Как собрать солнечную электростанцию: Как собрать солнечную электростанцию своими руками

Как построить свою солнечную электростанцию

Е-ветерок.ру
Энергия ветра и солнца

>Разделы сайта

>Последние записи

>
Тест lifepo4, зависимость напряжения и ёмкости

>
Активный балансир для литиевых АКБ

>
Дешёвый электро-велосипед

>
Контроллер ФОТОН 150/50 MPPT WI-FI

>
Отчёт о состоянии электростанции весна 2019

>
Инвертор SILA +MPPT

>
Гибридные инверторы SILA

>
Реле напряжения XH-M609

>
DC 300V 100A ваттметр

>
ZT-X RM409B True-RMS цифровой мультиметр

>
Электровелосипед, передний привод на my1016

В этой статье я хочу рассказать как можно самостоятельно собрать небольшую автономную электростанцию на солнечных панелях, что для этого понадобится, и почему выбор пал на те или иные составляющие электростанции. Допустим нам нужно сделать электричество в (дачном домике, вагончике охраны, в гараже, и т.п.), но бюджет ограничен, и хочется за минимум средств получить хоть что-то. И как минимум нам нужен свет, питание и зарядка мелкой электроники, а так-же иногда мы хотим к примеру пользоваться электро-инструментом.

Солнечная электростанция

Фото солнечных панелей на крыше домика, две панели по 100 Ватт

Для этого по минимуму нам понадобится солнечные панели на 200-300 Ватт, можно конечно и на 100ватт всего, и даже меньше, если вам требуется совсем немного энергии. Но лучше брать с запасом, и сразу определится на какое напряжение строить систему. К примеру если вы хотите все питать от напряжения 12вольт, то лучше покупать панели на 12вольт, а если все будет питаться через инвертор, то систему можно стоить на 24/48 вольт. Например две панели по 100 Ватт, которые смогут дать 700-800 Ватт энергии за световой день. Когда есть солнце тут и от одной панели энергии много, но лучше брать сразу 2-3 штуки чтобы и в пасмурную погоду, и зимой энергия тоже была, так-как в пасмурную погоду выработка падает в 5-20 раз и чем больше панелей будет тем лучше.

На 12вольт есть масса электроники и различных зарядных устройств, у нас большинство автомобилей имеют бортовую сеть 12v и для этого напряжения есть практически все, и это доступно. К примеру от 12v работают светодиодные ленты, которые хорошо подходят для освещения, есть светодиодные лампочки 12v в любом магазине. Так-же для зарядки телефонов и планшетов есть автомобильные адаптеры, которые из 12/24v делают 5v. Такие адаптеры имеют или USB выход один или два и более, или с проводом под конкретную модель телефона или планшета, в общем заряжать электронику от 12-ти вольт проблем нет.

Если вам нужно питать от 12вольт ноутбук, то для этого тоже есть автомобильные зарядные адаптеры, которые из 12v делают 19v. В общем практически все есть чтобы питаться от двенадцати вольт, даже кипятильники, холодильники и электро чайники. Так-же есть и телевизоры на 12вольт, которые диагональю 15-19 дюймов и обычно ставятся на кухню. Но конечно если мощность солнечных панелей небольшая и емкость аккумуляторов тоже, то рассчитывать на то можно постоянно пользоваться мощными потребителями не приходится, разве что летом.

фото потребители на 12в

Приборы и адаптеры на 12v

Для примера некоторые виды преобразователей работающих от 12 вольт, и некоторые приборы работающие от 12 вольт, такие как чайник, кипятильник, холодильник. Освещение на 12вольт

Если все делать на 12v, то тут преимущество в экономии электроэнергии, так-как инвертор 12/220 вольт тоже имеет свой КПД около 85-90%, и дешевые инверторы на холостом ходу потребляют 0,2-0,5 А, а это 3-6 ватт/ч., или 70-150 ватт в сутки. Согласитесь что просто так 70-150 ватт энергии в сутки тратить не хочется, этого же к примеру хватит чтобы дополнительно еще несколько часов светила светодиодная лампочка, проработал телевизор часов 5-7, зарядить телефон раз двадцать этой энергией можно. Плюс к тому еще при работе на инверторе теряется 10-15% энергии, и в итоге общее количество энергии теряющейся на инверторе получается существенной. И особенно это не рационально когда мы из 12вольт делаем 220вольт, а потом в розетку включаем блок питания на 12вольт, или 5вольт. В этом случае КПД всей системы очень низок так-как много энергии тратится на преобразователях.

