Какое количество солнечных панелей нужно устанавливать относительно мощности инвертора?
Когда вы приняли решение о строительстве солнечной электростанции (СЭС), для вас начинается увлекательный процесс её проектирования. И даже когда это выполняет профессиональный инженер-проектировщик, то всё равно вы определяете какой будет станция исходя из ваших потребностей.
В данной статье мы рассмотрим лишь один аспект проектирования, а именно соотношение номинальной мощности поля солнечных панелей и номинальной мощности инвертора. Такое соотношение на английском языке называется DC/AC ratio, что переводят как коэффициент нагрузки инвертора или как говорят на профессиональном жаргоне – «перегруз инвертора по DC». Перегрузка инвертора солнечными панелями – это чрезвычайно полезный инструмент, который позволяет проектировщикам солнечных электростанций обеспечить максимальный объем вырабатываемой энергии при минимально возможной удельной стоимости оборудования.
Можно выделить несколько основных причин по которым следует перегружать инвертор:
- Мощность солнечной панели в реальных условиях эксплуатации меньше, чем в стандартных лабораторных. Как правило, в солнечный полдень выходная мощность солнечной панели при нагреве будет соответствовать 75-80% от номинальной, а это значит, что фактически не будет использоваться 20% мощности инвертора.
- Благодаря увеличению мощности солнечных панелей происходит увеличение энергии вырабатываемой станцией в непиковое время утренних и вечерних часов, а также в зимний период.
- При использовании систем «восток-запад», неблагоприятной ориентации солнечного поля или «зимнего» угла установки мощность панелей должна даже превышать допустимый коэффициент нагрузки инвертора, поскольку фактическая мощность на входе DC инвертора всегда будет меньше суммарной номинальной мощности солнечных панелей.
- Современные качественные инверторы не отключаются при достижении максимальной мощности, а «срезают» избыточную мощность, выдавая в сеть номинальную паспортную мощность.
- За счет увеличения количества солнечных панелей снижаются капиталовложения на единицу произведённой электроэнергии.
- Перегрузка инвертора позволяет подобрать оборудование с меньшей номинальной мощностью, а следовательно – цена за такой инвертор будет ниже.
Какое количество солнечных панелей устанавливать на объекте определяют только двумя критериями, вместительностью земельного участка (крыши) и требуемой мощностью станции. Для простого объяснения рассмотрим всё на примере.
Расчет солнечной электростанции
Исходные данные для расчёта будут следующие:
Расположение объекта: г. Ташкент
Место установки СЭС: крыша частного дома ориентированная на Юг, угол наклона 30 градусов
Тип и мощность СЭС: сетевая станция 8 кВт для продажи электроэнергии в городскую электросеть
Основное оборудование: сетевой однофазный инвертор Deye SUN-8K-G, солнечные панели QPower QPM-550S
Перед заказчиком стоит вопрос, сколько установить солнечных панелей и стоит ли дополнительная мощность своих затрат?
Прежде всего необходимо убедиться в технической возможности инвертора работать в режиме перегрузки по DC, и выяснить максимальную допустимую мощность солнечных панелей. Для инвертора Deye SUN-8K-G номинальной мощностью 8 кВт в соответствии с техническим паспортом допустимая нагрузка составляет 10,4 кВт солнечных панелей.
Расчёт генерации СЭС и состава оборудования произведём в самой распространённой компьютерной программе для проектирования солнечных электростанций – PVSyst. Справедливо будет учесть, что все расчёты являются только теоретическими и, конечно, будут иметь расхождения с реальным объектом.
В результат расчёта у нас получается два проекта на выбор заказчика:
Проект А – 15 солнечных панелей и перегрузка инвертора с коэффициентом 1,03
Проект Б – 18 солнечных панелей и перегрузка инвертора с коэффициентом 1,24
Программа PVSyst выдаёт в качестве отчёта большое количество данных в таблицах и графиках. Мы приведём только скриншот таблицы основных параметров генерации СЭС и воспользуемся параметром E_Grid, который показывает количество электроэнергии, продаваемой в городскую электросеть
В результате получаем следующие цифры проданной электроэнергии за год:
Проект А – 11 686 кВтч
Проект Б – 13 996 кВтч
При установке трёх дополнительных солнечных панелей мы получим годовую разницу проданной электроэнергии в 2 310 кВтч или 2 310 000 сум, при стоимости электроэнергии, выкупаемой государством в 1000 сум/кВтч. Конечно, некоторое количество этой электроэнергии будет использовано для собственных нужд и это зависит от потребления дома, но для расчётов давайте условно примем эту цифру на уровне 30%. Таким образом наша годовая разница в доходе составит 1 617 000 сум.
При цене солнечной панели на момент написания статьи в 1 177 662 сум/шт разница в стоимости солнечных панелей Проекта А и Проекта Б составит 3 532 986 сум. Добавим ещё стоимость дополнительных алюминиевых креплений с прижимами для трёх панелей в размере 20% и получаем 4 239 583 сум. Получается, что дополнительная установка трёх солнечных панелей окупается за 2,6 года (4 239 583 сум/1 617 000 сум). Учитывая, что проектный срок службы солнечной электростанции составляет минимум 25 лет, то за это время мы получим дополнительный доход в размере 36 220 800 сум.
Теперь Вы можете однозначно сказать, что количество солнечных панелей в Вашей электростанции должно быть максимальным относительно мощности инвертора.
При обращении в компанию QPower наши специалисты подберут оптимальную нагрузку инвертора и обеспечат максимальную эффективность работы Вашей солнечной станции.
Договориться о встрече можно по телефону: +998 78 113-13-37