Сетевые солнечные электростанции (СЭС) – отличное решение и для бизнеса, и для частных домов. Их основная задача – выработка электроэнергии для собственного потребления, а возникшие излишки можно передать во внешнюю сеть. Таким образом снимается чрезмерная финансовая нагрузка на потребителя, особенно в условиях лимита потребления электроэнергии. Хотя использование сетевой СЭС на промышленном предприятии или в частном домовладении невозможно без подключения внешних сетей, они несравненно более удобны и экономичны, чем классические автономные станции.

В статье мы рассмотрим особенности устройства и работы сетевой солнечной электростанции, когда потребителям выгодна установка данной системы.

Из чего состоит сетевая солнечная электростанция

Полный комплект сетевой солнечной электростанции включает несколько основных и вспомогательных устройств и компонентов.

В состав сетевой СЭС входят:

1. Фотоэлектрические модули (ФЭМ). Иначе их часто называют солнечными батареями. По сути они являются сердцем системы: именно они преобразуют солнечную энергию в электрическую. Мировые и отечественные производители предлагают широкий ассортимент модулей различной мощности и чувствительности. Простые расчёты позволяют выбрать максимально эффективные как для частного дома, так и для торгового или офисного центра, промышленного предприятия. Технология, по которой изготовлен модуль того или иного производителя, определяет очень важный параметр – коэффициент полезного действия ФЭМ. Наиболее качественными в этом отношении являются панели, выполненные по гетероструктурной технологии компанией «Хевел».
2. Коннекторы МС-4 – специальные электрические разъёмы для соединения всех фотомодулей в единую цепь.
3. Инвертор – устройство, преобразующее постоянный электрический ток, выработанный ФЭМ, в переменный с напряжением 220 или 380 В и частотой 50 Гц. В большинстве случаев в них предусмотрено удалённое управление и мониторинг. Также на него возлагается функция распределения потока электроэнергии: на внутреннее потребление и на передачу излишков во внешние электросети.
4. Солнечный кабель – специальный кабель для наружной прокладки. В нём используются медные жилы, а изоляция надёжно защищает токопроводящую «начинку» от всех видов воздействия внешней среды (дождь, снег, ультрафиолетовое излучение, перепады температуры и др.).
5. Электрический щит. Его задача – приём поступающей от сетевой СЭС или из внешней сети электроэнергии и распределение её внутри помещений потребителя. Они в обязательном порядке укомплектованы предохранителями и автоматическими выключателями. На щит также устанавливают все необходимые индикаторы, панели управления и другие компоненты, необходимые для эффективного использования электроэнергии.
6. Двунаправленный электросчётчик – прибор учёта поступающей, потребляемой и отдаваемой во внешнюю сеть электроэнергии.
7. Опорные элементы, необходимые для монтажа фотомодулей. Их подбирают по нескольким параметрам: месте установки ФЭМ (на крыше или на земле), типу и углу наклона кровли.

В некоторых случаях, когда конфигурация внутренней сети потребителя достаточно сложная, мы дополняем стандартный набор устройств дополнительным оборудованием. Его состав рассчитывается и поставляется строго под конкретную задачу.

Также в комплект типовой сетевой солнечной электростанции обязательно входят устройства защиты фотоэлектронного оборудования от попадания молнии, коротких замыканий и прочих нештатных ситуаций.

Как работает сетевая солнечная электростанция

Принцип работы сетевых солнечных электростанций, как и СЭС других видов, основан на использовании фотоэлектрического эффекта. Суть его состоит в том, что фотоны – частицы света – попадают на чувствительный полупроводниковый слой фотомодулей. Полупроводник поглощает световое излучение, что приводит к выбиванию свободных электронов из его структуры. Поток этих частиц создает постоянный электрический ток, который направляется от фотомодуля к инвертору.

Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, что и нужно потребителю. Затем устройство направляет ток либо непосредственно на внутренние электроприборы и установки, либо передаёт во внешнюю электросеть.