Единственное неудобство в том что на 12 вольт мало электроинструмента, и он не распространен, так-же в продаже трудно найти холодильники, насосы и пр. По-этому если нужно питать от своей автономки что-то еще кроме всякой мелкой электроники, то без инвертора 12/220 вольт не обойтись. И тут нужно учитывать что и сам инвертор имеет КПД, и некоторые приборы не особо экономичны. Все это влечет за собой необходимость увеличивать пропорционально потреблению емкость аккумуляторов, и мощность солнечных панелей.

Тут как-бы два варианта, или оптимизировать все на низкое напряжение 12вольт, или тогда сразу переводить все на 220вольт. Ну еще можно просто установить инвертор и пользоваться им когда это нужно, а все что работает постоянно (свет, телевизор, зарядные) питать от 12 вольт. В этом случае может подойти даже дешевый инвертор с модифицированной синусоидой.

Через инверторы с модифицированным синусом часто отказываются работать насосы и холодильники, так-как частота и форма напряжения не подходит для требовательного оборудования. Но через такие инверторы нормально работают лампочки любые на 220вольт, электроинструмент (дрели, болгарки и пр. ), и электроника с импульсными блоками питания (современные телевизоры и прочая электроника). Вообще чтобы точно не было проблем лучше сразу брать инвертор с чистой синусоидой на выходе, а то если что-то выйдет из строя из-за инвертора — то убытка больше будет чем экономии.

Контроллер заряда аккумуляторов, инверторы

Не смотря на то что к примеру у нас небольшая мощность солнечных панелей, но контроллер лучше брать с двукратным запасом по мощности, особенно если покупать дешевый контроллер. Выход из строя контроллера может повлечь за собой еще много проблем, он может испортить аккумуляторы, или неправильно их заряжать от чего они быстро потеряют емкость. Так-же если контроллер подаст все напряжение от СП в сеть, то может испортится электроника питающаяся от 12в, так как СП в холостую дают до 20вольт. Подробнее про контроллеры — Контроллеры для солнечных батарей

Кстати если вы будете питать все через инвертор, то систему можно строить не только на 12вольт, но и к примеру на 24 или 48 вольт. Основное отличие при этом в том что толщина проводов требуется значительно меньше так-как ток по проводам будет меньше. К примеру если у нас система на 12вольт, то ток зарядки по проводам будет доходить до 12 Ампер, а если через MPPT контроллер, то до 18А. И чтобы провода не грелись и не-было потерь, сечение провода должно быть толстым, и чем дальше солнечные панели от аккумуляторов тем провод должен быть толще.

Так к примеру для тока в 6 Ампер сечение провода должно быть 4-6кв. а если у нас ток 12А, то уже нужен провод 10-12кв. А если у нас будет 50 Ампер, то и провода должны быть толще чем сварочные (50кв.), чтобы не грелись и не-было потерь. Вот чтобы экономить на толщине и не терять энергию, систему строят на 24v 48v. В случае с 48 вольт толщину провода можно уменьшить в четыре раза и на этом прилично сэкономить. А инверторы есть и на 24v и на 48v. Так-же есть и контроллеры, думаю вам понятно, основной смысл это экономия в проводах и меньше потери на передаче электроэнергии от солнечных панелей до аккумуляторов.

Контроллеров существует два типа, это MPPT и PWM контроллеры. Первый тип может с солнечных панелей выжимать до 98% мощности, но стоит дороже. А PWM контроллеры простые и заряжают тем током что есть, то-есть с ними мощность от солнечных батарей всего 60-70%. MPPT контроллер работает лучше при ярком солнце и из высокого напряжения СП делает более низкое 14в и больше тока. А обычные PWM не могут преобразовывать, но зато в пасмурную погоду, когда ток с панелей совсем маленький, такие контроллеры дают немного больше энергии в аккумуляторы.

Какой контроллер покупать тут я думаю четко не определить, кому-то нужно с солнца брать всю энергию, а у кого-то при солнце и так энергии с запасом приходит, а вот в пасмурную погоду хочется хоть немного, но по-больше. В принципе если вместо дорогова MPPT купить еще одну солнечную панель, то как-раз и компенсируются преимущество MPPT, и плюс в пасмурную погоду толку больше будет. Я лично склоняюсь больше к обычным контроллерам, так-как когда есть солнце энергию и так девать некуда, а когда его нет, то тут лишняя солнечная панель очень поможет. К примеру три панели по 100ватт дадут с обычным контроллером 18А, а с MPPT дадут 27А. Но когда будет пасмурная погода, то три панели через MPPT дадут к примеру 3А, а с обычным контроллером уже около 3,6А, а если купить вместо MPPT четвертую панель, то 4,8А.

