Промышленные солнечные электростанции

Солнечная энергия, которая попадает на поверхность нашей планеты, имеет колоссальную мощность — солнечное излучение в течение недели по мощности превосходит все ныне известные мировые запасы ископаемых нефти, урана и угля вместе взятые. Сетевые on-grid (т.е. подключены к общей сети) солнечные фотоэлектрические станции (наиболее часто встречаются и используются аббревиатуры — ФЭС, СЭС, в англоязычных источниках — PV power plants или проще PV plants, а также PV farms) — один из видов электростанций, который сейчас активно развивается. Солнечные батареи (фотоэлектрические модули) превращают энергию солнечного излучения в переменный ток, который затем поступает в общую (централизованное) электросеть. Сетевые (то есть подключении к общей сети, on-grid) солнечные (фотоэлектрические) системы как объект солнечной энергетики могут использоваться как для генерации экологически безопасной электроэнергии с целью дальнейшей реализации в общегосударственную электросеть по зеленому тарифу, так и для выработки электроэнергии для собственного потребления.

Основные преимущества сетевых солнечных электростанций:

  • Использование бесплатной, возобновляемой энергии, доступной практически в неограниченных объемах — солнечного излучения. Которое, помимо прочего, нет необходимости доставлять к месту генерации электричества.
  • Высокая надежность — современные солнечные батареи могут эффективно эксплуатироваться в течение 25 лет. Кроме того, станция не имеет подвижных / вращающихся частей, которые в частности быстро изнашиваются и требуют замены.
  • Низкие затраты на эксплуатацию — современная солнечная электростанция отличается высокой степенью автоматизации всех процессов, поэтому требует минимального количества обслуживающего персонала.
  • Техническое обслуживание солнечных станций для поддержания работоспособности станции очень малозатратное и не требует проведения трудоемких дорогих операций.
  • Возможность задействовать под строительство солнечной электростанции не только свободные площади, но и те, которые используются малоэффективно или вообще не используются, например, фасады и крыши домов — это не только позволяет сэкономить территорию, но и значительно снижает капиталовложения в строительство СЭС.
  • Объемы генерации электроэнергии в несколько раз превосходят те, которые были потрачены для ее производства.
  • Высокая скорость возврата инвестиций — на сегодняшний день, инвестиции в солнечную энергетику окупаются быстрее, чем в нефтегазовую отрасль.

Кроме того, следует остановиться и на других достоинствах сетевых солнечных электростанций:

  • Возможность установки оборудования в местах, где централизованное энергообеспечение отсутствует.
  • Вариативность по мощности солнечных электростанций — это дает возможность производить необходимое количество электроэнергии и использовать ее максимально эффективно.
  • Возможность создания полностью автономных систем энергообеспечения при использовании систем накопления энергии (аккумуляторных батарей большой емкости).
  • Высокая автоматизация всех процессов, что позволяет легко контролировать все процессы, происходящие на станции, и оптимизировать режимы генерации.

Типичная сетевая фотоэлектрическая система состоит из следующих элементов:

  • Солнечные батареи — служат для преобразования солнечного излучения, поступающего на их поверхность, в постоянный ток.
  • Сетевые инверторы, их функциональное назначение — преобразование постоянного тока (DC), поступающего от солнечных батарей, в переменный ток промышленной частотой.
  • Система мониторинга и управления СЭС — предназначена для контроля параметров работы, а также исправности всех компонентов ФЭС.
  • Счетчики — обеспечивают мониторинг производительности СЭС, а также учета количества электроэнергии, реализуемой во внешнюю общую сеть по зеленому тарифу.
  • Несущие фермы (металлические опорные конструкции) — служат для монтажа солнечных панелей (батарей) на земной поверхности, фасадах домов, крышах и т.д. Кроме статических конструкций, могут использоваться подвижные поворотные солнечные трекеры для установки солнечных батарей.
  • Ведущие линии электропередач (ЛЭП) — обеспечивает соединение СЭС с общей (централизованной) сетью.
  • Собственные получатели электроэнергии — используют производимую СЭС электроэнергию приборы бытового или промышленного назначения.

