Български

Научете как да проектирате ефективни и надеждни соларни системи, свързани с мрежата, за жилищни, търговски и индустриални приложения в световен мащаб. Обхваща оразмеряване, компоненти, безопасност и най-добри практики.

Проектиране на соларни системи, свързани с мрежата: Цялостно ръководство за глобални приложения

Соларните системи, свързани с мрежата, известни още като мрежови соларни системи, са фотоволтаични (PV) системи, които са свързани към електроразпределителната мрежа. Те са най-разпространеният тип соларна система за домове и предприятия, предлагайки икономически ефективен и надежден начин за генериране на чиста енергия и намаляване на зависимостта от изкопаеми горива. Това подробно ръководство предоставя детайлен преглед на проектирането на соларни системи, свързани с мрежата, като обхваща ключови аспекти, компоненти, изчисления за оразмеряване, протоколи за безопасност и най-добри практики за успешно внедряване в различни глобални контексти.

Разбиране на системите, свързани с мрежата

Соларната система, свързана с мрежата, работи чрез преобразуване на слънчевата светлина в електричество с помощта на слънчеви панели. Постоянният ток (DC), генериран от панелите, след това се преобразува в променлив ток (AC) от соларен инвертор. Този променлив ток се подава към електрическото табло на сградата и може да се използва за захранване на уреди и оборудване. Когато соларната система произвежда повече електричество, отколкото сградата консумира, излишното електричество се изпраща обратно към електроразпределителната мрежа, като често носи на собственика на системата кредити чрез процес, наречен нетно измерване.

Предимства на системите, свързани с мрежата

Компоненти на система, свързана с мрежата

Типичната соларна система, свързана с мрежата, се състои от следните ключови компоненти:

Проектиране на соларна система, свързана с мрежата

Проектирането на соларна система, свързана с мрежата, включва няколко ключови стъпки, включително оценка на енергийните нужди, определяне на размера на системата, избор на компоненти и осигуряване на съответствие с местните наредби и кодекси.

1. Оценка на енергийните нужди и потребление

Първата стъпка при проектирането на соларна система, свързана с мрежата, е да се оцени енергийното потребление на сградата. Това включва преглед на минали сметки за електричество, за да се определи средното месечно и годишно потребление на енергия. Вземете предвид всякакви планирани промени в потреблението на енергия, като добавяне на нови уреди или разширяване на сградата. От решаващо значение е да се разбере и върховото потребление, което може да повлияе на оразмеряването на инвертора.

Пример: Домакинство в Германия със средно месечно потребление на електроенергия от 400 kWh ще има различни изисквания към соларната система в сравнение с бизнес в Индия с месечно потребление от 4000 kWh.

2. Определяне на размера на системата

Размерът на соларната система се определя от енергийните нужди на сградата, количеството налична слънчева светлина и желаното компенсиране на сметките за електричество. По-голямата система ще генерира повече електричество, но и ще струва повече за инсталиране. За да изчислите подходящия размер на системата, вземете предвид следните фактори:

Формула:

Размер на системата (kW) = (Дневно потребление на енергия (kWh) / (Пикови слънчеви часове * (1 - Системни загуби))) / Коефициент на производителност

Коефициентът на производителност отчита реалните условия и деградацията. Типичният коефициент на производителност е 0,75-0,85. Изборът на подходящ коефициент на производителност е от решаващо значение за точните изчисления.

Пример: Ако едно домакинство консумира 15 kWh електроенергия на ден и местоположението получава 5 пикови слънчеви часа, със системни загуби от 20% и коефициент на производителност 0,8, необходимият размер на системата ще бъде приблизително 4,7 kW.

3. Избор на слънчеви панели

Слънчевите панели са сърцето на системата, свързана с мрежата. При избора на слънчеви панели вземете предвид следните фактори:

Монокристалните панели обикновено предлагат по-висока ефективност и по-елегантен външен вид, докато поликристалните панели често са по-достъпни. Тънкослойните панели са друга опция, но те обикновено имат по-ниска ефективност и изискват повече пространство.

Глобален пример: Вземете предвид климата в Близкия изток, където преобладават високите температури. Изборът на панели с нисък температурен коефициент е от решаващо значение за поддържане на оптимална производителност. Алтернативно, в региони с чести облачни дни като части от Европа, панелите с отлична производителност при слаба светлина са предимство.

4. Избор на соларен инвертор

Соларният инвертор е отговорен за преобразуването на постоянен ток (DC) от слънчевите панели в променлив ток (AC), който може да се използва от сградата и да се подава към мрежата. При избора на соларен инвертор вземете предвид следните фактори:

Стринговите инвертори са най-разпространеният тип инвертори за жилищни и малки търговски системи. Микроинверторите са алтернативна опция, предлагаща MPPT на ниво панел и подобрени възможности за мониторинг. Оптимизаторите на мощност могат да се използват със стрингови инвертори за постигане на подобни ползи.