Это все я привожу для примера, разница конечно для солнечного дня 18 и 27 А большая, но если и при 18А все равно аккумуляторы за день заряжаются, то зачем тогда больше мощности, все равно ведь когда зарядятся контроллер отключит панели и они просто так будут освещаться солнцем. А вот когда нет солнца, то и лишнему амперу радуешься, по-этому лучше больше панелей чем дорогой контроллер.

Про аккумуляторы для автономных систем

Аккумуляторы это наверно самая дорогая и важная часть системы, они очень капризны и быстро портятся, их много типов и с ними нужно относится нежно, иначе они быстро теряют емкость и портятся. По этому и контроллер нужно покупать умный, чтобы его можно было настраивать на разные типы, или там уже должны быть пред-установлены настойки для работы с разными типами АКБ.

К приму автомобильные стартерные аккумуляторы очень быстро теряют емкость в автономных системах, всего 1-2 года и они уже теряют 90% емкости. Это связано с глубокими разрядами, так-как дешевые контроллеры отключают потребителей при 10вольт, а автомобильные АКБ не рассчитаны на это, по-этому если уж их использовать, то не разряжать их более 110,8-12,0 вольт.

Тяговые аккумуляторы более выносливые и их можно разряжать на 80%, но они дороже и их тоже не желательно разряжать до 10вольт. Еще есть например гелиевые аккумуляторы, которые критичны к пере-заряду. Тонкостей много и лучше все изучить чтобы не терять свои деньги. Подробнее можно почитать про свинцовые аккумуляторы здесь — Автомобильные и тяговые аккумуляторы

Щелочные аккумуляторы очень выносливы, но и очень дорогие. И если свинцовые АКБ имеют КПД 85-90% то щелочные аккумуляторы здесь немного проигрывают, а если их эксплуатировать заряжая и разряжая большими токами, то их КПД заметно ухудшается. Не выгодны такие аккумуляторы особенно зимой, тут и так энергии мало приходит, да еще и аккумуляторы отдают на 30% меньше энергии чем получают от солнечных батарей. Хотя сейчас вроде появились щелочные АКБ с улучшенным КПД, но картина в общем такая.

Литий-железо-фосфатный АКБ самые перспективные для автономных систем, они имеют высокий КПД 95-98%, и при этом совсем не боятся недо зарядов, глубоких разрядов, и больших токов разряда-заряда. Но они тоже дорогие и требуют дополнительно BMS систему контроля состояния ячеек. Если такой аккумулятор зарядить или разрядить ниже положенного, то он безвозвратно теряет емкость или ячейка вообще перестает работать. Но за состоянием акб следит БМС и она так-же занимается балансировкой заряда аккумулятора, по-этому если что-то пойдет не так, то она защитит аккумулятор и все отключит, и он не испортится.

В одной статье все не опишешь, но основное я постарался упомянуть и описать чтобы было понятно тем кто с этим совсем не знаком. Более подробно можно почитать в других статьях из раздела. Но в общем на данный момент судя по своему опыту строить небольшую электростанцию без инвертора и всю электронику питать от 12вольт выгоднее, а если уж все переводить на 220вольт, то строить систему на 48в. Особенно зимой даже немного лишней энергии очень нужно. Так-же и аккумуляторы у меня этой зимой литий-железо-фосфатные (lifepo4), и явно энергии в общем заметно больше чем при использовании автомобильных АКБ, плюс к тому lifepo4 совсем не испортились и потери емкости нет, хотя они целый месяц не заряжались до конца и постоянно разряжались до отключения.

Как собрать солнечную электростанцию самостоятельно?

Солнечная энергетика становится все более востребована среди населения. И это неудивительно: солнечная станция обеспечивает автономность от нестабильных центральных энергосетей, ее можно установить в удаленных населенных пунктах, и самое важное – это рентабельная инвестиция. При этом в последнее время стоимость компонентов системы становится все доступнее, благодаря чему многие задаются вопросом: «как собрать солнечную электростанцию?». Что ж. Давайте разбираться.