Обычно генерация электроэнергии начинается с момента, когда солнечные лучи попадают на чувствительную поверхность ФЭМ, и завершается, когда солнце закатывается. Когда внутреннее потребление электроэнергии невысоко, все излишки через двунаправленный прибор учёта передаются во внешнюю электросеть. По мере роста расхода энергии эта передача сокращается, а во время пиковых нагрузок потребитель начинает получать недостающие киловатты уже от централизованного источника.

Преимущества установки сетевой солнечной электростанции

В зависимости от мощности сетевая СЭС может полностью обеспечить внутренние потребности в электроэнергии как одного частного дома, так и бизнеса, офисного здания, например, или производства. Но это не единственное её достоинство.

В перечень преимуществ сетевой СЭС входят:

• полная экологичность комплекса;
• простота технического обслуживания;
• отсутствие шумов и вибраций.

Немаловажным фактором, говорящим в пользу сетевой солнечной электростанции, является возможность подключения системы к «зелёному тарифу». То есть хозяйство не только экономит на оплате счетов за использование электроэнергии, но и может получать дополнительную прибыль за счёт её продажи государству.

Например, промышленный объект потребляет 100 кВт*ч электроэнергии. Имеющаяся у него сетевая СЭС за этот период генерирует 70 кВт*ч. Получается, что предприятие оплачивает поставщику электроэнергии только 30 кВт*ч. Даже при непрерывном режиме работы (круглосуточно и без выходных) это уже существенная экономия. А если в выходные и праздничные дни объект не работает, расходы сокращаются ещё больше. По заключению экспертов, правильно рассчитанная сетевая СЭС может приносить предприятию от 10% дохода за счёт продажи электроэнергии государству.

Важно! Чтобы точно рассчитать потенциальную экономию и прибыль, учитывают не только мощность станции и потребление электроэнергии объектом, но и геоклиматические факторы и региональные тарифы на электричество.

Если же отдавать избытки мощности, сгенерированной СЭС, невыгодно, мы можем предложить нашим клиентам другой выход: использовать их в свою пользу. При этом вовсе не обязательно покупать аккумуляторную батарею. Ряд производителей оборудования для солнечных станций выпускают специальные устройства, направляющие избыточную солнечную электроэнергию на внутреннюю резистивную нагрузку, обычно на трубчатые электронагреватели (ТЭНы). Чаще всего для этой цели мы используем контроллеры избыточной мощности серии OhmPilot (Австрия).

Конечно, расчёт, проектирование, покупка и установка сетевой солнечной электростанции – дело затратное. Но специалисты подсчитали, что срок окупаемости системы для малого и среднего бизнеса в среднем составляет около 8 лет без учёта «зелёного тарифа», который в России невысокий и доступен только для частных домовладений и МСП (малого и среднего предпринимательства). Если же использовать его, уже через 3–4 года собственный источник электроэнергии начнёт приносить чистую прибыль. Для частных хозяйств дело обстоит иначе. Например, в Краснодарском крае домашняя сетевая СЭС даст дополнительный доход уже через 5–6 лет.

Кроме достаточно высокой стоимости сетевой СЭС, у неё есть ещё несколько недостатков:

• сезонный фактор: продолжительность светового дня зимой и летом различаются на несколько часов;
• солнечные панели необходимо чистить: пыль летом или снег зимой снижают количество вырабатываемой электроэнергии;
• станция не будет работать без подключения к внешней электросети даже солнечным днём: инвертор является ведомым (зависимым от внешней сети) устройством.

Неуклонный рост тарифов на энергоносители всё больше склоняет потребителей электроэнергии прибегать к использованию солнечных электростанций. Узнать, насколько целесообразно приобретение сетевой солнечной электростанции в каждом конкретном случае, можно у специалистов нашей компании. Мы проанализируем ситуацию с учётом всех внутренних и внешних факторов, рассчитаем, поставим и смонтируем станцию, которая будет работать максимально эффективно.

Share