Солнечные электростанции и их типы

Солнечная электростанция (СЭС) — инженерное сооружение, которое преобразует солнечную энергию в электричество. Принцип работы большинства современных солнечных электростанций построен на использовании свойства кремниевых пластин, которые под действием света генерируют постоянный электрический ток.

Из каких комплектующих состоит солнечная электростанция?

Как правило, любая солнечная электростанция, будь то для дома или большая промышленная, состоит из следующих элементов:

1. Массив солнечных модулей – их задача непосредственное преобразование солнечного света в электроэнергию. Солнечные электростанции обычно используют поля этих модулей, чтобы собрать как можно больше света.
2. Сетевой или гибридный инвертор – служит для преобразования постоянного тока батарей (солнечной или аккумуляторной) в переменный ток 230/380В, который используется большинством бытовых приборов.
3. Аккумуляторные батареи (АКБ) – они нужны для накопления электроэнергии, если в настоящий момент она используется не в полном объеме, для ее использования в темное время суток, когда солнечные батареи электричество не вырабатывают. Как правило, используются в автономных энергосистемах, не подключенных к сети, либо при перебоях в электроснабжении. В большинстве же случаев, использовать АКБ не обязательно, так как в современных сетевых СЭС вся электроэнергия потребляется сразу или отдается в сеть.
4. Система креплений – для установки кровлю или на земле/воде.
5. Прочее оборудование – провода, автоматы защиты, датчики температуры и др.

Очень важно правильное сочетание всех этих элементов, в зависимости от задачи. Так как правильная конфигурация позволяет повысить мощность системы и значительно сэкономить на ее стоимости.

Типы солнечных электростанций:

1. Сетевая солнечная электростанция – это наиболее оптимальное решение, если главная задача – экономия электроэнергии и снижение счетов за электричество - в дневное время суток потребление объекта энергоснабжения по максимуму покрывается выработкой от солнечных панелей, а все, что не хватает, добирается из внешней сети. Если это разрешает местная энергосбытовая компания, то излишки сгенерированной энергии можно отдавать/продавать во внешнюю сеть и использовать ее как виртуальный аккумулятор.

Сетевой солнечный инвертор, всегда «опирается» на внешнее напряжение городской сети и чуть повышает напряжение на стороне потребителя, за счет этого снижая ток, который идет от города. В результате – в любой момент времени солнечная энергия используется приоритетно.

Такая модель позволяет отказаться от использования аккумуляторов (внешняя сеть выполняет роль аккумулятора), что делает солнечную станцую максимально недорогой и позволяет максимизировать ROI.

Во всех случаях, когда стоит задача сэкономить или заработать на инвестициях, строят именно сетевую солнечную электростанцию. Но важно учитывать, что при отсутствии внешней сети она работать не будет, так как ему необходимо опорное напряжение и для резервного источника энергии этот тип СЭС не подходит.

2. Автономная солнечная электростанция строится для энергоснабжения мест, где отсутствует внешняя сеть.  Собранная солнечная электроэнергия направляется на энергоснабжение объекта, а избытки накапливаются в аккумуляторные батареи. В темное время суток энергоснабжение осуществляется с помощью аккумуляторов.

При этом важно учитывать, что автономные солнечные электростанции не строятся для экономии. Их цель обеспечение безопасности и автономии и ценность таких систем заключается в том, что получается стабильный и безопасный источник энергоснабжения, в который можно дополнительно внедрить дизель-генератор для повышения уровня надежности.

3. Гибридная солнечная электростанция сочетает в себе элементы сетевой и автономной солнечной электростанции. Днем солнечная энергия направляется во внутреннюю сеть, чтобы сэкономить. Ночью система переходит на питание от внешней сети либо от аккумуляторных батарей.

При отключении электроэнергии в промышленной сети, гибридная электростанция продолжит работать за счет запасенной в аккумуляторных батареях энергии.

Это наиболее верное решение, если централизованная сеть на объекте присутствует, но происходят отключения, перебои/не хватает выделенной мощности от городских сетей.

Создавая подобную гибридную систему, вы получаете максимальную независимость от городских электросетей, защиту от отключений электроэнергии и экономию электроэнергии за счет приоритетного использования солнечной энергии. Таким образом целью установки таких гибридных СЭС является комфорт и повышение мощности в энергосистеме.