Опубликовано 14 февраля 2014

Особенности и виды солнечных электростанций

Проектирование фотоэлектрической системы  часто становится довольно сложной задачей, особенно для людей, плохо разбирающихся в электротехнике. Безусловно, при возникновении сложностей стоит обратиться к специалистам. Так или иначе, будущему владельцу солнечной электростанции будет очень полезно самому разобраться в основных принципах работы гелиосистемы. 

В этой статье мы изложим основную идеологию работы оборудования в системах, нашедших наибольшее распространение в нашей стране.

Особенности автономных солнечных электростанций

Вероятно, начать  эту статью нужно с оговорки на основную особенность нашего, российского рынка альтернативной энергетики – отсутствие технической возможности продавать излишки солнечной энергии «в сеть».

Вследствие чего возникает необходимость всю получаемую от солнца энергию резервировать, используя некоторое количество аккумуляторных батарей. Аккумуляторы при этом не только утяжеляют систему, но и несут за собой некоторые, периодические траты, связанные как с установкой первичного массива АКБ, так и обязательной с заменой аккумуляторов через  6-12 лет. Именно по этой причине солнечные электростанции в России имеют более продолжительный период окупаемости и более высокую стоимость, в сравнении с Европой. 

Рассмотрим принцип работы солнечной электростанции на примере автономной системы, то есть системы, работающей без участия внешней сети. Массив солнечных батарей подключается через контроллер заряда к аккумуляторной батарее, его задача преобразовывать солнечный свет в постоянный ток и заряжать аккумуляторы. Преобразователь напряжения (инвертор) подключается к аккумулятору и служит для преобразования постоянного напряжения  в переменное 220 Вольт. В маломощных системах целесообразно вообще не использовать переменное напряжение и отказаться от лишнего преобразования. При этом постоянных  12 Вольт, получаемых напрямую с аккумулятора для светодиодного освещения и автомобильного телевизора вполне достаточно. Как правило, в зимний период солнечной электростанции требуется «поддержка» второго источника энергии, так как зимняя солнечная активность в разы меньше летней. Резервными источниками энергии могут стать:

• сеть (если она есть);
• ветро-генератор, если позволяет средняя скорость ветра в регионе;
• бензиновый, газовый или дизель-генератор (без ограничений).

Рис.1.Схема автономной солнечной электростанции

Гибридные системы энергоснабжения на основе солнечных панелей

Гораздо больший интерес представляют солнечные электростанции гибридного типа, когда происходит совместная работа сети и солнечной электростанции. Сердцем системы является гибридный инвертор, который может «смешивать» два потока: от аккумуляторов и от сети. Таким образом, вся вырабатываемая солнечными батареями энергия передается потребителям, а недостающая берется от сети. В гибридных электростанциях иногда бывает разумно резервировать не все потребители, а только их часть, например: котельную, холодильник, освещение, сигнализацию – приборы, которые легко могут прокормить солнечные панели. Резервировать нагревательные приборы нет никакого смысла, потому как тепловая энергия гораздо более эффективно может быть запасена в виде тепла. 

И автономные, и гибридные электростанции могут быть трехфазными, и технической сложности здесь нет. Солнечные модули и аккумуляторы подключаются так же, как и в однофазном варианте, тогда как преобразователь напряжения становится трехфазным. Как правило трёхфазный ИБП -  это три синхронизированных однофазных прибора, а  соответственно стоимость оборудования пропорционально увеличивается, поэтому  в домашних электросетях часто резервируют только одну фазу, на которую заранее переносят «жизненно важные» приборы.

Мы рассмотрели основные типы солнечных систем с точки зрения основных принципов работы. Для проектирования солнечной электростанции необходимо произвести количественные расчёты нагрузки  и её мощности. Для удобства расчета Вы можете воспользоваться on-line калькулятором на нашем сайте или помощью наших инженеров.

Рис.2.Схема гибридной системы энергоснабжения

Вам также могут быть интересны другие статьи..