Содержание
Выбор и установка СЭС. Главные особенности
21.11.2022
Солнечная энергетика
Антон Петров, инженер технической поддержки ENERGON,
Михаил Фролов, ведущий инженер ENERGON
Солнечные электростанции (СЭС) набирают все большую популярность в нашей стране, доказав свою эффективность и способность обеспечить электроэнергией как частные домовладения, так и промышленные объекты. Расскажем об основных принципах работы СЭС, особенностях их установки и эксплуатации.
Солнечные электростанции бывают 4-х видов:
-
Станции постоянного тока.
Этот тип СЭС не включает в себя инвертор и используется для питания освещения либо видеонаблюдения, а также других видов маломощного потребления от сети постоянного тока. -
Автономные электростанции.
В состав этих систем входит многофункциональный инвертор, который может распределять потребителям энергию и от солнца, и от сети одновременно. -
Гибридные электростанции.
Отличие от автономных систем заключается в наличии дополнительной функции инвертора — возможность экспортировать (продавать) излишки солнечной энергии в сеть. -
Сетевые солнечные электростанции. Такие станции отдают энергию сразу же потребителям. В их составе — солнечные модули и сетевой инвертор, который перенаправляет энергию потребителю либо экспортирует ее в сеть. Без сети данные станции не работают. Эти СЭС используются с целью сокращения расходов на электроэнергию, полученную от сети.
Для частного использования, например, в загородных домах и на дачах, обычно устанавливаются автономные СЭС (пункт 2 списка).
Принцип работы любой СЭС следующий: кремниевые фотоэлементы в составе солнечных панелей преобразуют солнечную энергию в постоянный ток. Контроллер выравнивает напряжение постоянного тока до необходимого уровня и распределяет поток электроэнергии между накопителем (АКБ) и потребителями. В аккумулятор идет постоянный ток, а к потребителям энергия поступает через дополнительный блок — инвертор. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный для дальнейшего использования. Все бытовые электроприборы запитываются переменным током. В современных солнечных инверторах контроллер встроен в конструкцию устройства.
Может ли СЭС заменить традиционную энергосеть?
Теоретически с помощью альтернативных источников электропитания можно добиться полной автономности объекта, но здесь важно учитывать уровень нагрузки на СЭС и объем потребления энергии. Пользователям нужно уметь не только накапливать и хранить электроэнергию, сгенерированную солнечными модулями, но и грамотно распределять суточное потребление. Для маленьких систем, которые обеспечивают электричеством, например, дачный дом, генерации СЭС будет достаточно, а при более существенных объемах потребления энергии специалисты рекомендуют иметь запасной источник питания на случай пасмурной погоды или непредвиденных обстоятельств. В качестве альтернативы подойдет бензогенератор или сеть.
На чем можно сэкономить при покупке солнечной электростанции? Чтобы снизить затраты на оборудование, необходимо правильно оценивать объем электроэнергии, который планируется потреблять в сутки, в месяц, за год. Исходя из этих данных специалисты рассчитывают емкость аккумуляторных батарей, входящих в систему, мощность солнечных модулей и мощность инвертора. Грамотный подбор всех составляющих солнечной станции приведет к экономии денежных средств и поможет найти идеальный баланс между генерацией и потреблением электроэнергии. Использование современного эффективного оборудования также способствует снижению затрат при покупке СЭС. Чем эффективнее работают солнечные модули, тем выше генерация электроэнергии. Это позволит добиться оптимальной стоимости одного кВт*ч. Экономить на крепежных элементах при установке солнечной станции представители ENERGON категорически не рекомендуют.
Как правильно рассчитать мощность СЭС?
Специалисты в области энергетики осуществляют подобные вычисления с помощью профессионального программного обеспечения. Программа помогает рассчитать объем солнечной генерации для определенного региона, ведь уровень инсоляции (облучения поверхности солнечным светом) различен в зависимости от географического положения объекта. Чем обширнее опыт специалиста-энергетика, чем больше инструментов в его распоряжении, тем качественнее будет произведенный расчет. От заказчика при этом требуется четкое понимание, какие цели он ставит, приобретая солнечную электростанцию, чтобы избежать переплат за мощность оборудования, и чтобы инженеры могли правильно рассчитать конфигурацию элементов системы генерации.
