Логотип Рентехно
(044) 332-81-90
Решения возобновляемой энергетики - Превышая ваши ожидания
enuaru

Яку площу займе сонячна електростанція?

Главная » Блог » Какая площадь нужна для солнечной электростанции?

Какая площадь нужна для солнечной электростанции?

Солнечные батареи все чаще рассматриваются в Украине как надежный альтернативный источник получения электроэнергии как для частных домохозяйств, так и для промышленных объектов. При этом высокие ставки зеленого тарифа привлекают в отрасль серьезные инвестиции для строительства мощных промышленных солнечных электростанций.

Один из главных вопросов, который неизбежно возникает перед каждым, кто решил заняться строительством ФЭС – какая площадь потребуется, чтобы установить солнечную электростанцию заданной мощности и какие факторы оказывают влияние на её окончательный размер. Ответу на этот немаловажный вопрос и посвящена приведенная ниже статья.

Размер площади, которая потребуется для размещения солнечной электростанции – один из важных параметров для проведения проектирования ФЭС. При этом следует понимать, что размер площади находится в практически прямой зависимости от максимальной мощности солнечной станции – чем больше фотоэлектрических модулей (солнечных батарей) будет смонтировано, тем больше будет мощность, но и тем большая площадь потребуется для их установки. Чтобы построить солнечную станцию мощностью 10 кВт, потребуется установить 40 солнечных модулей мощностью 250 Вт. Учитывая, что площадь одного модуля – 1,6 кв.м, соответственно, для монтажа всей системы, состоящей из 40 модулей, потребуется порядка 65 кв.м. Кроме того, к этой площади придется добавить технологические проходы. Плюс – расстояние между отдельными модулями, чтобы предотвратить взаимное затенение панелей. С учетом всех допусков, для монтажа солнечной электростанции мощностью 10 кВт потребуется площадь порядка 75 кв.м.

Отталкиваясь от площади, которую будет занимать солнечная электростанция, можно приступать к выбору места, которое обеспечит наибольшую эффективность работы СЭС. Кроме площади, на выбор места для установки ФЭС, влияет еще несколько факторов:

  • Географические координаты.
  • Способ крепления солнечных модулей – будут использоваться стационарные металлоконструкции или проектом предусмотрена установка динамических систем – трекеров.
  • Угол наклона, под которым будут смонтированы солнечные модули.
  • Пространственная ориентация объектов станции.

 

Солнечная электростанция на скатной крыше

Самый актуальный и наиболее востребованный вариант размещения солнечных панелей для частных домохозяйств. Поскольку скат крыши уже имеет определенный угол наклона, при размещении на нем фотоэлектрических батарей решается проблема взаимного затенения панелей. При этом и площадь, занимаемая солнечными батареями, будет минимально возможной. Для такой системы проще всего производить расчеты – площадь будет равна суммарной площади собственно солнечных батарей плюс – технологические проходы, которые необходимо оставить для проведения обслуживания модулей при их дальнейшей эксплуатации. В среднем, солнечная электростанция на скатной крыше занимает порядка 75 кв.м.

 

Солнечная электростанция на плоской крыше

Размещение СЭС на плоской крыше – вариант, который чаще всего используется для крупных промышленных хозяйств, которые хотят задействовать крышное пространство, имеющее большую площадь. Для улучшения прочностных характеристик конструкции, а также повышения сопротивляемости погодным условиям, угол наклона при монтаже солнечных батарей на плоской кровле выбирают порядка 10-15 градусов. Такое значение выбирается исходя из нескольких факторов:

  • Малый угол наклона солнечных панелей уменьшает парусность (нагрузку, создаваемую воздушным потоком на конструкцию) солнечной станции – это позволяет уменьшить вес самой конструкции, к которой монтируются солнечные панели (как следствие – снижение нагрузки на несущие конструкции самого здания, это немаловажный фактор при проектировании крышной солнечной станции), а также выбрать крепления проще и дешевле.
  • Небольшое значение угла наклона позволяет избежать взаимного затенения солнечных модулей – это дает возможность расположить ряды модулей как можно ближе друг к другу, тем самым – сократить занимаемую станцией площадь, что очень важно, учитывая ограниченность крышного пространства.

По расчетам, для установки солнечной электростанции мощностью 10 кВт на плоской крыше потребуется около 125 кв.м.

 

Наземная солнечная электростанция

При наличии достаточного количества свободной территории, самым рациональным способом является установка солнечных батарей под углом, близким к оптимальному для этой широты. Такой способ установки модулей является наиболее оптимальным с точки зрения оптимизации генерации, позволяя увеличить суммарную выработку электроэнергии и ускорить срок окупаемости капиталовложений, включающих расходы на проектирование солнечной станции, а также покупку оборудования, его инсталляцию и проведение пуско-наладочных работ. Наземное расположение солнечной электростанции с установкой солнечных панелей под оптимальными углами – отличный вариант как для станций промышленного назначения, так и частных хозяйств.

