Какая площадь нужна для солнечной электростанции?

Одним из самых популярных вопросов, которые задают инвесторы перед принятием решения о строительстве своей солнечной электростанции для частного дома или на крыше собственного предприятия, остается вопрос о нужной площади для установки определенной мощности солнечных батарей. Также не менее популярен и обратный — какая мощность может быть размещена на крыше или земельном участке определенного размера. И эти вопросы не становятся менее актуальными даже с учетом стремительного развития рынка солнечной энергетики Украины в последние годы. Причина в том, что технологии непрерывно развиваются, а пропорции «мощность/площадь», которые еще вчера были актуальными и верными, уже сегодня оказываются устаревшими и нерелевантными. В любом случае солнечные батареи все активнее встраиваются в энергетику нашей страны как надежный и эффективный источник экологически чистой электроэнергии.

Размер территории, которая нужна для размещения солнечной электростанции – один из важных параметров, обычно внимательно анализирующийся на начальных этапах моделирования и проектирования ФЭС. Очевидно, что этот параметр находится в прямой зависимости от будущей мощности солнечной станции. Например, чтобы построить солнечную станцию мощностью 10 кВт, необходимо 27 солнечных модулей мощностью 375 Вт, которые займут площадь примерно 50-60 кв.м. Но в зависимости от конфигурации солнечной электростанции к этой площади, возможно, придется добавить технологические проходы, а также выдержать необходимые расстояние между отдельными модулями, чтобы предотвратить их взаимное затенение. Таким образом, при расчетах необходимо учитывать несколько факторов:

  • Географическое месторасположение вашего объекта.
  • Способ крепления солнечных модулей – будут использоваться стационарные металлоконструкции или проектом предусмотрена установка динамических систем (трекеров).
  • Угол наклона, под которым будут установлены солнечные фотомодули.
  • Пространственная ориентация рабочей поверхности панелей (на юг или на восток-запад).

 Солнечная электростанция на скатной крыше

Рассмотрим для начала самый простой случай – размещение солнечных панелей на скатной крыше частного дома. Поскольку поверхность кровли имеет свой угол наклона, то имеет смысл устанавливать панели прямо на ней, конечно, при условии отсутствия внешних затенений и подходящей ориентации по сторонам света. При таком размещении также решается проблема взаимного затенения панелей, а занимаемая солнечными батареями площадь будет минимальной. В зависимости от размера и КПД используемых солнечных батарей домашняя солнечная электростанция мощностью 10 кВт, расположенная на скатной крыше, занимает площадь до 75 кв.м.

Солнечная электростанция на плоской крыше

Размещение ФЭС на плоской крыше – вариант, который чаще всего используется для более крупных сооружений как склады, торговые и офисные здания и т.п. Для улучшения механической устойчивости конструкции при монтаже солнечных батарей на плоской кровле выбирают угол наклона около 10-15 градусов:

  • Малый угол наклона солнечных панелей уменьшает парусность (т.е. нивелирует ветровую нагрузку), что позволяет уменьшить вес всей конструкции. Как следствие – снижается общая нагрузка на несущие конструкции здания и инвестиция удешевляется.
  • Небольшое значение угла наклона позволяет избежать взаимного затенения солнечных модулей при более плотной их установке, тем самым – сократить занимаемую станцией площадь, что важно, учитывая ограниченность крышного пространства.
  • По расчетам, для установки солнечной электростанции мощностью 10 кВт на плоской крыше потребуется примерно 100-120 кв.м.

Перспективы дальнейшего развития крышных солнечных электростанций даже без применения «зеленого» тарифа базируются на основном преимуществе таких СЭС — электроэнергия производится там, где она потребляется, и тогда, когда она необходима.

Наземная солнечная электростанция

При наличии достаточного количества свободной территории, самым рациональным способом является установка солнечных батарей под углом, близким к оптимальному для этой широты. Такой способ установки модулей позволяет увеличить суммарную выработку электроэнергии и ускорить срок окупаемости капиталовложений. Наземное расположение солнечной электростанции с установкой солнечных панелей под оптимальными углами – отличный вариант как для станций промышленного назначения, так и для частных систем электроснабжения.

Существует несколько подходов к выбору фиксированного угла наклона солнечных панелей при наземном размещении ФЭС:

  • Фиксированный угол — подбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальный объем генерации электроэнергии на протяжение всего года. Такой вариант чаще всего используется при строительстве коммерческих солнечных электростанций.
  • Угол наклона, зафиксированный в положении, наиболее эффективном для эксплуатации во время зимнего сезона. Такой вариант наиболее востребован в случаях установки ФЭС в качестве системы резервного электропитания для покрытия большого пикового потребления электроэнергии в зимний период.
  • Угол наклона, зафиксированный в положении, наиболее эффективном для эксплуатации в летнем сезоне. Такой вариант установки оптимально подходит для объектов, которые нуждаются в электричестве только в летний период – дачи, пансионаты, дома отдыха и т.д.
  • Установка панелей, позволяющая изменять положение угла наклона панелей 2 раза в год – чтобы обеспечить максимальные объемы генерации, угол устанавливается в зависимости от сезона – зимнего или летнего. Такой вариант подходит для использования в коммерческих солнечных электростанциях, если есть необходимые ресурсы для периодической смены ориентации солнечных модулей.
  • Установка панелей под разными углами (ориентация «восток-запад») позволяет снизить вдвое занимаемую площадь и сбалансировать суточный профиль генерации с профилем электропотребления. Часто применяется в агривольтаике и для плоских крыш.
  • Одноосная трекерная система – за счет отслеживания положения солнца, позволяет увеличить генерацию на 20-30% (при сопровождении перемещения солнца на протяжении светового дня) и на 10% (при отслеживании среднегодового перемещения) по сравнению с монтажом солнечных модулей на стационарных металлоконструкциях.
  • Двухосная трекерная система – такая динамическая система позволяет увеличить генерацию электроэнергии на 30-40%, если сравнивать производительность ФЭСс солнечными панелями на стационарных металлоконструкциях.