За основу расчета берется количество приборов потребления и локация объекта, на котором планируется установка СЭС. Важно правильно спроектировать расположение солнечных модулей и рассчитать их количество, исходя из потребностей клиента. Если заказчику нужно электропитание только на летний сезон, проектируется один угол наклона солнечных модулей, если планируется круглогодичная солнечная генерация — другой угол наклона, оптимальный для генерации в течение года. Для некоторых типов объектов необходимо выбирать угол не по оптимальности генерации, а препятствующий скоплению снега на солнечных модулях. Число модулей определяют в соответствии с электрическими параметрами силового оборудования (инверторов и контроллеров), и их еще нужно правильно распределить. Сам инвертор подбирается по максимальной мощности нагрузки. Специалисты ENERGON советуют брать инвертор с запасом по мощности на случай, если вы захотите в будущем увеличить количество подключаемых модулей. Не стоит забывать и о правильном подборе аккумуляторов для СЭС. Если вы планируете пользоваться энергией в течение всего дня, значит вам необходимо накопить в светлое время суток запас энергии, достаточный и для собственного потребления, и для создания резерва.
При установке солнечной станции лучше довериться опыту профессионалов. Можно, конечно, попробовать изучить вопрос и смонтировать СЭС самостоятельно, но нужно понимать, что вся ответственность за результат тогда ляжет на вас. Чтобы смонтировать систему самому, необходимо не только иметь определенные знания в сфере энергетики и электромонтажа, но и понимать принципы устройства солнечной электростанции. Поскольку большинство из нас такими знаниями не обладает, установкой солнечных станций обычно занимаются квалифицированные специалисты.
Требуется ли дополнительная защита для солнечных панелей?
Если мы говорим об угрозе механических повреждений, то панели произведены таким образом, что они защищены от влаги и других внешних воздействий. Закаленное стекло и алюминиевые рамы гарантируют, что панели выдержат даже крупный град, а попадание на них осадков в виде дождя и снега, наоборот, способствует лучшей генерации энергии, так как очищает модули от загрязнения. Что касается электрической защиты, то она, скорее, нужна основному силовому оборудованию: это защита от перегрузок по току (автоматические выключатели) и от перегрузок по напряжению (УЗИП). УЗИПы рекомендуется использовать как в цепях постоянного тока, так и в цепях переменного тока. Причем в цепи подключения солнечных модулей рекомендуется ставить отдельно УЗИП непосредственно рядом с модулями и отдельно рядом с инвертором. Это общие правила эксплуатации для электроустановок. Никаких специфических правил для СЭС не существует. От владельцев солнечной станции требуется лишь содержать модули в чистоте — счищать с них листву и снег. Это нужно для достижения максимальной генерации электроэнергии.
Энергия будущего. Как «зеленая энергетика» приживается в Якутии | наука | ОБЩЕСТВО
Алена Гаврилова
Примерное время чтения: 5 минут
639
ЯСИА
Сейчас один из главных трендов мировой энергетики – развитие альтернативных источников энергии. И наша крайне северная, но довольно-таки солнечная республика не остается в стороне.
Первая, якутская, солнечная
Мало кто знает, что Якутск входит в десятку самых солнечных городов РФ. Во многом поэтому в 2011 году республика стала площадкой для развития возобновляемых источников энергии.
Всё началось с села Батамай в Кобяйском районе, где была построена первая в республике солнечная электростанция (СЭС). Населенный пункт, где по данным переписи 2010 года проживают 233 человека, находится в двух часах лёта вертолетом от Якутска. Топливо для дизельной электростанции туда доставляют по реке, поэтому электричество, получаемое от сжигания завозной солярки, получается буквально золотым.
