Слънчевата енергийна индустрия е изправена пред различни предизвикателства, включително търговски войни, национални политики, условия за свързване към мрежата и други. Инсталаторите и собствениците на инсталации се притесняват за рентабилността на фотоволтаичните (PV) електроцентрали, производителите на слънчеви продукти са загрижени за липсата на благоприятни политики, а производителите на мрежови съоръжения са обезпокоени от спазването на техническите стандарти. В крайна сметка основният въпрос е дали мощността на фотоволтаичните станции може да отговори на оперативните и рентабилните изисквания и как да се генерира повече електроенергия.
Експертите от индустрията посочват, че настоящото производство на слънчева енергия изисква решаване на множество проблеми, като например наблюдение на времето в реално време, откриване на натоварване за разпределено и централизирано производство на енергия, съхранение на енергия, разработване на интелигентни инвертори от следващо поколение, цялостно наблюдение и контрол на качеството на електроенергията, както и управление в инженерството, проектирането, експлоатацията и поддръжката.
Тази статия накратко анализира факторите, влияещи върху производството на фотоволтаична енергия от гледна точка на качеството на строителството, оптимизирания дизайн (напр. идеални ъгли на наклон) и оборудване като модули и комбиниращи кутии.
1. Качество на строителството
Някои монтажници, водени от печалба, сляпо намаляват строителните разходи, което води до проблеми с качеството, които могат да причинят загуба на 3–6% в производството на електроенергия.
Чен Лей, мениджър на отдела за ново производство на енергия в Държавния институт за изследвания на интелигентните мрежи, подчерта на форум, че компаниите трябва да възприемат усъвършенствани управленски практики, за да предотвратят забавяния на проектите, да избират подходящи и квалифицирани материали, за да гарантират качество, и да извършват редовна поддръжка и надзор, за да гарантират правилното функциониране на фотоволтаичните станции.
За инсталирането на фотоволтаични системи, интегрирани в сградата, трябва да се изготви план за организация на строителството и процедури за контрол на качеството. Трябва да се формулират и съответните строителни схеми и мерки за безопасност, като при необходимост се извършват оценки на осъществимостта.
2. Оптимизационен дизайн
Целта на оптимизацията на системата е да се увеличи максимално производството на енергия чрез оценка на фактори като слънчева радиация, отражателна способност на светлината, температура на околната среда, вятърни условия, както и производителността и взаимодействието на различните компоненти на системата. Липсата на оптимизационен дизайн в някои фотоволтаични централи води до намалена мощност.
Ключовите съображения при проектирането включват:
Засенчване: Засенчването значително влияе върху ефективността на системата, предизвиква термично напрежение и намалява живота на модулите. Видовете засенчване включват околни сгради, дървета, самозасенчване от самата фотоволтаична система и временно засенчване, причинено от прах.
Ориентация и ъгъл на наклон: Изчисляването на оптималния ъгъл на наклон е от съществено значение, тъй като системите, свързани към мрежата, или системите, които не са свързани към мрежата, изискват различни конструкции. За системите, свързани към мрежата, ъгълът на наклон трябва да увеличи максимално средногодишната дневна мощност, докато системите, които не са свързани към мрежата, могат да дадат приоритет на летните или зимните натоварвания.
Например, в Нанкин:
Свързаните към мрежата системи постигат максимална годишна мощност при ъгъл на наклон от 25°, което е с около 7° по-малко от местната географска ширина.
Системите, които не са свързани към мрежата, варират: за летни товари оптималният ъгъл на наклон е 7°, далеч под местната географска ширина; за зимни товари е 46°, много по-висок от местната географска ширина; за балансирани товари се препоръчва ъгъл на наклон от 42°.
3. Оборудване
Ключовото оборудване, влияещо върху производството на електроенергия във фотоволтаичните централи, включва слънчеви модули, комбиниращи кутии, инвертори и мрежова инфраструктура.
Слънчеви модули
По време на избора на модули и изграждането на системата, оптимизирането на съвместимостта и използването на комбинация от слънчеви клетки клас А и клас B може да подобри ефективността. Качеството на модулите трябва да се гарантира, като се вземат предвид внимателно фактори като географска ширина, спектър, температура, засенчване, местоположение и условия на окабеляване, всички от които влияят върху производителността на модула.
Инвертори
Инверторите са единственото оборудване, освен модулите, което може директно да подобри ефективността на производството на електроенергия – потенциално с до 10%. Преди инсталирането, State Grid препоръчва провеждането на симулационни експерименти и фокусирането върху намаляване на разходите чрез партидно производство, а не единствено върху преследването на нискобюджетно производство.
Връзка към мрежата
Свързването с мрежата остава значително предизвикателство за китайските слънчеви енергийни системи, които все още са в ранните етапи на развитие. Несъответствията между проектите на системите и мрежата, заедно с проблема с пълното поглъщане от мрежата, възпрепятстват ефективността. Експертите предлагат да се даде приоритет на местното потребление на енергия, за да се намали натоварването на мрежата, и да се изгради инфраструктура, като например зарядни станции за електрически превозни средства, за да се намалят разходите за пренос.
Чрез цялостно управление на качеството на строителството, оптимизация на системата и избор на оборудване, фотоволтаичната индустрия може да подобри ефективността на производството на електроенергия и по-добре да отговори на оперативните и рентабилните изисквания.
