Классификация солнечных электростанций (СЭС)

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

Технологии солнечной энергетики постоянно развиваются и совершенствуются. Внедряемые и работающие решения для генерации чистой «солнечной» электроэнергии имеют множество разнообразных конфигураций и различий. В данной статье мы вкратце 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 Стирлинга), тепловые гелиоколекторы и другие .

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

• Наземные солнечные электростанции
• Кровельные (крышные) солнечные электростанции (размещаются на плоских, скатных и других типах крыш)
• Фасадные солнечные электростанции
• BIPV солнечные электростанции
• Солнечные навесы и парковки
• Плавающие солнечные электростанции
• Мобильные (переносные) солнечные электростанции

До конца 2020 года в Украине преимущественно строились промышленные наземные солнечные электростанции с размещением фотоэлектрических модулей под фиксированным углом, обеспечивающим максимальную генерацию электроэнергии за год. В последний год из-за изменения нормативного и законодательного поля в нашей стране крышные солнечные электростанции постепенно становятся более популярными. Особенно перспективен сегмент коммерческих крышных солнечных электростанций 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;
• Движущиеся солнечные электростанции, смонтированные на одноосных солнечных трекерах с переменным углом наклона по отношению к поверхности земли (угол наклона солнечных фотомодулей корректируется автоматически или механически несколько раз в сезон);
• Движущиеся солнечные электростанции, смонтированные на одноосных солнечных трекерах типа «восток-запад» (угол наклона солнечных фотомодулей корректируется автоматически в течение светового дня);
• Движущиеся 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 электрическими сетями фотоэлектрические системы делятся на следующие типы солнечных электростанций:

• 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.

Наиболее популярны сетевые солнечные электростанции, которые могут как работать на электроснабжение внутренних сетей 0,4 кВ без перетекания 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 географически разделена с потреблением и необходима дополнительная ее транспортировка на нужное расстояние (чаще всего – 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 распространены решения на базе монокристаллических и поликристаллических кремниевых солнечных модулей);
• Солнечные электростанции на аморфном кремнии;
• Тонкопленочные солнечные электростанции на основе соединений 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 дальнейшего использования производимой электроэнергии фотоэлектрические системы делятся на:

• Солнечные электростанции для продажи производимой электроэнергии по «зеленому» тарифу (в зависимости от особенностей местного законодательства может продаваться как вся производимая энергия, так и разница между производимым и потребленным электричеством);
• Солнечные электростанции для продажи производимой электроэнергии с использованием системы аукционов;
• Солнечные электростанции, генерирующие электроэнергию для собственного потребления без продажи остатков в сети;
• Балансирующие солнечные электростанции.

В свою очередь коммерческие фотоэлектрические системы делятся 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 гостиниц;
• Солнечные электростанции для офисов;
• Солнечные электростанции для жилых зданий и сооружений;
• Солнечные электростанции для СТО и АЗС;
• Солнечные электростанции для теплиц.

Солнечные батареи широко используются в промышленности, сельском хозяйстве, торговле и многих других областях экономики, а также в частном секторе. Технологии солнечной энергетики позволяют в течение десятилетий получать дешевую и экологически чистую электроэнергию и существенно снизить регулярные расходы на коммунальные услуги. Окупаемость инвестиций в солнечную электростанцию ​​зависит от различных факторов, среди которых наиболее важна рыночная стоимость электроэнергии, полученная с использованием традиционных исчерпывающих источников энергии. С каждым годом привлекательность строительства СЭС растет, а сроки окупаемости – уменьшаются.

Строительство солнечных электростанций

Обратившись в Авенстон, вы можете заказать строительство собственной солнечной электростанции любого типа, мощности и функционального назначения. Мы работаем с 2010 года и имеем большой практический опыт проектирования, строительства и технического обслуживания всех популярных видов солнечных электростанций, распространенных в Украине (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 на всех этапах проектирования, строительства и эксплуатации вашей солнечной электростанции.