Солнечная электростанция может дополнительно комплектоваться:

  • Трекерная система слежения за Солнцем — электромеханическая система, позволяющая за счет постоянной поддержки оптимального состояния солнечных батарей относительно Солнца максимально эффективно использовать все поступающее солнечное излучение.
  • Системы управления — позволяют дистанционно осуществлять непрерывный мониторинг по всем параметрам станции, проводить диагностику оборудования, отображать в режиме реального времени всю необходимую информацию, хранить всю информацию о состоянии и работе как самой солнечной станции, так и отдельных элементов.

Строительство солнечных электростанций

На сегодняшний день разработаны и активно используются несколько технологий, позволяющих генерировать солнечную энергию в промышленных масштабах. В проектировании и строительстве солнечных электростанций, использующих фотоэлектрический эффект, наша компания использует кремниевые фотоэлектрические модули наземного применения, которые отличаются оптимальным соотношением цена / качество. В настоящее время именно эта технология преобразования солнечной энергии в электрическую является доминирующей и, по мнению специалистов, останется такой в ​​течение, как минимум, следующих 15-20 лет. Конструкция солнечных панелей указанного типа позволяет обеспечить высокий КПД в сочетании с большой надежностью и защищенностью солнечных станций. Преимуществом фотоэлектрических модулей данного типа является их очень большой срок эксплуатации — не менее 25-30 лет. При этом сокращение мощности, которое вызвано естественным старением компонентов, которые включает в себя фотоэлектрический модуль, составляет не более 20% после 25 лет работы СЭС.

Мы предоставляем услуги по реализации проектов строительства солнечных электростанций по всей территории Украины. Мы готовы предложить к установке как типичный проект солнечной электростанции, так и разработать индивидуальный вариант, в котором будут учтены все пожелания заказчика и особенности места (объекта), где будет производиться монтаж. В рамках сотрудничества Авенстон предлагает:

  • Расчет эффективности проекта, включая специфические территориальные факторы, которые могут влиять на объемы вырабатываемой энергии и разработать методы минимизации их влияния.
  • Проведение расчета стоимости солнечной электростанции (CAPEX).
  • Оформление расчетов окупаемости солнечной электростанции (IRR).
  • Системное проектирование и детализация всех узлов солнечной электростанции, а также инжиниринг.
  • Отбор, закупка и доставка всего необходимого оборудования и комплектующих.
  • Проведение всего комплекса строительно-монтажных работ, а также обеспечение проведения пусконаладочных работ, обучение персонала и настройки станции на эксплуатационный режим.
  • Сопровождение процедуры получения разрешения для осуществления подключения СЭС к общей электросети для реализации электричества по зеленому тарифу.
  • Комплексное техническое обслуживание солнечной станции, мониторинг исправности и производительности всех ключевых узлов объекта.

Основные фазы реализации типичного PV проекта, от создания предварительного ТЭО до начала эксплуатации станции, представлены на диаграмме:

 

 

pv action plan

Работа сетевых солнечных электростанций для собственного потребления

Солнечные электростанции могут также быть предназначенными для генерирования электроэнергии для дальнейшего ее использования во внутренней электросети объектов любого назначения: жилых домов, промышленных или офисных помещений, складов и хранилищ, торгово-развлекательных комплексов, автозаправочных станций и т.д. Электростанция данного типа отличается вариативностью установки — наземный (как в непосредственной близости, так и некотором отдалении от объекта) или кровельный вариант, крепление на фасаде и т.д. Для обеспечения полной энергетической автономности объекта и резервирования мощности возможна установка системы накопления энергии (аккумуляторных батарей), а также программного обеспечения, контролирует процесс накопления и оптимального использования запасенной энергии.

solar energy storage chart

Такие системы электропитания не требуют использования дополнительных источников энергии или топлива, что позволяет ощутимо сэкономить, отказавшись от внешнего энергоснабжения.

Авенстон — это реальный многолетний опыт работы на украинском рынке солнечной энергетики! У вас есть идеи и желание построить солнечную электростанцию в Украине — мы готовы воплотить их в реальность!