Күн энергиясы саласы сауда соғыстары, ұлттық саясат, электр желісіне қосылу шарттары және тағы басқалар сияқты әртүрлі қиындықтарға тап болады. Орнатушылар мен зауыт иелері фотоэлектрлік (ФЭ) электр станцияларының пайдалылығына алаңдайды, күн энергиясы өнімдерін өндірушілер қолайлы саясаттың жоқтығына алаңдайды, ал электр желісін өндірушілер техникалық стандарттарға сай келуге алаңдайды. Түптеп келгенде, негізгі сұрақ ФЭ станцияларының қуат шығаруы пайдалану және пайдалылық талаптарын қанағаттандыра ала ма және электр энергиясын қалай көбірек өндіруге болады деген сұрақта жатыр.
Сала мамандары қазіргі күн энергиясын өндіру нақты уақыт режимінде ауа райын бақылау, таратылған және орталықтандырылған электр энергиясын өндіруге арналған жүктемені анықтау, энергияны сақтау, келесі буын ақылды инверторларын әзірлеу, энергия сапасын кешенді бақылау және басқару, сондай-ақ инженерлік, жобалау, пайдалану және техникалық қызмет көрсету саласындағы басқару сияқты бірнеше мәселелерді шешуді қажет ететінін атап өтеді.
Бұл мақалада құрылыс сапасы, оңтайландыру дизайны (мысалы, идеалды көлбеу бұрыштары) және модульдер мен комбайн қораптары сияқты жабдықтар тұрғысынан фотоэлектрлік энергия өндіруге әсер ететін факторлар қысқаша талданады.
1. Құрылыс сапасы
Кейбір орнатушылар пайда табуды көздеп, құрылыс шығындарын соқыр түрде төмендетеді, бұл электр энергиясын өндіруде 3-6% шығынға әкелуі мүмкін сапа мәселелеріне әкеледі.
Мемлекеттік электр желісіндегі ақылды зерттеу институтының Жаңа энергия көздерін өндіру бөлімінің менеджері Чен Лей форумда компаниялардың жобалардың кешігуіне жол бермеу үшін жетілдірілген басқару тәжірибелерін қабылдауы, сапаны қамтамасыз ету үшін тиісті және білікті материалдарды таңдауы және фотоэлектр станцияларының дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін үнемі техникалық қызмет көрсету мен қадағалау жүргізуі керектігін атап өтті.
Ғимаратқа интеграцияланған фотоэлектрлік жүйелерді орнату үшін құрылысты ұйымдастыру жоспары мен сапаны бақылау процедуралары дайындалуы керек. Тиісті құрылыс схемалары мен қауіпсіздік шаралары да тұжырымдалуы керек, қажет болған жағдайда техникалық-экономикалық негіздемелерді бағалау жүргізілуі керек.
2. Оңтайландыру дизайны
Жүйені оңтайландырудың мақсаты - күн сәулесінің түсуі, жарықтың шағылысу қабілеті, қоршаған орта температурасы, жел жағдайлары және әртүрлі жүйе компоненттерінің өнімділігі мен өзара әрекеттесуі сияқты факторларды бағалау арқылы электр қуатын өндіруді барынша арттыру. Кейбір фотоэлектрлік қондырғыларда оңтайландыру дизайнының болмауы қуат шығынының төмендеуіне әкеледі.
Негізгі дизайн ескеретін жайттар:
Көлеңкелеу: Көлеңкелеу жүйенің тиімділігіне айтарлықтай әсер етеді, жылу кернеуін тудырады және модульдің қызмет ету мерзімін қысқартады. Көлеңкелеу түрлеріне айналадағы ғимараттар, ағаштар, фотоэлектрлік жүйенің өзінен өздігінен көлеңкелену және шаңнан туындаған уақытша көлеңкелеу жатады.
Бағдарлау және еңкейту бұрышы: Оңтайлы еңкейту бұрышын есептеу өте маңызды, себебі электр желісіне қосылған немесе желіден тыс жүйелер әртүрлі конструкцияларды қажет етеді. Электр желісіне қосылған жүйелер үшін еңкейту бұрышы жылдық орташа тәуліктік қуат шығынын барынша арттыруы керек, ал желіден тыс жүйелер жазғы немесе қысқы жүктемелерге басымдық бере алады.
Мысалы, Нанкин қаласында:
Торға қосылған жүйелер жылдық қуаттың максималды шығысына 25° көлбеу бұрышында қол жеткізеді, бұл жергілікті ендіктен шамамен 7° аз.
Желіден тыс жүйелер әртүрлі: жазғы жүктемелер үшін оңтайлы еңкею бұрышы 7°, бұл жергілікті ендіктен әлдеқайда төмен; қысқы жүктемелер үшін ол 46°, бұл жергілікті ендіктен әлдеқайда жоғары; теңгерімді жүктемелер үшін 42° еңкею бұрышы ұсынылады.
3. Жабдық
Күн энергиясын өндіретін қондырғыларда электр қуатын өндіруге әсер ететін негізгі жабдықтарға күн модульдері, комбайн қораптары, инверторлар және электрлік инфрақұрылым жатады.
Күн модульдері
Модульді таңдау және жүйені құру кезінде үйлесімділікті оңтайландыру және А және В класты күн батареяларын араластырып пайдалану тиімділікті арттыра алады. Модульдің сапасы ендік, спектр, температура, көлеңкелеу, орналасу және сымдардың орналасу жағдайлары сияқты факторларды мұқият ескере отырып қамтамасыз етілуі керек, олардың барлығы модульдің жұмысына әсер етеді.
Инверторлар
Инверторлар - модульдерден басқа, энергия өндіру тиімділігін тікелей арттыра алатын жалғыз жабдық - бұл 10%-ға дейін мүмкін. Орнатпас бұрын, State Grid модельдеу эксперименттерін жүргізуді және тек арзан өндірісті ғана емес, сонымен қатар сериялық өндіріс арқылы шығындарды азайтуға назар аударуды ұсынады.
Торға қосылу
Қытайдың күн энергиясы жүйелері үшін электр желісіне қосылу әлі де дамудың бастапқы кезеңінде тұрған маңызды мәселе болып қала береді. Жүйелік жобалар мен электр желісі арасындағы сәйкессіздіктер, сондай-ақ толық электр желісіне сіңу мәселесі тиімділікті төмендетеді. Сарапшылар электр желісіндегі жүктемені азайту үшін жергілікті энергия тұтынуға басымдық беруді және электр энергиясын зарядтау станциялары сияқты инфрақұрылымды салуды ұсынады.
Құрылыс сапасын кешенді басқару, жүйені оңтайландыру және жабдықты таңдау арқылы фотоэлектрлік өнеркәсіп электр энергиясын өндіру тиімділігін арттырып, пайдалану және пайдалылық талаптарын жақсырақ қанағаттандыра алады.
