергію для власних електричних потреб, діючи одночасно і як виробник, і як споживач. У цій моделі електроенергія, що вироблена за допомогою сонячних батарей, споживається відразу коли вона виробляється або з невеликою затримкою у випадку використання буферних систем накопичення енергії.

Власне споживання сонячної енергії стає перспективною економічною моделлю з кількох причин:

• Власне споживання пропонує більші економічні вигоди за рахунок зменшення споживання електроенергії із мережі та кращий контроль рахунків за електроенергію.
• Власне споживання дозволяє будівлям споживати власну сонячну енергію.
• Власне споживання забезпечує більшу незалежність від мережі та майбутніх змін тарифів на електроенергію.

Чи потрібно відключитися від мережі, щоб використовувати сонячну енергію?

Немає необхідності відключатися від мережі, щоб використовувати електроенергію, яка виробляється вашими сонячними батареями. Синхронізуючи фотоелектричну систему з електромережею, споживачі електричної енергії в будівлі можуть живитись від мережі та від сонячної електростанції одночасно. Сонячні інвертори розроблені для роботи паралельно з мережею. Вони автоматично вимірюють напругу мережі та частоту в точці підключення та видають вихідну потужність, що повністю синхронізована з цією напругою та частотою. Таким чином, фотоелектричні інвертори не створюють невідповідності або нестабільності в електричній мережі.

Який коефіцієнт сонячного власного споживання?

Коефіцієнт власного споживання – це співвідношення між генерацією електроенергії сонячними модулями та  споживанням. Це співвідношення може становити значення від 0% до 100%, при цьому 100% сонячного власного споживання означає, що вся вироблена фотоелектрична енергія споживається навантаженнями. Коефіцієнт власного споживання менше 100% означає, що деяка кількість фотоелектричної генерації не споживається на місці. У таких випадках надлишок енергії від сонячних батарей може передаватись в мережу або накопичуватись в АКБ.

Чи потрібно вимикати фотоелектричну систему на ніч?

Вночі фотоелектрична система не виробляє електроенергію. Однак, оскільки сонячні інвертори залишаються в режимі очікування, сонячна електростанція протягом ночі може продовжувати споживати невелику кількість електроенергії. Споживання енергії в режимі очікування можна уникнути, відключивши фотоелектричну систему на ніч, хоча це рідко робиться. Причина полягає в тому, що таке відключення потребує встановлення додаткового обладнання та щоденних перемикань, а потужність, що споживається вночі, дуже незначна.

Як ми споживаємо сонячну енергію?

Власне споживання сонячної енергії є природним процесом. Вироблена фотоелектрична енергія йде на навантаження, оскільки електрика завжди вибирає найменший опір. Фізичний шлях до навантажень, який складається з кабелів і шин сонячної електростанції, має набагато менший опір, ніж шлях від трансформатора та мережі. Таким чином, навантаження в першу чергу споживатимуть енергію від фотоелектричної системи та, за потреби, добиратимуть додаткову енергію з мережі. 

Які фактори визначають рівень комерційного власного споживання?

Загалом, визначальними факторами є необхідна споживачу потужність, кількість енергії, яку генерує фотоелектрична установка, і, звичайно, профіль навантаження, тобто розподіл попиту на енергію в часі. Для комерційних споживачів ці фактори можуть коливатися в широких межах і, отже, зробити майже неможливим визначення «типового» рівня власного споживання.

Найважливішим визначальним фактором є співвідношення виробництва енергії до потреби в енергії, оскільки це співвідношення фактично обмежує максимальну потужність власного споживання. Якщо попит на енергію достатньо високий, то значну частку виробленої сонячної енергії можна споживати безпосередньо, навіть якщо часи пік споживання та виробництва відрізняються. З іншого боку, якщо кількість виробленої сонячної енергії непропорційно велика, то лише невелика частка цієї енергії споживатиметься відразу на місці.

Наступним фактором, який слід взяти до уваги, є профіль навантаження: оскільки часовий розподіл ефективної роботи фотоелектричного обладання є вузько обмеженим, профіль навантаження є майже єдиним визначальним фактором того, наскільки добре виробництво енергії відповідає енергоспоживанню протягом дня. Отже, профіль навантаження має досить великий вплив на власне споживання – але тільки якщо співвідношення між виробництвом енергії та потребою в енергії добре збалансоване.

Додаткові фактори пов’язані з виробництвом енергії, головним чином через розташування та орієнтацію фотоелектричної установки. Відомо, що розташування та орієнтація сонячних батарей впливають не лише на кількість виробленої енергії, але й на те, як енергія розподіляється протягом дня, що є важливим фактором для власного споживання. Наприклад, якщо орієнтувати фотомодулі на захід, піковий час генерації буде перенесено на пізній час, а орієнтація на схід змістить пік на ранок. Якщо компанія відчуває найбільший попит на енергію у вечірні години, тоді проста орієнтація фотоелектричної установки на захід може збільшити рівень власного споживання приблизно на сім процентних пунктів. Однак орієнтація масиву фотоелектричних панелей на захід лише з цієї причини може виявитися не дуже ефективною, оскільки це зменшить суммарну згенеровану енергію приблизно на 15 відсотків, що є набагато більш вирішальним, ніж збільшення власного споживання.

Умови опромінення (під впливом вітру, хмар, ранкового туману тощо) також можуть сильно відрізнятися і, отже, змінювати кількість власного споживання на кілька процентних пунктів.

***

У випадку виникнення додаткових питань запрошуємо вас звертатись у компанію Авенстон за консультаціями. Наші фахівці ретельно проаналізують ваш запит і нададуть вичерпні розʼяснення з будь-яких питань, повʼязаних з сонячною енергетикою, розрахунками сонячної електростанції під ваше споживання, тощо.