Существует несколько подходов к выбору фиксированного угла наклона солнечных панелей при наземном размещении ФЭС:

  • Фиксированный угол - подбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальный объем генерации электроэнергии в течение года. Такой вариант чаще всего используется при строительстве коммерческих солнечных электростанций.
  • Угол наклона, зафиксированный в положении, наиболее эффективном для эксплуатации во время зимнего сезона. Такой вариант наиболее востребован в случаях установки СЭС в качестве системы резервного электропитания для покрытия большого пикового потребления электроэнергии в зимний период.
  • Угол наклона, зафиксированный в положении, наиболее эффективном для эксплуатации в летнем сезоне. Такой вариант установки оптимально подходит для объектов, которые нуждаются в электричестве только в летний период – дачи, пансионаты, дома отдыха и т.д.
  • Установка панелей, позволяющая изменять положение угла наклона панелей 2 раза в год – чтобы обеспечить максимальные объемы генерации, угол устанавливается в зависимости от сезона – зимнего или весеннее-летнего. Такой вариант подходит для использования в коммерческих солнечных электростанциях, если есть необходимые ресурсы для периодической смены ориентации солнечных модулей.
  • Одноосная трекерная система – за счет отслеживания положения солнца, позволяет увеличить генерацию на 20-30% (при сопровождении перемещения солнца на протяжении светового дня) и на 10% (при отслеживании среднегодового перемещения) по сравнению с монтажом солнечных модулей на стационарных металлоконструкциях.
  • Двухосная трекерная система – такая динамическая система позволяет увеличить генерацию электроэнергии на 30-40%, если сравнивать производительность СЭС с солнечными панелями на стационарных металлоконструкциях.

 

Каждый из приведенных примеров имеет свои положительные и отрицательные стороны. Например, использование трекерных систем позволяет ощутимо повысить генерацию электричества, но для установки динамической системы потребуется гораздо больше площади. К тому же, кроме увеличения затрат на строительство станции, трекерная система требует и больших расходов на техническое обслуживание. С другой стороны, использование фиксированного угла наклона в СЭС с монтажом фотоэлектрических модулей на стационарных конструкциях позволяет минимизировать расходы на техобслуживание, но при этом и количество производимой электроэнергии тоже будет меньше. 

Чаще всего угол наклона фиксируют в положении, которое обеспечивает наибольшее количество выработки электроэнергии в режиме круглогодичной генерации. В таком случае, в зимнее время выработка электроэнергии будет минимальной. Если ФЭС используется для резервного (автономного) энергообеспечения объекта, то необходимо предусмотреть возможность компенсации недостающего количества электричества в зимний период.

С учетом того, чтобы оптимальный угол наклона (для широт, в которых расположена Украина, колеблется в диапазоне от 30 до 35 градусов) обеспечивал максимальной объем генерации, солнечные модули необходимо располагать на местности с таким учетом, чтобы избежать взаимного затенения. В этом случае при монтировании фотомодулей на стационарных (т.е. без возможности в дальнейшем вручную или механически менять ориентацию и угол наклона солнечной панели) конструкциях, для размещения СЭС мощностью 10 кВт потребуется площадь порядка 170-200 кв.м.

Если наземная солнечная электростанция будет смонтирована с использованием одноосных трекеров, то для размещения солнечных батарей суммарной мощностью 10 кВт потребуется больше площади – порядка 130 кв.м. (в некоторых случаях – возможно даже больше). Это вызвано тем, что в трекерной системе на протяжении дня значение угла наклона изменяется в зависимости от движения солнца. Поэтому в утренние и вечерние часы, когда солнце находится низко, чтобы добиться оптимальной освещенности солнечной панели, угол наклона может достигать значения в 50-55 градусов. В этом случае, чтобы избежать взаимного затенения панелей (которое в результате может минимизировать эффект, достигаемый за счет установки трекеров), расстояние между соседними трекерами необходимо увеличить. Поскольку в соответствии с действующим сейчас законодательством Украины, регулирующим солнечную энергетику, зеленый тариф для частных домохозяйств для ФЭС, смонтированных на земле, не распространяется, вариант с установкой солнечных модулей на трекерах более подходит для промышленных солнечных электростанций.

В последнее время все большее количество наземных коммерческих электростанций строятся с установкой двуосных поворотных трекеров. Это позволяет изменять угол наклона плоскости солнечной панели в более широком диапазоне значений, но при этом потребуется и больше площади для размещения ФЭС – для этого типа станций размер площади, необходимой для монтажа всего оборудования, будет максимальный.

