Классификация солнечных электростанций (СЭС)

Бурное развитие солнечной энергетики во всем мире спровоцировало большой интерес к этому направлению и в нашей стране. Политика государственной поддержки на протяжении последних 10 лет позволила запустить фотоэлектрическую отрасль в Украине и выйти на большие объемы по суммарной установленной мощности. Так, на начало 2021 года по всей территории Украины было установлено почти 7 ГВт солнечных электростанций. Причем на долю крупных коммерческих систем пришлось около 89% от этой мощности.  

Технологии солнечной энергетики непрерывно развиваются и совершенствуются. Решения, которые внедряются и работают для генерации чистой «солнечной» электроэнергии имеют множество разнообразных конфигураций и отличий. В данной статье мы кратко рассмотрим наиболее популярные типы солнечных электростанций (фотоэлектрических систем) и предложим свой вариант их классификации. Мы коснемся только тех солнечных электростанций, в основе работы которых лежит принцип непосредственного фотоэлектрического преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию, и не будем обсуждать такие технологии как концентраторные солнечные электростанции (башенные, тарельчатые, параболические, на базе двигателя Стерлинга), тепловые гелиоколлекторы и многие другие. 

По способу размещения солнечных модулей все фотоэлектрические системы делятся на следующие типы:

• Наземные солнечные электростанции
• Крышные солнечные электростанции (располагаются на плоских, скатных и прочих типах крыш)
• Фасадные солнечные электростанции
• BIPV солнечные электростанции
• Солнечные навесы и парковки
• Плавучие солнечные электростанции
• Мобильные (переносные) солнечные электростанции

Наиболее распространенные варианты установки солнечных батарей представлены на странице «Типы солнечных электростанций» нашего веб-сайта. До конца 2020 года в Украине преимущественно строились наземные солнечные электростанции с размещением фотоэлектрических модулей под фиксированным углом, позволяющим получать наибольшую генерацию электроэнергии за год. В последнее время из-за изменений нормативного и законодательного поля в нашей стране постепенно становятся более популярными крышные солнечные электростанции. Особенно перспективен сегмент коммерческих крышных солнечных электростанций, используемых для замещения части собственного потребления электроэнергии предприятиями из разных сфер бизнеса.

По возможности слежения за солнцем фотоэлектрические системы делятся на:

• Стационарные солнечные электростанции с расположением солнечных батарей на фиксированных опорных конструкциях
• Следящие за солнцем солнечные электростанции, смонтированные на одноосных солнечных трекерах со сменным углом наклона по отношению к поверхности земли (угол наклона солнечных фотомодулей корректируется автоматически или механически несколько раз в сезон)
• Следящие за солнцем солнечные электростанции, смонтированные на одноосных солнечных трекерах типа «восток-запад» (угол наклона солнечных фотомодулей корректируется автоматически в течение светового дня) 
• Следящие за солнцем солнечные электростанции на двухосных солнечных трекерах (угол наклона и азимут солнечных фотомодулей корректируется автоматически в течение светового дня) 

По возможностям работы совместно (параллельно) с существующими силовыми электросетями фотоэлектрические системы делятся на такие типы:

• Сетевые солнечные электростанции (могут строиться на базе как стринговых, так и центральных солнечных инверторов)
• Автономные солнечные электростанции переменного тока (AC)
• Автономные солнечные электростанции постоянного тока (DC)
• Гибридные и резервные солнечные электростанции
• Солнечно-дизельные гибридные электростанции

Основные варианты работы решений солнечной энергетики по отношению к электрическим сетям представлены на странице «Типы солнечных электростанций«. Наиболее распространены сетевые солнечные электростанции, которые могут как работать на электрообеспечение внутренних сетей 0,4 кВ без перетока электрической мощности во внешнюю сеть, так и передавать всю производимую энергию в сети с более высоким напряжением. Первый случай относится к солнечным электростанциям, интегрированным во внутренние энергосети зданий и сооружений и работающим на обеспечение их собственных потребностей в электроэнергии. Во втором случае речь идет о продаже сгенерированной электроэнергии другим компаниям-потребителям. При этом генерация электроэнергии с помощью солнечных батарей чаще всего географически разделена с потреблением, и необходима дополнительная ее транспортировка на нужное расстояние (обычно, с трансформацией напряжения для минимизации потерь энергии).

По типу используемой технологии преобразования энергии солнечного излучения в электричество фотоэлектрические системы делятся на:

• Кристаллические кремниевые солнечные электростанции (наиболее распространенными являются решения на базе монокристаллических и поликристаллических кремниевых солнечных модулей)
• Солнечные электростанции на аморфном кремнии 
• Тонкопленочные солнечные электростанции на основе соединения типа CdTe

В зависимости от конструкции солнечных батарей различают следующие системы:

• Односторонние солнечные электростанции (крышные и наземные)
• Двухсторонние солнечные электростанции (bifacial solar panels)
• Светопрозрачные солнечные электростанции (чаще всего используются в виде BIPV решений)

По типу применения фотоэлектрические системы делятся на:

• Домашние солнечные электростанции
• Коммерческие солнечные электростанции

В зависимости от способа последующего использования выработанной электроэнергии фотоэлектрические системы разделяются на:

• Солнечные электростанции для продажи выработанной электроэнергии по «зеленому» тарифу (В зависимости от особенностей местного законодательства может продаваться как вся произведенная энергия, так и разница между произведенным и потребленным электричеством)
• Солнечные электростанции для продажи выработанной электроэнергии с использованием системы аукционов
• Солнечные электростанции, генерирующие электроэнергию для собственного потребления без продажи излишков в сеть
• Балансирующие солнечные электростанции

В свою очередь коммерческие фотоэлектрические системы разделяются на следующие типы:

• Солнечные электростанции для промышленных предприятий
• Солнечные электростанции для сельскохозяйственных предприятий
• Солнечные электростанции для предприятий логистики
• Солнечные электростанции для ТРЦ
• Солнечные электростанции для ресторанов
• Солнечные электростанции для отелей
• Солнечные электростанции для офисов
• Солнечные электростанции для жилых зданий и сооружений
• Солнечные электростанции для СТО и АЗС
• Солнечные электростанции для теплиц

Наиболее распространенные и популярные форматы применения технологий солнечной энергетики для бизнеса и дома представлены на странице «Варианты применения солнечных электростанций«. Солнечные батареи широко используются в промышленности, сельском хозяйстве, торговле и многих других областях экономики, а также в частном секторе. Технологии солнечной энергетики позволяют на протяжении десятилетий получать дешевую и экологически чистую электроэнергию и существенно снижать регулярные расходы на коммунальные услуги. Окупаемость инвестиций в солнечную электростанцию ​​зависит от различных факторов, среди которых наиболее важна рыночная стоимость электроэнергии, полученной с использованием традиционных исчерпаемых источников энергии. С каждым годом привлекательность строительства СЭС растет, а сроки окупаемости – уменьшаются.

Строительство солнечных электростанций

Обратившись в Авенстон, вы можете заказать строительство солнечной электростанции любого типа, мощности и функционального назначения («Наши услуги в солнечной энергетике«). Мы работаем с 2010 года и имеем большой практический опыт проектирования, строительства и сервисного обслуживания всех популярных в Украине видов солнечных электростанций («Портфолио реализованных проектов«). Специалисты нашей компании предоставят вам квалифицированные консультации и необходимую помощь, начиная с этапа планирования проекта. В Авенстон вы также получите максимальную техническую экспертизу и полную поддержку во время проектирования, строительства и эксплуатации вашей солнечной электростанции.