Индустрија соларне енергије суочава се са разним изазовима, укључујући трговинске ратове, националне политике, услове прикључења на мрежу и још много тога. Инсталатери и власници постројења брину о профитабилности фотонапонских (ПВ) електрана, произвођачи соларних производа су забринути због недостатка повољних политика, а произвођачи мрежних постројења су забринути због испуњавања техничких стандарда. На крају крајева, кључно питање лежи у томе да ли излазна снага ПВ станица може да задовољи оперативне и профитабилне захтеве и како да произведе више електричне енергије.
Стручњаци из индустрије истичу да тренутна производња соларне енергије захтева решавање вишеструких проблема, као што су праћење времена у реалном времену, детекција оптерећења за дистрибуирану и централизовану производњу електричне енергије, складиштење енергије, развој паметних инвертора следеће генерације, свеобухватно праћење и контрола квалитета електричне енергије, као и управљање у инжењерингу, пројектовању, раду и одржавању.
Овај чланак укратко анализира факторе који утичу на производњу фотонапонске енергије из перспективе квалитета изградње, оптимизације дизајна (нпр. идеалних углова нагиба) и опреме као што су модули и комбиноване кутије.
1. Квалитет градње
Неки инсталатери, вођени профитом, слепо смањују трошкове изградње, што доводи до проблема са квалитетом који могу проузроковати губитак од 3–6% у производњи електричне енергије.
Чен Леј, менаџер Одељења за нову производњу енергије у Институту за истраживање паметних мрежа, истакао је на форуму да компаније морају да усвоје префињене праксе управљања како би спречиле кашњења у пројектима, да одаберу одговарајуће и квалификоване материјале како би осигурале квалитет и да спроводе редовно одржавање и надзор како би гарантовале правилно функционисање фотонапонских станица.
За инсталацију фотонапонских система интегрисаних у зграду, треба припремити план организације изградње и процедуре контроле квалитета. Такође треба формулисати одговарајуће грађевинске шеме и мере безбедности, уз спровођење процена изводљивости када је то потребно.
2. Дизајн оптимизације
Циљ оптимизације система је максимизирање производње електричне енергије проценом фактора као што су сунчево зрачење, рефлексија светлости, температура околине, услови ветра и перформансе и интеракција различитих компоненти система. Недостатак оптимизационог дизајна у неким фотонапонским електранама доводи до смањења излазне снаге.
Кључна разматрања дизајна укључују:
Засенчавање: Засенчавање значајно утиче на ефикасност система, изазива термички стрес и смањује век трајања модула. Врсте засенчавања укључују околне зграде, дрвеће, самозасенчавање од самог фотонапонског система и привремено засенчавање изазвано прашином.
Оријентација и угао нагиба: Израчунавање оптималног угла нагиба је неопходно, јер системи повезани на мрежу или ван мреже захтевају различите дизајне. За системе повезане на мрежу, угао нагиба треба да максимизира просечну годишњу дневну излазну снагу, док системи ван мреже могу дати приоритет летњим или зимским оптерећењима.
На пример, у Нанкингу:
Системи повезани на мрежу постижу максималну годишњу производњу снаге под углом нагиба од 25°, што је око 7° мање од локалне географске ширине.
Системи ван мреже варирају: за летња оптерећења, оптимални угао нагиба је 7°, далеко испод локалне географске ширине; за зимска оптерећења је 46°, много више од локалне географске ширине; за уравнотежена оптерећења препоручује се угао нагиба од 42°.
3. Опрема
Кључна опрема која утиче на производњу електричне енергије у фотонапонским електранама укључује соларне модуле, комбиноване кутије, инверторе и мрежну инфраструктуру.
Соларни модули
Током избора модула и изградње система, оптимизација компатибилности и коришћење комбинације соларних ћелија класе А и класе Б може побољшати ефикасност. Квалитет модула мора бити обезбеђен, уз пажљиво разматрање фактора као што су географска ширина, спектар, температура, сенчење, локација и услови ожичења, који сви утичу на перформансе модула.
Инвертори
Инвертори су једина опрема, поред модула, која може директно побољшати ефикасност производње електричне енергије - потенцијално и до 10%. Пре инсталације, State Grid препоручује спровођење симулационих експеримената и фокусирање на смањење трошкова кроз серијску производњу, уместо искључиво тежње ка јефтиној производњи.
Прикључак на мрежу
Повезивање са мрежом остаје значајан изазов за кинеске системе соларне енергије, који су још увек у раним фазама развоја. Неусклађеност између дизајна система и мреже, заједно са проблемом потпуне апсорпције мреже, омета ефикасност. Стручњаци предлажу давање приоритета локалној потрошњи енергије како би се смањило оптерећење мреже и изградња инфраструктуре као што су станице за пуњење електричних возила како би се смањили трошкови преноса.
Кроз свеобухватно управљање квалитетом градње, оптимизацију система и избор опреме, фотонапонска индустрија може побољшати ефикасност производње електричне енергије и боље испунити оперативне и профитабилне захтеве.