Эксперимент со строительством СЭС шёл поэтапно. В июле 2011 года смонтировали первый блок – 52 солнечных панели общей мощностью 10 кВт. Опыт был успешным: пилотная станция с честью выдержала зимние морозы, да еще и оказалась экономически выгодна. Энергетики подсчитали – её использование позволяет сэкономить около трех тонн топлива в год.
Поэтому эксперимент решили продолжить, и постепенно довели общее количество солнечных батарей до 258. Также на СЭС Батамай установлена система питания с применением накопителя энергии – когда солнечной энергии в избытке, происходит заряд аккумуляторных батарей.
Строительство было завершено в 2014 году.
Как СЭС в книгу Гиннеса попала
Развитие солнечной энергетики может способствовать снижению потребления ископаемого топлива. Для Якутии это существенный плюс, ведь речь идет о существенном уменьшении уровня загрязнения хрупкой северной природы.
Выработка «солнечного» электричества уменьшает износ оборудования, снижает зависимость поселка от сезонной поставки дизтоплива и повышает надежность энергоснабжения. Солнечные технологии не загрязняют атмосферу, не создают парниковых газов, они не производят радиоактивные отходы, как АЭС, и не способствуют глобальному потеплению. Использование энергии светила также позволяет уменьшить количество вредных выбросов от дизельных электростанций.
Сейчас на территории республики расположена 21 успешно действующая солнечная электростанция. В селе Ючюгей Оймяконского района СЭС появилась в 2012 году. Это один из самых холодных населенных пунктов в мире, где зимой температура может опускаться до минус 65 градусов.
СЭС мощностью 50 кВт в поселке Себян-Кюель Кобяйского района. Фото: АиФ/»Сахаэнерго»
Одна из самых необычных станций расположена в селе Тойон-Ары, которое находится на острове прямо посреди Лены в Хангаласском районе. Летом она может полностью обеспечить электричеством жителей села.
Строительство солнечной электростанции в селе Батагай Верхоянского района завершилось в 2015 году. На данный момент это крупнейшая СЭС за Полярным кругом – за это объект даже вошел в книгу рекордов Гиннеса.
По словам специалистов, 100% замещение дизельной генерации на Крайнем Севере невозможно из-за специфических климатических условий. Поэтому СЭС в Якутии эксплуатируются в связке, параллельно с современными дизельными электростанциями.
Работать в плюс за Полярным кругом
«Известно, что 60% себестоимости производства электроэнергии – это стоимость топлива, его доставка и хранение, — говорит начальник отдела инноваций, перспективного развития и альтернативных источников энергии АО «Сахаэнерго» Александр Ефимов. — Все усилия по внедрению инноваций сосредоточены на том, чтобы снизить затраты. Эффективность применения возобновляемых источников энергетики зависит от многих факторов, в том числе района строительства, логистической составляющей, технико-экономических показателей и т.д. Нам удалось доказать, что солнечная энергетика за Полярным кругом может работать в плюс».
Фото: АиФ/ «Сахаэнерго»
С 2019 года «Сахаэнерго» развивает новое направление деятельности – внедрение проектов на основе механизма энергосервисного контракта. Это одна из форм привлечения частных инвестиций, которая позволяет экономить ресурсы и повышать эффективность работы объектов за счет модернизации. Его отличительная особенность в том, что затраты на энергосбережение не оплачиваются заказчиком, а компенсируются за счет экономии, достигнутой в результате исполнения договора. Уже заключено 8 энергосервисных контрактов на модернизацию дизельной генерации с использованием возобновляемых источников энергии в 47 населенных пунктах Якутии.
По мнению экспертов Международного энергетического агентства, если передовые технологии приживутся, уже через 40 лет солнечная энергетика будет давать 20-25% всего необходимого миру электричества. Это обеспечит ежегодное сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд тонн.
КСТАТИ
В пяти населенных пунктах заполярной Якутии на замену дизельным электростанциям построят современные энергокомплексы – солнечно-дизельные электростанции с системой накопления энергии. В приоритете территории, находящиеся в изолированных энергорайонах за Полярным кругом.
