Галузь сонячної енергетики стикається з різними викликами, включаючи торговельні війни, національну політику, умови підключення до мережі тощо. Монтажники та власники установок стурбовані прибутковістю фотоелектричних (ФЕ) електростанцій, виробники сонячної продукції стурбовані відсутністю сприятливої політики, а виробники мережевого обладнання побоюються дотримання технічних стандартів. Зрештою, основне питання полягає в тому, чи може вихідна потужність ФЕ станцій задовольнити експлуатаційні вимоги та вимоги до прибутковості, і як генерувати більше електроенергії.
Галузеві експерти зазначають, що сучасна сонячна енергетика вимагає вирішення багатьох питань, таких як моніторинг погоди в режимі реального часу, виявлення навантаження для розподіленого та централізованого виробництва електроенергії, накопичення енергії, розробка інтелектуальних інверторів наступного покоління, комплексний моніторинг та контроль якості електроенергії, а також управління в інженерії, проектуванні, експлуатації та технічному обслуговуванні.
У цій статті коротко аналізуються фактори, що впливають на виробництво фотоелектричної енергії, з точки зору якості будівництва, оптимізації проектування (наприклад, ідеальних кутів нахилу) та обладнання, такого як модулі та комбіновані коробки.
1. Якість будівництва
Деякі монтажники, прагнучи прибутку, сліпо знижують витрати на будівництво, що призводить до проблем з якістю, які можуть спричинити втрати виробництва електроенергії на 3–6%.
Чень Лей, менеджер відділу виробництва електроенергії нової енергетики Державного науково-дослідного інституту інтелектуальних мереж, наголосив на форумі, що компанії повинні впроваджувати вдосконалені методи управління, щоб запобігти затримкам проектів, вибирати відповідні та кваліфіковані матеріали для забезпечення якості, а також проводити регулярне технічне обслуговування та нагляд, щоб гарантувати належне функціонування фотоелектричних станцій.
Для встановлення інтегрованих у будівлю фотоелектричних систем слід підготувати план організації будівництва та процедури контролю якості. Також слід розробити відповідні схеми будівництва та заходи безпеки, а також за необхідності провести оцінку доцільності.
2. Оптимізаційний дизайн
Метою оптимізації системи є максимізація виробництва електроенергії шляхом оцінки таких факторів, як сонячна радіація, коефіцієнт відбиття світла, температура навколишнього середовища, вітрові умови, а також продуктивність і взаємодія різних компонентів системи. Відсутність оптимізаційного проектування в деяких фотоелектричних електростанціях призводить до зниження вихідної потужності.
Ключові міркування щодо дизайну включають:
Затінення: Затінення суттєво впливає на ефективність системи, створює теплове напруження та скорочує термін служби модулів. Типи затінення включають навколишні будівлі, дерева, самозатінення від самої фотоелектричної системи та тимчасове затінення, спричинене пилом.
Орієнтація та кут нахилу: Розрахунок оптимального кута нахилу є важливим, оскільки системи, підключені до мережі, та автономні системи потребують різних конструкцій. Для систем, підключених до мережі, кут нахилу повинен максимізувати середньодобову вироблену потужність, тоді як автономні системи можуть надавати пріоритет літнім або зимовим навантаженням.
Наприклад, у Нанкіні:
Системи, підключені до мережі, досягають максимальної річної виробки електроенергії при куті нахилу 25°, що приблизно на 7° менше за місцеву широту.
Автономні системи різняться: для літніх навантажень оптимальний кут нахилу становить 7°, що значно нижче місцевої широти; для зимових навантажень – 46°, що значно вище місцевої широти; для збалансованих навантажень рекомендується кут нахилу 42°.
3. Обладнання
Ключове обладнання, що впливає на виробництво електроенергії на фотоелектричних електростанціях, включає сонячні модулі, об'єднувачі, інвертори та мережеву інфраструктуру.
Сонячні модулі
Під час вибору модулів та побудови системи оптимізація сумісності та використання сонячних елементів класу А та класу В може підвищити ефективність. Якість модулів має бути забезпечена з ретельним урахуванням таких факторів, як широта, спектр, температура, затінення, розташування та умови проводки, які впливають на продуктивність модуля.
Інвертори
Інвертори – це єдине обладнання, окрім модулів, яке може безпосередньо підвищити ефективність виробництва електроенергії – потенційно до 10%. Перед встановленням State Grid рекомендує проводити симуляційні експерименти та зосереджуватися на зниженні витрат за рахунок серійного виробництва, а не виключно на прагненні до низьковитратного виробництва.
Підключення до мережі
Підключення до мережі залишається значною проблемою для сонячних енергетичних систем Китаю, які все ще перебувають на ранніх стадіях розвитку. Невідповідність між конструкціями систем та мережею, а також проблема повного поглинання електроенергії мережею, перешкоджають підвищенню ефективності. Експерти пропонують пріоритезувати місцеве споживання електроенергії, щоб зменшити навантаження на мережу, та будувати інфраструктуру, таку як зарядні станції для електромобілів, щоб знизити витрати на передачу.
Завдяки комплексному управлінню якістю будівництва, оптимізації системи та вибору обладнання, фотоелектрична галузь може підвищити ефективність виробництва електроенергії та краще відповідати експлуатаційним вимогам та вимогам щодо прибутковості.