Приведенные выше примеры расчета площади для станции мощностью 10 кВт применимы и для расчетов необходимой площади для более крупных станций. К примеру, если речь идет о СЭС мощностью 100 кВт, то, в зависимости от способа установки, размер площади, рассчитанной для станции 10 кВт, необходимо умножить на 10.

При этом следует понимать, что указанные в статье расчеты носят усредненный характер, точный размер площадки, необходимый для установки солнечной электростанции, можно рассчитать, исходя из реальных условий местности. Используя самое передовое специализированное ПО для проектирования фотоэлектрических станций, наш конструкторский отдел проведет 3D моделирование будущей площадки, осуществит максимально точную оценку затенений и выдаст расчет производства электроэнергии вашей СЭС, в том числе – в разные периоды года, по месяцам, дневной график и т.д.

 

Выработка электроэнергии в разных регионах Украины

Объем электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрической станцией, напрямую связан с региона размещения. Кроме того, он оказывает влияние и на выбор оптимального значения угла наклона плоскости солнечной батареи. На диаграмме приведены результаты моделирования среднегодовой выработки электроэнергии для фотоэлектрической станции мощностью 10 кВт для трех основных (Северный, Центральный и Южный) регионов Украины в зависимости от угла наклона панели солнечной батареи. При проведении расчетов было принято, что угол наклона 10-15 градусов для ФЭС, размещенной на плоской крыше, соответствует 20-45 градусам при расположении СЭС на скатной крыше, а для ФЭС с наземным монтажом в этом случае значение угла наклона будет составлять порядка 30-35 градусов.

Зависимость среднегодовой выработки энергии от угла наклона солнечного модуля

 

Если проанализировать полученные результаты, то можно сделать основной вывод – объем генерации солнечной станции незначительно изменяется в зависимости географического от расположения ФЭС, что позволяет проводить установку фотоэлектрических систем во всех областях Украины.

 

Как установить частную солнечную электростанцию: советы и рекомендации специалистов

Оптимальным вариантом для установки частной (домашней) солнечной электростанции является её размещение на крыше. При такой установке не сокращается используемая площадь земельного участка, что особенно важно, если речь идет, например, о небольшом дачном участке. Кроме того, в пользу такого варианта говорит и тот факт, что государство, согласно действующего законодательства, будет выкупать излишки производимой электроэнергии  по зеленому тарифу для частных домовладельцев в случае, если она сгенерирована фасадной или крышной ФЭС, чья мощность не превышает 30 кВт.

 

Рекомендации для промышленных ФЭС

Крупные мощные солнечные электростанции промышленного назначения выгоднее размещать на земле. Прежде всего, за счет уменьшения угла наклона при монтаже солнечных панелей можно сократить занимаемую станцией площадь. С другой стороны, при таком подходе, на выделенном участке можно будет установить большее число солнечных модулей, что приведет к увеличению мощности станции и, как следствие, к увеличению объемов генерируемой электроэнергии.

Для крупных промышленных хозяйств более выгодным будет размещение ФЭС на наземных конструкциях. Это объясняется в первую очередь возможностью коммерческих солнечных электростанций продавать по зеленому тарифу ту энергию, которая выработана на наземных конструкциях.  Увеличение объемов производимой электроэнергии при снижении расходов – очень важный фактор при работе СЭС по зеленому тарифу.

 

Обобщая результаты исследования, отмечаем необходимую площадь для установки солнечной электростанции мощностью 10 кВт в зависимости от метода монтирования солнечных модулей:

  • Крышная скатная СЭС – 75 кв.м.
  • Крышная СЭС при установке на плоскую крышу – 125 кв.м.
  • ФЭС на статичных наземных конструкциях – от 170 до 200 кв.м.
  • Для СЭС, использующих одноосные трекерные системы – от 230 кв.м

Приведенные результаты – усредненные, они актуальны для типовой ФЭС и могут отличаться в зависимости от конкретных условий местности. Для получения подробной и более детальной информации для подбора участка для размещения солнечной станции обращайтесь в головной офис компании Рентехно. Наши инженеры-проектировщики, исходя из особенностей местности и проекта, выберут оптимальный вариант монтажа солнечных модулей, а также подберут комплект необходимого оборудования, который будет оптимально соответствовать задачам, которые ставит заказчик перед СЭС.

Сотрудничество с компанией Рентехно – это реализация проектов объектов солнечной генерации «под ключ» от первоначальной идеи до запуска станции для работы по зеленому тарифу.  


Печать

Остались вопросы по назначению наших услуг?
Оставьте нам заявку. Наши специалисты проконсультируют Вас

Тема вашего запроса
Заказать звонок

^