Первыми новшество оценят жители сел Табалах и Улахан-Кюель в Верхоянском районе. Работы по возведению первого энергообъекта завершатся в середине августа, в сентябре он будет сдан в эксплуатацию. Как сообщили в пресс-службе корпорации развития Дальнего Востока и Арктики, гибридный энергокомплекс позволит снизить объемы потребления дизтоплива при производстве электроэнергии вполовину.
солнечная энергияЯкутия
Следующий материал
Также вам может быть интересно
Энергетики Якутии готовятся к отопительному сезону
Новости smi2. ru
ООО «СЭС Энергосервис» | Группа компаний SES
SES Energy Services LLC (SES Energy) — небольшая малообеспеченная компания, принадлежащая коренным жителям Аляски и имеющая сертификат SBA 8(a), занимающаяся строительством, обслуживанием и ремонтом топливных систем. Мы также предоставляем консультации по охране окружающей среды в рамках ERS , который является подразделением SES Energy.
Топливный сектор SES Energy имеет постоянное присутствие в Сан-Антонио, штат Техас, для обслуживания основных клиентов Министерства обороны в области топливных систем посредством строительства, обслуживания и ремонта топливных систем на заправочных предприятиях. Наши выездные бригады состоят из сертифицированных сварщиков, слесарей-трубопроводчиков, подмастерьев, специалистов по надзору и управлению проектами, чтобы обеспечить самостоятельную работу — с опытом и способностью решать проблемы, возникающие в проектах по ремонту резервуаров и трубопроводов в удаленных местах в CONUS. и военные объекты OCONUS.
Услуги топливных систем:
- Строительство топливных систем
- Системы хранения топлива
- Ремонт резервуаров API 653 и ремонт трубопроводов API 570
- Заправочные стенды и системы разгрузки грузовиков
- Системы заправки гидрантом и регенерации продукта
- Насосы и фильтры-сепараторы
- Сепараторы масла/воды
- Гражданское строительство
Недавно созданное подразделение ERS SES Energy является результатомприобретение компании Environmental Resource Solutions, Inc. (ERS), консалтинговой фирмы по природным ресурсам, расположенной в Джексонвилле, Флорида. В рамках SES Energy подразделение ERS предоставляет консультационные услуги по охране окружающей среды в области природных ресурсов клиентам из государственного, авиационного и частного секторов. Профессиональный штат включает биологов-экологов, экологов, ученых-морелогов, ботаников, аналитиков AutoCAD/GIS и квалифицированных биологов Федерального авиационного управления (FAA) в аэропортах. Фирма заработала завидную репутацию как в государственном, так и в частном секторах благодаря инновационным и экономичным подходам к решению экологических проблем. Для получения дополнительной информации о подразделении ERS компании SES Energy нажмите здесь .
Экологические консультационные услуги:
- Оценка опасностей для дикой природы и планы управления (авиация)
- Подготовка документации Закона о национальной экологической политике (NEPA), включая отчеты о воздействии на окружающую среду, экологические оценки и категориальные исключения
- Предварительная биологическая оценка собственности на водно-болотные угодья, уязвимые места обитания и исследования исчезающих и исчезающих видов
- Разграничение юрисдикции водно-болотных угодий
- Изучение и переселение черепах-сусликов
- Водно-болотные угодья и охраняемые виды, разрешенные
- Документация Rapanos
- Проектирование и внедрение мер по смягчению воздействия на водно-болотные угодья
- Мониторинг водно-болотных угодий, отчетность и техническое обслуживание
- Основные анализы местообитаний рыб
- Разрешение банка по смягчению последствий (болотные угодья и суслики)
- Разработка проекта и экологические исследования (PD&E)
- Участие команды разработки регионального воздействия/заявки на одобрение развития (DRI/ADA) для водно-болотных угодий, растительности, дикой природы и качества воды
- Планы управления ресурсами
- Определения UMAM
- ГИС-анализ и картографирование
- Строительный надзор
- Показания свидетелей-экспертов, и FAA потребовало непрерывного обслуживания диких животных в аэропортах
SES Energy работает в основном под следующими кодами NAICS:
236210 – Строительство промышленных зданий
236220 – Строительство коммерческих и институциональных зданий
237120 – Строительство нефте- и газопроводов и связанных с ними сооружений
237310 – Строительство дорог, улиц и мостов
237990 – Другое тяжелое и гражданское строительство Окраска
–238322 и подрядчики по облицовке стен
541620 – Консультационные услуги по охране окружающей среды
561210 – Услуги по поддержке объектов
562910 – Услуги по восстановлению
Департамент транспорта (DOT) Disadvantaged Business Enterprise (DBE) сертификация проводится в Алабаме, Аляске, Колорадо, Флориде, Джорджии, Гавайях, Луизиане, Оклахоме, Пуэрто-Рико, Теннесси и Техасе.