Для того, чтобы собрать солнечную электростанцию потребуется:

• Солнечная панель
• Контроллер заряда
• Инвертор, который преобразует постоянный ток, вырабатываемый солнечной панелью, в переменный, который необходим для питания электроприборов
• Аккумулятор для накопления электроэнергии и ее использования в темное время суток или в пасмурную погоду, когда выработка электроэнергии солнечными панелями снижена.

К тому же не лишними будут базовые знания электротехники и математики для точного расчета нагрузки и количества необходимых элементов для сборки эффективной и стабильной солнечной электростанции.

Собираем солнечную электростанцию: расчет нагрузки на систему

Нельзя просто закупить все элементы солнечной электростанции и надеяться, что ее мощности будет достаточно для обеспечения вашего дома. Перед этим стоит заняться расчетами нагрузки приборов. И здесь все не так сложно, как может показаться на первый взгляд:

1. Необходимо определить, какие потребители будут подключены к сети и сколько времени они будут работать. Учитывайте каждый возможный потребитель: от осветительных приборов до крупной бытовой техники.
2. Изучите потребляемую мощность каждого подключаемого прибора. Всю необходимую информацию вы найдете в спецификациях или интернете.
3. Последний шаг – расчет величины потребляемого электричества в Ватт-часах. К примеру, вы планируете использовать лампу мощностью 10 Вт в течение 10 часов. За это время лампа потребит 100 Вт*ч. И так – по каждому потребителю электроэнергии.

После завершения расчетов нагрузки стоит приступить к подбору подходящих элементов системы.

Как собрать солнечную электростанцию и выбрать подходящий аккумулятор

Солнечные панели способны генерировать электрическую энергию только в течение светового дня. Соответственно, и питание потребителей в этом случае будет возможно только днем. При этом практически всем приборам требуется постоянное номинальное напряжение, которым панель напрямую не может обеспечивать из-за переменчивости интенсивности солнечного света. Именно поэтому аккумулятор является одним из ключевых элементов электростанции.

На современном рынке представлен большой выбор аккумуляторов для солнечных электростанций любой емкости, производимых по различным технологиям. Однако не стоит использовать традиционные автомобильные АКБ, изготовленные по классической свинцово-кислотной технологии. Несмотря на финансовую привлекательность, данный тип батарей не справится с обеспечением стабильного электроснабжения: они предназначены для моментальной выдачи большого объема энергии и не устойчивы к цикличным разрядам. Поэтому классический аккумулятор прослужит, даже при весьма умеренной эксплуатации, не больше года.

Вам потребуются АКБ, устойчивые к глубоким разрядам и цикличности, способные работать при любых температурах. И самое важное: аккумуляторы должны быть безопасны в использовании и не выделять токсичных газов. Рекомендуем рассматривать АКБ с гелеобразным электролитом (GEL) или инновационные AGM батареи.

Также важно учесть напряжение системы: 12/24В или 48В. Более высокое напряжение обеспечивает меньшие потери в медных проводниках. Для домашней сети оптимальным является напряжение 12В и 24В, обеспечивающее прямое питание потребителей без двойного преобразования и потерь показателей мощности.

Совет: не допускайте глубокого разряда аккумулятора для увеличения срока службы. Чем больше циклов глубокого разряда, тем короче срок службы АКБ. Старайтесь разряжать батарею примерно до 30%.

Выбор панелей для солнечной электростанции

На рынке представлены солнечные панели разных типов:

• Тонкопленочные (аморфные) панели обладают малой стоимостью, но склонны быстро деградировать и терять мощность. Соответственно, данный тип панелей будет требовать регулярной замены.
• Монокристаллические с КПД фотоэлементов 20-21% и сниженной площадью для получения энергии. Это более дорогой, но и более эффективный тип панелей.
• Полукристаллические панели обладают КПД 17-19%. Требуется немного большая площадь фотоэлементов для получения электроэнергии.

При выборе солнечной панели главное – выбрать добросовестного производителя, не пренебрегающего соблюдением технологических норм. Тщательный выбор производителя позволит предотвратить раннюю деградацию панелей и приобрести долговечные фотоэлементы.

Для расчета мощности следует учитывать:

• потребление электроприборов и его полное восполнение с учетом потерь на преобразование
• разную интенсивность выработки солнечной энергии в течение светового дня, связанную с погодными условиями. В пасмурную и дождливую погоду энергии вырабатывается в несколько раз меньше, чем в ясные дни.
• Запас мощности в осенне-зимний период из-за короткого светового дня и, соответственно, сниженной выработки электроэнергии.

