Энергоэффективность
Энергосбережение
ПРОГРАММА 100 000 СОЛНЕЧНЫХ КРЫШ

Сетевые фотоэлектрические системы

          Солнечная электростанция — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции.
          Сетевая солнечная электростанция бывает двух типов: наземная или крышная. Отличаются крепежными конструкциями фотоэлектрических модулей (солнечная батарея).

Состав сетевой солнечной электростанции (СЭС):

  1. Фотоэлектрический модуль (ФЭМ) или панель. Состоит из солнечных элементов, (solar sell) которые в свою очередь состоят из кристаллов кремния, служит для генерации определенного количества электроэнергии от солнечного излучения.
  2. Сетевой инвертор. (Предназначен для преобразования постоянного тока (DC) от фотоэлектрического модуля  в переменный ток (AC) напряжением 380 В, который присутствует во внешней сети электроснабжения).
  3. Силовой трансформатор - 3-фазный. (Предназначен для преобразования одного класса напряжения в другой, например с 0,4 кВ до 10 кВ).
  4. Кабели постоянного тока (solar cable) - медные одножильные кабели, сечения 4-6 мм2, с изоляцией повышенной прочности и стойкой к ультрафиолетовому излучению. (Предназначены для передачи постоянного тока от ФЭМ к инвертору).
  5. Кабели переменного тока - медные либо алюминиевые многожильные кабели с ПВХ изоляцией в оболочке из ПВХ пластиката, типа ВВГ или АВВГ. (Предназначены для передачи переменного тока от инвертора к силовому трансформатору).
  6. Кабели высокого напряжения 10 кВ либо 35 кВ - медные либо алюминиевые, одно- или  многожильные кабели. (Предназначены для подключения силового трансформатора и передачи определенной мощности во внешнюю электрическую сеть).
  7. Система мониторинга. (Предназначена для анализа, контроля работы солнечной электростанции и передачи информации пользователю в виде графика или таблиц на ПК или ноутбук).
  8. Счетчик учета произведенной электроэнергии (двух-направленный).

Краткий обзор принципа действия данной СЭС:
          Под действием солнечного излучения электрическая энергия постоянного тока, которая генерируется в ФЭМ, через коммутационное устройство поступает к инвертору, где преобразуется в электрическую энергию переменного тока. Перед включением инвертор производит мониторинг параметров внешней электросети, если эти параметры отвечают установкам инвертора, то электрическая энергия переменного тока напряжением 380 В через силовой щит (ЩС) поступает в силовой трансформатор, где повышается до напряжения 10 кВ (35 кВ). С силового трансформатора электрическая энергия через распределительное устройство и счетчик учета произведенной электроэнергии поступает в линию электропередач 10 кВ (35 кВ).

          Мощность СЭС непостоянная и зависит от уровня солнечного излучения.
          Проанализируем как уровень солнечного излучения в разных регионах Украины влияет на количество выработанной электроэнергии, на эффективность сетевой СЭС, а также на срок окупаемости. Для примера возьмем г. Киев и г. Симферополь.
          Посмотрим на карту солнечного электро-потенциала Украины.

 

          Как видим, в среднем для Киева выработка в год составляет 1150 кВт*ч/м2 для Симферополя соответственно около 1500 кВт*ч/м2.
          Теперь произведем расчет:
- за пример возьмем сетевую СЭС мощностью 1000 кВт. Промоделируем расчет в течении года, т.е. рассчитаем значение выработки электрической энергии по каждому месяцу в течении года для г. Киева и для г. Симферополя соответственно. Посмотрим на график расчетов:

 

          Как видим, максимум выработки двух СЭС приходится на период с мая по август, порядка 140 000-180 000 кВт*ч, а период минимума ноябрь-декабрь-январь, порядка
35 000-50 000 кВт*ч.
          Сетевая СЭС в г. Симферополь превосходит по количеству выработанной электроэнергии СЭС размещённую в г. Киев, причем целый год. Вывод: эффективней будет строить СЭС на юге Украины ведь она будет окупаться быстрей, чем в Киеве.
          Были произведены расчеты окупаемости данных объектов. В среднем, получаем следующий результат:
- для Киева 1000 кВт, выработка в год 1 137 770 кВт*ч/год, окупаемость 5,6 лет;
- для Симферополя 1000 кВт - 1 391 987 кВт*ч/год, окупаемость 4,5 лет.

          К счастью тем, кто живет в центральных и северных районах Украины нет причин расстраиваться, потому как территория Украины имеет очень хороший потенциал солнечной инсоляции в Европе. Для примера: в Германии средняя выработка составляет от 1000 до 1300 кВт*ч/м2, а ведь Германия один из лидеров по установке солнечных электростанций.

 

 

Сетевые:

10 кВт(Киев)
Основные параметры сетевой системы:

Инсталлированная мощность фотоэлектрических модулей 10 кВт;
Инверторное оборудование SMA (Германия) 3х-фазный, мощностью 10 кВт;
Площадь солнечных панелей 70 м²;
Годовая выработка СЭС составляет  10 850 кВт/ч.

Период окупаемости данной СЭС ориентировочно 5,98 лет.


100 кВт(Киев)
Основные параметры сетевой системы:

Инсталлированная мощность фотоэлектрических модулей 100 кВт;
Инверторное оборудование Power One (Italy) 3х-фазный, мощностью 20,0 кВт;
Предполагаемая площадь СЭС 0,2 га;
Годовая выработка СЭС составляет  133 513 кВт*ч/год.


1000 кВт(Киев)
Основные параметры сетевой системы:

Инсталлированная мощность фотоэлектрических модулей 1023 кВт;
Инверторное оборудование PowerOne (Italy) 3х-фазный, мощностью 27,6 кВт;
Предполагаемая площадь СЭС 2,2 га;
Годовая выработка СЭС составляет - 1 137 770 кВт*ч/год. 

Период окупаемости данной СЭС ориентировочно 5,6 лет.


1000 кВт(Симферополь)
Основные параметры сетевой системы:

Инсталлированная мощность фотоэлектрических модулей 1023 кВт;
Инверторное оборудование PowerOne (Italy) 3х-фазный, мощностью 27,6 кВт;
Предполагаемая площадь СЭС 2,2 га;
Годовая выработка СЭС составляет 1 391 987 кВт*ч/год.

Период окупаемости данной СЭС ориентировочно 4,5 лет.

 



© 2015 cdc-team.com