Решения в области устойчивой энергетики (SES) | arpa-e.energy.gov
Просмотр доступного финансирования
Поиск по сайту
Поиск
Оператор
Содержит все эти слова Содержит любое из этих слов Не содержит ни одного из этих слов
Тип контента
— Any -Impact SheetSlick Sheet: ProgramSlick Sheet: ProjectPublicationsVideo: Профиль победителяСообщение в блогеEnergy Innovation SummitVideo: OtherOther EventsPress ReleasesProfileSite PageWorkshop
Поиск по сайту
Поиск по ключевой фразе
Оператор
Содержит все эти слова Содержит любое из этих слов
Тип контента
— Any -ProjectProgramPublicationVideoPress ReleaseBlogEventProfile
- About ARPA-E
- Team Directory
- ARPA-E History
- Our Impact
- Annual Reports
- Budget Requests
- Apply For Funding
- Authorization
- ARPA-E Technologies
- Search Our Программы
- Поиск отдельных проектов
- Программы OPEN
- Исследовательские темы
- SCALEUP
- Технология для выхода на рынок
- Руководство по проекту
- ARPA-E News & Media
- Press Releases
- Blog Posts
- Energy Briefs
- Press Kit
- Videos
- Publications
- Newsletter
- ARPA-E Events
- Workshops
- Energy Innovation Summit
- Карьера в ARPA-E
- Вакансии
- Жизнь в ARPA-E
- Часто задаваемые вопросы по ARPA-E
- Общие вопросы
- Текущие возможности финансирования
- Закрытые возможности финансирования
Улавливание CO2 из выхлопных газов
Эффективность использования ресурсов
Эффективность
Программа:
УДАР
Награда:
5 297 254 долл. США
Расположение:
Орем,
Юта
Статус:
ВЫПУСКНИКИ
Срок проекта:
14.07.2010 — 31.03.2015
Веб-сайт:
http://sesinnovation.com
Критическая потребность:
Электростанции, работающие на угле, обеспечивают почти 50% всей электроэнергии в США. Хотя уголь является дешевым и распространенным природным ресурсом, его постоянное использование способствует увеличению выбросов углекислого газа. (CO2) в атмосфере. Улавливание и хранение этого CO2 снизит уровень парниковых газов в атмосфере, позволяя электростанциям продолжать использовать недорогой уголь. Улавливание и хранение углерода сопряжено со значительными затратами для электростанций, которые должны модернизировать свои существующие объекты для внедрения новых технологий. Сокращение этих затрат является основной целью программы ARPA-E по улавливанию углерода.
Инновация проекта + преимущества:
Компания Sustainable Energy Solutions (SES) разрабатывает процесс улавливания CO2 из выхлопных газов угольных электростанций путем десублимации — превращения газа в твердое вещество. Улавливание CO2 в твердом состоянии и подача его в жидком состоянии позволяют избежать больших затрат энергии на сжатие газообразного CO2. Технология улавливания SES способствует разумному использованию имеющихся энергетических ресурсов; уголь является нашим самым распространенным энергетическим ресурсом и отличным топливом для базового производства электроэнергии. Технология захвата SES может захватывать 99% выбросов CO2 в дополнение к широкому спектру других загрязняющих веществ более эффективно и с меньшими затратами, чем существующие технологии улавливания. Технология улавливания SES может быть легко добавлена к нашей существующей энергетической инфраструктуре.