Солнечные электростанции типа «Восток-Запад»

Целесообразность использования того или иного ориентирования панелей по отношению к сторонам мира меняется в зависимости от целей и особенностей каждого частного случая. В данной статье будет проведен подробный анализ ориентировки солнечных панелей в составе солнечной электростанции одновременно на восток и запад, включая определение их преимуществ и особенностей. Хотя и установка солнечных модулей с направлением на юг является наиболее распространенной в Украине и эффективна с точки зрения годовой генерации энергии, иногда ориентация «восток-запад» может быть более перспективной при определенных условиях. Давайте подробнее рассмотрим этот кейс.

Преимущества применения комбинированной ориентировки солнечных модулей на восток и запад

Фотоэлектрические модули работают лучше, когда солнечные лучи попадают на их плоскость под углом 90 градусов. Соответственно, в тех случаях, когда желательна максимизация выработки энергии и не важно, когда именно в течение дня она производится (например, при продаже электроэнергии по “зеленому тарифу”) наиболее уместной будет ориентировка панелей к южной стороне, ведь так можно установить панели под таким углом, чтобы солнечный свет падал на них перпендикулярно.

Но в тех случаях, когда критически немаловажную роль играет момент, в который солнечные панели производят энергию, выбор ориентации ФЭМ становится не столь очевидным. Если, например, потребление электроэнергии только во второй половине дня, тогда целесообразно размещение панелей на запад. Безусловно, с одной стороны генерация в 12 часов будет меньше, но уже с 16 часов на нее будет попадать более прямых солнечных лучей, что приведет к увеличению генерации. Так после 18 часов ориентированные на юг панели уже практически не работают, а ФЭМ ориентированные на запад еще будут производить электроэнергию.

Разберем более практичный пример: многие предприятия работают как в 12 часов дня, так и в 8 часов утра и в 18 часов вечера. Соответственно, в течение всего рабочего дня предприятие потребляет электроэнергию. И если это потребление распределено равномерно в течение дня, тогда замещение собственного потребления электроэнергии за счет панелей, ориентированных на юг, будет хорошим только днем, а утром и вечером потребляться будет более дорогая электроэнергия из сети. Если в данном случае применить комбинированную ориентацию панелей на восток и запад, тогда предприятие будет равномерно распределено замещение потребления электроэнергии в течение всего дня, что в результате значительно уменьшит его расходы на электроэнергию.

Понятно, что нет универсального решения для любой ситуации. И для разных условий самыми оптимальными будут разные решения. Нами были разобраны некоторые случаи, в которых система восток-запад имеет преимущество за счет своих конструктивных особенностей и лучшей генерации в утренние и вечерние часы дня.

Еще одним существенным, по нашему мнению, преимуществом применения систем «восток-запад» является возможность установить значительно большее количество ФЭМ, а соответственно и большие мощности на одной и той же свободной площади. Такое преимущество возникает за счет того, что при установке панелей с ориентацией на южную сторону угол их наклона делают довольно большим (от 25 до 35 градусов), ведь, как уже было упомянуто выше, это оптимизирует их работу. Но в таком случае соседние ряды панелей могут отбрасывать тень друг на друга, ведь это, как вы понимаете, в свою очередь приведет к уменьшению эффективности их работы. Во избежание этой проблемы между рядами панелей делают отступы, чтобы те не затеняли друг друга. В то время как при использовании системы восток-запад угол наклона панелей обычно не более 15 градусов. Соответственно, за счет особенностей конструкции проблема с затемнением от тени нивелируется. Таким образом, на ту же площадь можно установить почти вдвое большее количество панелей при использовании системы восток-запад.

Особенности применения фотоэлектрической системы

Представим солнечную электростанцию, обладающую суммарной номинальной мощностью панелей 50 кВт, эта мощность создана постоянным током, далее DC (direct current – ​​постоянный ток), ведь панели генерируют именно постоянный ток. Также все эти панели подключены к солнечному инвертору номинальной мощностью 50 кВт, на выходе из которого мы получаем переменный ток, далее AC (alternating current – ​​переменный ток), ведь, как вы знаете, функцией инвертора является преобразование постоянного тока в переменный, который чаще всего и используют в электросетях.

При идеальных погодных условиях панели будут выдавать свою максимальную мощность, и на выходе из инвертора мы получим максимальные 50 кВт. Но, к сожалению, идеальные погодные условия, если и бывают, то очень редко. Да, в не очень солнечный день такая станция будет на выходе из инвертора не 50 кВт, а, например, 40 кВт. Соответственно, для того чтобы обеспечить приемлемую генерацию электроэнергии на выходе из инвертора, если позволяют свободные площади, устанавливают больше панелей для того, чтобы номинальная мощность DC была больше номинальной мощности АС. Это соотношение называют DC/AC ratio, обычно экономически целесообразными показателями этого соотношения является величина от 1.2 до 1.3. То есть для более эффективной работы нашей воображаемой станции лучше установить панели общей номинальной мощностью 60 кВт, в этом случае DC/AC ratio будет составлять 60/50=1.2.

Собственно, для эффективной работы солнечных станций с применением системы восток-запад наши инженеры считают целесообразным показатель DC/AC ratio равным примерно 1.3. Это позволит получать больше энергии в течение дня.

Следовательно, за счет ряда преимуществ, применение комбинированной ориентации солнечных панелей на восток и запад является очень эффективным решением для некоторых предприятий, нуждающихся в замещении потребления электроэнергии, равномерно распределенной в течение всего рабочего дня, на более дешевую, солнечную энергию.

Наша компания имеет многолетний опыт в установке разнообразных по технологиям солнечных электростанций. Вы можете быть уверены в качестве наших услуг и в надежности установленных нами станциях, особенно в том, что предложенное решение будет как можно лучше подобрано по вашим желаниям и параметрам. Если у вас остались какие-либо вопросы об особенностях использования СЭС типа «восток-запад», обращайтесь в компанию Авенстон. Будем рады проконсультировать и помочь вам реализовать ваш проект наиболее оптимальным способом.