Выбор контроллера и инвертора

Контроллер помещается между солнечной панелью и аккумулятором для регулировки тока и зарядки АКБ. Следует выбирать контроллер в соответствии с мощностью солнечной батареи. Данную информацию можно получить в паспорте контроллера или подобрать наиболее подходящую модель при помощи специалистов.

Инвертор требуется для преобразования постоянного тока в переменный, необходимый для питания электроприборов. Следует выбирать мощность инвертора равную мощности всех одновременно используемых потребителей или превышающую её.

Как собрать солнечную электростанцию? Технологии монтажа

1. После закупки всего необходимого, следует выбрать открытое место на крыше без возможных препятствий для поступления солнечного света (более высокие постройки или деревья, которые будут создавать тень и сокращать выработку электроэнергии).
2. Рассчитайте оптимальный угол наклона панелей для захвата максимальных показателей солнечной энергии. Наибольшая выработка энергии возможна при угле наклона в 30-40° в летний период и 80° — в зимний.
3. Располагать панели следует на южной стороне. В крайнем случае – на юго-восточной или юго-западной, но в данном случае будет сокращена выработка солнечной энергии.
4. При монтаже панелей учитывайте парусность конструкции. Используйте специальные крепежи для солнечных панелей и тщательно крепите конструкцию к стойке с обязательным расстоянием между крышей и панелью.
5. Используйте промаркированные провода для подключения.
6. Размещайте все элементы системы как можно ближе друг к другу для уменьшения энергопотерь.
7. Придерживайтесь схемы подключения всех приборов: последовательной или параллельной.

Аккумуляторы GEL Block Solar

Для использования в системах солнечных и ветровых электростанций и других видах альтернативной энергетики. Номинальная емкость аккумуляторов TUBOR GEL BLOCK Solar от 65 до 225 Ач.

Узнать подробнее

Аккумуляторы GEL Block

Аккумуляторы TUBOR GEL BLOCK изготавливаются из свинцовых намазных пластин кальциевым легированием, обладая при этом превосходными характеристиками по накоплению энергии и одновременно обеспечивая длительный срок службы.

Узнать подробнее

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK Solar 12/65

27 386 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  258
• Ширина, мм:
  171
• Высота, мм:
  200
• Масса, кг:
  21
• Номинальное напряжение:
  12
• Режим эксплуатации:
  Циклический

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK Solar 12/70

29 513 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  278
• Ширина, мм:
  175
• Высота, мм:
  190
• Масса, кг:
  21,7
• Номинальное напряжение:
  12
• Режим эксплуатации:
  Циклический

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK Solar 12/85

30 623 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  305
• Ширина, мм:
  171
• Высота, мм:
  200
• Масса, кг:
  25
• Номинальное напряжение:
  12
• Режим эксплуатации:
  Циклический

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK Solar 12/90

33 676 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  353
• Ширина, мм:
  175
• Высота, мм:
  190
• Масса, кг:
  27
• Номинальное напряжение:
  12
• Режим эксплуатации:
  Циклический

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK Solar 12/125

52 313 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  512,5
• Ширина, мм:
  188
• Высота, мм:
  195
• Масса, кг:
  44
• Номинальное напряжение:
  12
• Режим эксплуатации:
  Циклический

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK Solar 12/180

64 629 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  515,3
• Ширина, мм:
  224,5
• Высота, мм:
  206
• Масса, кг:
  53
• Номинальное напряжение:
  12
• Режим эксплуатации:
  Циклический

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK Solar 12/225

80 549 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  515,3
• Ширина, мм:
  278
• Высота, мм:
  225
• Масса, кг:
  73
• Номинальное напряжение:
  12
• Режим эксплуатации:
  Циклический

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK 12/60

22 844 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  258
• Ширина, мм:
  171
• Высота, мм:
  200
• Масса, кг:
  21
• Номинальное напряжение:
  12

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK 12/65

24 984 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  278
• Ширина, мм:
  175
• Высота, мм:
  190
• Масса, кг:
  21,7
• Номинальное напряжение:
  12

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK 12/75

27 930 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  305
• Ширина, мм:
  171
• Высота, мм:
  200
• Масса, кг:
  25
• Номинальное напряжение:
  12

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK 12/80

29 933 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  353
• Ширина, мм:
  175
• Высота, мм:
  190
• Масса, кг:
  27
• Номинальное напряжение:
  12

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK 12/115

46 500 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  512,5
• Ширина, мм:
  188
• Высота, мм:
  195
• Масса, кг:
  44
• Номинальное напряжение:
  12

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK 12/160

57 314 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  515,3
• Ширина, мм:
  224,5
• Высота, мм:
  206
• Масса, кг:
  53
• Номинальное напряжение:
  12

Аккумулятор TUBOR GEL BLOCK 12/200

71 599 Р

Скидки при сдаче Б/У АКБ

В корзину

• Марка:
  TUBOR
• Длина, мм:
  515,3
• Ширина, мм:
  278
• Высота, мм:
  225
• Масса, кг:
  73
• Номинальное напряжение:
  12

Как построить солнечную электростанцию.