Каждый из приведенных примеров имеет свои положительные и отрицательные стороны. Например, использование трекерных систем позволяет ощутимо повысить генерацию электричества, но для установки динамической системы потребуется гораздо больше площади. К тому же, кроме увеличения затрат на строительство станции, трекерная система требует и более дорогих расходов в будущем на техническое обслуживание. С другой стороны, использование фиксированного угла наклона в ФЭС на стационарных конструкциях позволяет минимизировать как первоначальные инвестиции, так и расходы на последующее периодическое техобслуживание.

Чаще всего угол наклона фиксируют в положении, которое обеспечивает наибольшее количество выработки электроэнергии в режиме круглогодичной генерации. В таком случае, в зимнее время генерация будет минимальной. Если ФЭС используется для резервного (автономного) энергообеспечения объекта, то необходимо предусмотреть возможность компенсации недостающего количества электричества в зимний период. При установке модулей на стационарных конструкциях под оптимальным углом (для наших широт колеблется в диапазоне от 25 до 35 градусов) для размещения ФЭС мощностью 10 кВт потребуется площадь порядка 170-200 кв.м.

Если наземная солнечная электростанция будет смонтирована с использованием одноосных трекеров, то для размещения солнечных батарей суммарной мощностью 10 кВт потребуется больше площади. Это вызвано тем, что в трекерной системе на протяжении дня значение угла наклона изменяется в зависимости от движения солнца. Поэтому в утренние и вечерние часы, когда солнце находится низко, чтобы добиться оптимальной освещенности солнечной панели, угол наклона может достигать значения в 50-55 градусов. Соответственно, чтобы избежать взаимного затенения панелей, расстояние между соседними рядами необходимо увеличить.

Применение двуосных поворотных трекеров позволяет изменять угол наклона плоскости солнечной панели в более широком диапазоне значений, но при этом потребуется и больше площади для размещения ФЭС – для этого типа станций размер площади, необходимой для монтажа всего оборудования, будет максимальный. Примерно в два раза больше, чем для стационарных наземных ФЭС с фиксированным углом.

Для получения подробной и более детальной информации для подбора участка для размещения солнечной станции обращайтесь в компанию Авенстон. Наши инженеры-проектировщики, исходя из особенностей местности и проекта, выберут оптимальный вариант установки солнечных модулей.

Услуги Авенстон

Солнечные электростанции — это одна из ключевых и многократно подтвержденных на практике компетенций для компаний, входящих в группу Авенстон. Мы оказываем все необходимые услуги для проектов солнечной энергетики, начиная от сопровождения девелопмента или предпроектных изысканий и заканчивая сервисным обслуживанием уже построенных фотоэлектрических станций или систем. Все этапы реализации подобных проекты выполняются нами самостоятельно или с привлечением тщательно отобранных партнеров. В последнем случае, все ключевые процессы управляются контролируются штатными менеджерами проектов Авенстон. В перечне наших солнечных проектов большое количество спроектированных и построенных промышленных солнечных электростанций, коммерческих солнечных электростанций и домашних солнечных электростанций. Если у вас есть планы по строительству собственной солнечной электростанции любого типа и размера, пожалуйста, обращайтесь в компанию Авенстон. Мы с большим удовольствием поможем вам реализовать ваш проект самым оптимальным образом.

Остались вопросы по назначению наших услуг?
Оставьте нам заявку. Наши специалисты проконсультируют Вас

 

     

    Ключевые направления деятельности Авенстон

    Промышленные солнечные электростанции

    Строим сетевые промышленные солнечные электростанции для работы по "зеленому" тарифу или продажи электроэнергии через систему аукционов. Наземные солнечные электростанции "под ключ" - проект, генподряд, подключение к сетям.
    Узнать больше

    Коммерческие солнечные электростанции

    С 2010 года выполняем полный комплекс работ по разработке проектов, строительству и сервисному обслуживанию солнечных фотоэлектрических электростанций всех типов. Огромный практический опыт строительства солнечных электростанций для бизнеса. 
    Узнать больше

    Системы накопления электроэнергии

    Полный спектр услуг по внедрению технологий хранения энергии (BESS) для солнечных электростанций и других объектов ВИЭ, промышленности и коммерческого сектора. Девелопмент, проектирование, строительство, ввод в эксплуатацию.
    Узнать больше

    Эксплуатация и сервис

    Продлеваем срок службы объектов ВИЭ, увеличиваем их прибыльность, оптимизируем производительность и эксплуатационную доступность, снижаем операционные расходы. Плановое и внеплановое техническое обслуживание, гарантия, сервис.
    Узнать больше