Արևային էներգիայի ոլորտը բախվում է տարբեր մարտահրավերների, այդ թվում՝ առևտրային պատերազմների, ազգային քաղաքականության, ցանցին միացման պայմանների և այլնի: Տեղադրողներն ու կայանների սեփականատերերը մտահոգված են ֆոտովոլտային (PV) էլեկտրակայանների շահութաբերության համար, արևային արտադրանքի արտադրողները մտահոգված են բարենպաստ քաղաքականության բացակայությամբ, իսկ ցանցային սարքավորումների արտադրողները՝ տեխնիկական չափանիշներին համապատասխանելու հարցում: Վերջիվերջո, հիմնական հարցն այն է, թե արդյոք ֆոտովոլտային կայանների արտադրած հզորությունը կարող է բավարարել շահագործման և շահութաբերության պահանջները, և ինչպես արտադրել ավելի շատ էլեկտրաէներգիա:
Արդյունաբերության մասնագետները նշում են, որ արևային էներգիայի արտադրության ներկայիս գործընթացը պահանջում է լուծել բազմաթիվ խնդիրներ, ինչպիսիք են՝ իրական ժամանակի եղանակի մոնիթորինգը, բաշխված և կենտրոնացված էլեկտրաէներգիայի արտադրության բեռի հայտնաբերումը, էներգիայի կուտակումը, հաջորդ սերնդի խելացի ինվերտորների մշակումը, էներգիայի որակի համապարփակ մոնիթորինգը և վերահսկումը, ինչպես նաև ճարտարագիտության, նախագծման, շահագործման և սպասարկման կառավարումը։
Այս հոդվածը համառոտ վերլուծում է ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրությանը ազդող գործոնները՝ շինարարության որակի, օպտիմալացման նախագծման (օրինակ՝ իդեալական թեքության անկյուններ) և այնպիսի սարքավորումների, ինչպիսիք են մոդուլները և կոմբինատորային տուփերը, տեսանկյունից։
1. Շինարարության որակը
Որոշ տեղադրողներ, շահույթի նպատակով, կուրորեն կրճատում են շինարարության ծախսերը, ինչը հանգեցնում է որակի հետ կապված խնդիրների, որոնք կարող են հանգեցնել էլեկտրաէներգիայի արտադրության 3-6% կորստի։
Պետական ցանցային խելացի հետազոտական ինստիտուտի նոր էներգիայի արտադրության բաժնի մենեջեր Չեն Լեյը ֆորումի ժամանակ ընդգծեց, որ ընկերությունները պետք է որդեգրեն բարելավված կառավարման մեթոդներ՝ նախագծերի ուշացումները կանխելու համար, ընտրեն համապատասխան և որակյալ նյութեր՝ որակն ապահովելու համար, և իրականացնեն կանոնավոր սպասարկում և վերահսկողություն՝ ֆոտովոլտային կայանների պատշաճ գործունեությունը երաշխավորելու համար։
Շենքում ինտեգրված ֆոտովոլտային համակարգերի տեղադրման համար պետք է պատրաստվի շինարարության կազմակերպման պլան և որակի վերահսկման ընթացակարգեր: Պետք է մշակվեն նաև համապատասխան շինարարական սխեմաներ և անվտանգության միջոցառումներ, անհրաժեշտության դեպքում՝ իրագործելիության գնահատումներով:
2. Օպտիմալացման դիզայն
Համակարգի օպտիմալացման նպատակն է առավելագույնի հասցնել էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը՝ գնահատելով այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են արևային ճառագայթումը, լույսի անդրադարձելիությունը, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, քամու պայմանները, ինչպես նաև համակարգի տարբեր բաղադրիչների աշխատանքը և փոխազդեցությունը: Որոշ ֆոտովոլտային կայաններում օպտիմալացման նախագծման բացակայությունը հանգեցնում է հզորության արտադրության նվազմանը:
Դիզայնի հիմնական նկատառումները ներառում են.