Весь процесс фотоэлектрической установки… | by Solar DAO

Весь процесс фотоэлектрической установки объясняется шаг за шагом. С самого начала и до конца по всем процедурам. Давайте начнем!

Процесс строительства фотоэлектрических солнечных электростанций представляет собой сложную задачу, требующую значительного количества времени, денег и опыта. Его можно разбить на несколько этапов:

1. Определение местоположения
2. Определение точки подключения к сети
3. Предстроительная документация и переговоры
4. Инфраструктура (дороги, забор, охрана)
5. Закупка оборудования и логистика
6. Монтаж несущих конструкций
7. Установка и подключение солнечных панелей и инверторов
8. Установка трансформаторной подстанции
9. Подключение к сети
10. Настройка системы мониторинга

Каждый этап приносит новую экономически значимую информацию, так что разработчик может обновить оценки ожидаемой производительности, производительности и затрат фотоэлектрической солнечной электростанции, а также цифры ожидаемых финансовых возвращается.

Прежде чем приступить к строительству, необходимо определить место для строительства фотоэлектрической солнечной станции и определить точку подключения к сети. Таким образом, первоначально Solar DAO будет планировать проект и получать разрешения на планирование и подключение от местных властей.

Утверждение плана местными властями является первой важной вехой во всем процессе. Солнечные фотоэлектрические установки требуют значительного пространства, потому что большие массивы солнечных панелей должны подвергаться воздействию солнечного света. На практике фотоэлектрические солнечные электростанции занимают не менее одного гектара площади на 1 МВтч выработки, что требует согласования с местной администрацией. План проекта обычно также подвергается комплексному аудиту в области охраны труда, техники безопасности и охраны окружающей среды.

Второе важное соображение при планировании нового солнечного парка касается наличия, местоположения и мощности подключения к сети. Обычно точка подключения предоставляется местными властями. Тем не менее, необходимо обсудить несколько важных вопросов из-за значительного влияния точки подключения к сети на стоимость проекта и будущие доходы.

Во-первых, сетевая сеть должна быть способна поглощать мощность фотоэлектрической солнечной станции на полную мощность. Во-вторых, разработчик проекта должен быть в состоянии удовлетворить требования по затратам на обеспечение линий электропередач к точке подключения, а также дополнительные расходы, которые могут быть связаны с модернизацией сети, чтобы сделать ее пригодной для поглощения энергии станции.

Эти затраты могут быть устранены путем тщательного планирования и установления партнерских отношений с операторами сетей в целевых регионах. Вот почему Solar DAO собирается строить фотоэлектрические солнечные электростанции в проверенных юрисдикциях с прозрачными правилами и хорошими постоянными деловыми отношениями (например, в Казахстане).

Этот этап включает в себя несколько не менее важных этапов, включая получение прав на землю, разработку проектной документации и получение разрешения на строительство. На этом этапе также подписывается Соглашение о покупке электроэнергии (PPA), обеспечивающее долгосрочный спрос на продукцию фотоэлектрической солнечной электростанции.

После того, как юридические и контрактные вопросы улажены, строится инфраструктура, в том числе дороги и заводские стены; разработчик проекта также нанимает сотрудников службы безопасности. После создания инфраструктуры следующей задачей является закупка оборудования и обеспечение логистической поддержки его доставки.