Пример: В Австралия инверторите трябва да отговарят на стандартите AS/NZS 4777, за да се гарантира съвместимост с мрежата и безопасност. В Северна Америка UL 1741 е съответният стандарт за безопасност.

5. Избор на монтажна система

Монтажната система закрепва сигурно слънчевите панели към покрива или земята. При избора на монтажна система вземете предвид следните фактори:

Пример: В крайбрежните райони с високо съдържание на сол във въздуха, устойчивите на корозия монтажни системи са от съществено значение за предотвратяване на преждевременна повреда.

6. Окабеляване и връзки

Правилното окабеляване и връзки са от съществено значение за безопасната и ефективна работа на системата, свързана с мрежата. Използвайте проводници и конектори с подходящ размер, за да минимизирате спада на напрежение и да осигурите подходяща токоносимост. Цялото окабеляване трябва да отговаря на местните електрически кодекси.

Пример: Различните държави имат различни стандарти за окабеляване. Националният електрически кодекс (NEC) се използва в Съединените щати, докато стандартите на Международната електротехническа комисия (IEC) се използват в много други страни.

7. Устройства за безопасност

Устройствата за безопасност са от решаващо значение за защитата на системата и хората от електрически опасности. Следните устройства за безопасност трябва да бъдат включени в проекта на системата, свързана с мрежата:

8. Система за мониторинг

Системата за мониторинг проследява производителността на соларната система и предоставя данни за производството на енергия. Тези данни могат да се използват за идентифициране на проблеми, оптимизиране на производителността на системата и проверка на икономиите на енергия. Системите за мониторинг могат да бъдат интегрирани в инвертора или да бъдат самостоятелни устройства.

Характеристики на системата за мониторинг:

Свързване към мрежата и нетно измерване

Свързването на системата към електроразпределителната мрежа изисква координация с местното електроразпределително дружество. Обикновено дружеството ще изисква проверка на системата, за да се увери, че отговаря на техните стандарти за безопасност и производителност. След като системата бъде одобрена, дружеството ще инсталира нетен електромер, който измерва количеството електроенергия, протичаща както към, така и от мрежата.

Политики за нетно измерване

Политиките за нетно измерване варират значително в различните държави и дори между различните електроразпределителни дружества. На някои места нетното измерване е задължително, докато на други е по избор или изобщо не се предлага. От решаващо значение е да се разберат местните политики за нетно измерване преди проектирането и инсталирането на соларна система, свързана с мрежата.

Често срещани модели за нетно измерване:

Глобални най-добри практики

Проектирането и инсталирането на соларни системи, свързани с мрежата, изисква спазване на най-добрите практики и съответствие с местните наредби и кодекси. Ето някои глобални най-добри практики, които трябва да се вземат предвид:

Икономически съображения и възвръщаемост на инвестициите (ROI)

Икономическата жизнеспособност на една соларна система, свързана с мрежата, зависи от няколко фактора, включително цената на системата, количеството генерирана електроенергия, местните тарифи за електроенергия и наличните стимули. Трябва да се извърши подробен икономически анализ, за да се определи възвръщаемостта на инвестициите (ROI) и срокът на изплащане на системата.

Ключови икономически фактори:

Изчисляване на ROI и срок на изплащане:

ROI = (Общи спестявания - Цена на системата) / Цена на системата

Срок на изплащане = Цена на системата / Годишни спестявания

Пример: Жилищна соларна система на цена от $15 000 генерира годишни спестявания от $1 000. Срокът на изплащане ще бъде 15 години, а ROI ще зависи от продължителността на живота на системата. Въпреки това, правителствените стимули и данъчните кредити могат значително да намалят срока на изплащане и да увеличат ROI.

Бъдещи тенденции в соларните системи, свързани с мрежата

Пазарът на соларни системи, свързани с мрежата, непрекъснато се развива, като се появяват нови технологии и тенденции. Някои от ключовите тенденции, които трябва да се наблюдават, включват:

Заключение

Соларните системи, свързани с мрежата, са икономически ефективен и екологичен начин за генериране на чиста енергия и намаляване на зависимостта от изкопаеми горива. Чрез внимателно обмисляне на факторите, изложени в това ръководство, и работа с квалифицирани професионалисти, можете да проектирате и инсталирате соларна система, свързана с мрежата, която отговаря на вашите енергийни нужди и осигурява дългосрочни спестявания. Не забравяйте да бъдете информирани за най-новите технологии и тенденции на соларния пазар, за да сте сигурни, че взимате най-добрите решения за вашата конкретна ситуация.

Проектиране на соларни системи, свързани с мрежата: Цялостно ръководство за глобални приложения | MLOG