Ստվերում. Ստվերումը զգալիորեն ազդում է համակարգի արդյունավետության վրա, առաջացնում է ջերմային լարվածություն և կրճատում է մոդուլի կյանքի տևողությունը: Ստվերման տեսակներից են շրջակա շենքերը, ծառերը, ֆոտովոլտային համակարգի կողմից առաջացող ինքնաստվերումը և փոշուց առաջացած ժամանակավոր ստվերումը:
Կողմնորոշում և թեքության անկյուն. Օպտիմալ թեքության անկյան հաշվարկը կարևոր է, քանի որ ցանցին միացված կամ ցանցից դուրս գտնվող համակարգերը պահանջում են տարբեր դիզայններ: Ցանցին միացված համակարգերի համար թեքության անկյունը պետք է առավելագույնի հասցնի տարեկան միջին օրական հզորության արտադրությունը, մինչդեռ ցանցից դուրս գտնվող համակարգերը կարող են առաջնահերթություն տալ ամառային կամ ձմեռային բեռներին:
Օրինակ՝ Նանկինում.
Ցանցին միացված համակարգերը տարեկան առավելագույն հզորություն են ստանում 25° թեքության անկյան տակ, որը մոտ 7°-ով պակաս է տեղական լայնությունից։
Անջատված ցանցային համակարգերը տարբեր են. ամառային բեռների համար օպտիմալ թեքության անկյունը 7° է, որը շատ ավելի ցածր է տեղական լայնությունից, ձմեռային բեռների համար այն 46° է, որը շատ ավելի բարձր է, քան տեղական լայնությունը, հավասարակշռված բեռների համար խորհուրդ է տրվում 42° թեքության անկյուն։
3. Սարքավորումներ
Ֆոտովոլտային կայաններում էլեկտրաէներգիայի արտադրությանը ազդող հիմնական սարքավորումները ներառում են արևային մոդուլներ, կոմբայնատորային տուփեր, ինվերտորներ և ցանցային ենթակառուցվածքներ։
Արևային մոդուլներ
Մոդուլի ընտրության և համակարգի կառուցման ընթացքում համատեղելիության օպտիմալացումը և A և B կարգի արևային մարտկոցների համադրությունը կարող են բարելավել արդյունավետությունը: Մոդուլի որակը պետք է ապահովվի՝ ուշադիր հաշվի առնելով այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են լայնությունը, սպեկտրը, ջերմաստիճանը, ստվերը, գտնվելու վայրը և միացման պայմանները, որոնք բոլորն էլ ազդում են մոդուլի աշխատանքի վրա:
Ինվերտորներ
Ինվերտորները, բացի մոդուլներից, միակ սարքավորումներն են, որոնք կարող են անմիջականորեն բարելավել էներգիայի արտադրության արդյունավետությունը՝ հնարավոր է՝ մինչև 10%: Տեղադրումից առաջ State Grid-ը խորհուրդ է տալիս անցկացնել սիմուլյացիոն փորձեր և կենտրոնանալ խմբաքանակային արտադրության միջոցով ծախսերի կրճատման վրա, այլ ոչ թե միայն ցածր գնով արտադրության վրա:
Ցանցային միացում
Չինաստանի արևային էներգիայի համակարգերի համար, որոնք դեռևս զարգացման վաղ փուլում են, ցանցին միացումը մնում է լուրջ մարտահրավեր։ Համակարգերի նախագծերի և ցանցի միջև անհամապատասխանությունները, ինչպես նաև ցանցում լիարժեք կլանման խնդիրը, խոչընդոտում են արդյունավետությանը։ Մասնագետները առաջարկում են առաջնահերթություն տալ տեղական էներգիայի սպառմանը՝ ցանցի բեռը նվազեցնելու համար, և կառուցել ենթակառուցվածքներ, ինչպիսիք են էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման կայանները՝ փոխանցման ծախսերը նվազեցնելու համար։
Շինարարության որակի համապարփակ կառավարման, համակարգի օպտիմալացման և սարքավորումների ընտրության միջոցով ֆոտովոլտային արդյունաբերությունը կարող է բարձրացնել էլեկտրաէներգիայի արտադրության արդյունավետությունը և ավելի լավ բավարարել գործառնական և շահութաբերության պահանջները։