Следующий список иллюстрирует последовательность этапов разработки проекта согласно Международной финансовой корпорации:

1. Идентификация объекта/концепция: определение потенциальных площадок, финансирование разработки проекта, разработка приблизительной технической концепции;
2. Предварительное ТЭО: различные оценки, приблизительный анализ затрат/выгод, оценка различных технических вариантов, потребности в разрешениях, оценка рынка;
3. ТЭО: техническая и финансовая оценка предпочтительного варианта, оценка вариантов финансирования, инициирование процесса получения разрешений, разработка приблизительной технической концепции, первый контакт с разработкой проекта;
4. Финансирование/контракты: получение разрешений, стратегия заключения контрактов, выбор поставщиков и заключение контрактов, финансирование проекта, комплексная проверка, концепция финансирования;
5. Рабочий проект: подготовка рабочего проекта для всех соответствующих лотов, подготовка графика реализации проекта, завершение разрешительной процедуры, кредитный договор;
6. Строительство: строительный надзор, независимая техническая экспертиза строительства;
7. Ввод в эксплуатацию: эксплуатационные испытания, подготовка исполнительного проекта (при необходимости), независимая проверка ввода в эксплуатацию

Фактический процесс строительства обычно передается одному или нескольким подрядчикам, которые выполняют проектирование, закупки и строительные работы ( ЭПК). В процессе задействованы все основные и необходимые элементы, из которых состоят фотоэлектрические солнечные электростанции.

Солнечные электростанции используют системы наземного монтажа солнечных панелей. Преимущество системы наземного монтажа по сравнению с системами солнечных панелей на крыше заключается в том, что нет двух абсолютно одинаковых крыш, что значительно ограничивает возможности стандартизации. И наоборот, наземные системы предлагают гораздо более быстрое время установки, поскольку большую часть работы можно выполнить заранее.

Кроме того, наземные системы имеют гораздо более легкий доступ и не влекут за собой проблем с постановкой, логистикой и затратами на кровельные системы. Последние менее затратны с точки зрения стоимости площадки, но более трудоемки и имеют более высокие логистические затраты. Напротив, наземные системы требуют больших первоначальных инвестиций для подготовки площадки, но сам процесс установки менее сложен. Наконец, наземные системы более эффективны и масштабируемы.

Солнечные панели монтируются на несущие конструкции из алюминиевых профилей и крепежа из нержавеющей стали. В Solar DAO обычно применяются стационарные конструкции с фиксированным углом установки солнечных панелей, что позволяет снизить затраты на строительство и эксплуатацию.

Обычно используются четыре основных типа фундаментов: d зубчатые сваи, винтовые сваи, земляные винты и балластные фундаменты, , как показано на рисунке ниже:

Обычно опоры забивных свай используются в крупные фотоэлектрические солнечные электростанции, которые слишком дороги для средних и малых. Также могут использоваться бетонные ленточные фундаменты, выполненные из бетонных блоков или сооруженные на месте. Выбор, в конечном счете, зависит от соображений стоимости и состояния грунта. Забивные сваи — самые простые и дешевые фундаменты.

Затем к фундаменту крепятся алюминиевые опоры, несущие поперечные балки, к которым крепятся фотоэлектрические модули. Панели также оснащены трекерами, позволяющими оптимизировать использование солнечного излучения. Двухосевой трекер позволяет генерировать до 45% больше энергии, чем стационарная система аналогичного размера.

На этом этапе фотоэлектрическая солнечная электростанция подключается к сети по согласованию с местными властями в ходе предварительных переговоров. В игру также вступают системы мониторинга, которые устанавливаются и настраиваются для удаленного мониторинга работы предприятия.

Разработчик проекта может заключить контракт с местным субподрядчиком на эксплуатацию и техническое обслуживание (ЭиТО) станции. Однако в случае с Solar DAO за эксплуатацию и техническое обслуживание и удаленный мониторинг будет отвечать сам инвестиционный фонд. Как правило, солнечные панели требуют минимального обслуживания, поскольку являются надежной твердотельной системой по сравнению с вращающимся оборудованием. Солнечные панели Solar DAO из кристаллического кремния имеют гарантированный срок службы 10 лет.

Весь процесс можно проиллюстрировать на следующем изображении от First Solar:

Если вам понравилась эта история, нажмите кнопку 👏 и поделитесь ею, чтобы помочь другим узнать ее! Не стесняйтесь, чтобы оставить комментарий ниже.

Первые шаги по созданию солнечной фермы

Популярность солнечной энергии стремительно растет во всем мире, и в последние годы она превратилась из дорогой и экзотической в ​​жизнеспособную, рентабельную и просто разумную. Возможности по сбору солнечной энергии увеличились с 2015 года, и люди, кажется, склоняются к этому все больше и больше. Люди также осознают изменение стоимости солнечной энергии, и землевладельцы могут продавать солнечную энергию, которую они производят на своих солнечных фермах, обратно в сеть. Если у вас есть несколько акров земли, которые вы хотите использовать для строительства солнечной фермы, есть некоторые вещи, которые вы должны знать о развитии этих типов ферм.

Как работает солнечная ферма?

Будь то массив мощностью 50 кВт или 50 МВт, есть несколько ключевых вопросов, которые вы должны задать себе при рассмотрении вопроса о строительстве солнечной фермы.

1. Сколько акров мне нужно?

Крупные солнечные фермы коммунального масштаба, такие как Kamuthi Solar Power (один из крупнейших в мире солнечных проектов), могут потребовать до 2500 акров. Большинство из них меньше по размеру и занимают несколько сотен акров, в то время как для небольшой солнечной фермы может потребоваться всего несколько акров земли.

2. Как я буду обслуживать завод?

Будет важно, есть ли на участке варианты очистки или источники воды, потому что они понадобятся вам для поддержания эффективности всех этих солнечных панелей, расположенных близко к земле.

3. Как будет осуществляться электрическое подключение?

Земля расположена достаточно близко к электрическим панелям и линиям электропередач? Расположение земли определяет, сможете ли вы подключить свой массив к централизованному источнику питания или к электросети.

4. Солнечные батареи — сколько вам нужно?

Чтобы определить количество панелей, которые вам понадобятся для массива, вам нужно начать с необходимого количества кВтч энергии, а затем двигаться в обратном порядке. Для расчета этого числа вам необходимо понять, сколько энергии будет обеспечивать конкретная солнечная панель, определив коэффициент производства солнечных панелей для вашего региона. Существуют калькуляторы, которые вы можете использовать для определения долгосрочной экономии и оценки первоначальных затрат в зависимости от типа и местоположения вашей крыши.

Стоимость солнечной фермы

В масштабе коммунальных услуг солнечные фермы будут иметь мощность не менее 1 мегаватта, то есть солнечная установка, способная снабжать электроэнергией около 200 домохозяйств. Стоимость ватта на солнечную установку (в этом масштабе) будет варьироваться в зависимости от нескольких факторов, таких как количество доступных часов солнечного света и местоположение, но обычно она составляет около 1 доллара за ватт. Таким образом, установка солнечной фермы мощностью 1 мегаватт обойдется примерно в 1 миллион долларов.

По сравнению с обычными затратами на солнечную энергетику в жилых домах (3-4 доллара за ватт) эта цифра может показаться низкой, и так и должно быть, потому что концепция «экономии масштаба» в полной мере действует в этой отрасли. Электростанция Камути (масса мощностью 648 мегаватт) была предложена по цене 0,9 доллара. 3 на ватт и может снабжать энергией более 150 000 домохозяйств.

Эти типы гигантских солнечных электростанций могут быть размером с город, и их чаще называют «солнечными фермами» из-за их простого размера. Когда дело доходит до небольших общественных солнечных систем, чаще используется термин «солнечные сады», потому что система может поместиться на нескольких акрах земли или даже разместиться на заднем дворе приличного размера.

Варианты финансирования

Чтобы построить солнечную установку, большинство солнечных ферм полагаются на комбинацию грантов и займов как из частных, так и из государственных источников. Одним из источников финансирования могут быть национальные программы, осуществляемые государственными кредиторами (например, Агентством по охране окружающей среды США и Министерством сельского хозяйства США). Типичными источниками средств являются государственно-частные партнерства и частные инвесторы. Типичная фотоэлектрическая система включает в себя солнечные панели, а также инверторы, трансформаторы и даже километры кабелей.

Что касается фактического строительства, вам необходимо получить все разрешения от местных, государственных и федеральных групп, а также от электроэнергетики. Затем вы можете завершить проектирование и получить все необходимые разрешения в местном разрешительном органе. Им потребуются планы стока ливневых вод и борьбы с эрозией, а также электрические чертежи, среди прочего, чтобы предоставить вам разрешения. Чтобы получить гарантию на строительство, вы должны приобрести строительный залог, такой как ремонтный или эксплуатационный залог, который дает гарантию на строительные работы и гарантирует работу подрядчика.

Список юридических документов для запуска солнечной фермы

Есть некоторые основные юридические документы, которые вы должны иметь, если хотите начать свою собственную солнечную ферму (в США), например:

— Бизнес-план
— Свидетельство о регистрации
— Соглашение о неразглашении
— Апостиль
— Меморандум о взаимопонимании
— Операционный договор
— Трудовой договор
— Страховой полис
— Операционный договор ООО
— Устав компании

Солнечная энергия в США быстро растет как на фермах, расположенных на земле, так и на крышах.