Зміст
Для підприємства вибір між південною та схід-західною орієнтацією СЕС починається з питання: коли електроенергія потрібна на об'єкті? Більший річний виробіток, більша потужність на даху та більше власного споживання можуть вимагати різних рішень. Порівнювати їх варто на спільній основі: той самий дах, погодні дані, часовий графік навантаження та зрозумілі технічні обмеження. Нижче розглянемо, як поставити таке завдання проєктувальнику й перевірити висновок у комерційній пропозиції.
Що саме має покращити орієнтація
Спочатку визначте критерій вибору. Для виробництва з денними змінами ним може бути максимальна кількість сонячної електроенергії, яку обладнання споживає безпосередньо під час генерації. Для будівлі з обмеженою доступною площею важливо також, скільки модулів реально поміститься. Якщо підприємство може передавати надлишки в мережу, умови такого режиму потрібно врахувати окремо: зайва кіловат-година та кіловат-година, що замістила купівлю, не обов'язково мають однакову цінність.
Зафіксуйте головний показник до отримання розрахунків. Інакше один постачальник порівняє річну генерацію, другий покаже встановлену потужність, а третій використає частку самоспоживання. Усі цифри можуть бути правильними, але відповідати на різні запитання. Для рішення корисно бачити разом доступну генерацію, безпосереднє використання, залишкову купівлю з мережі та потенційний надлишок.
Орієнтація не усуває потреби перевірити розмір станції. Якщо навантаження замале для обох варіантів, додаткові модулі можуть збільшувати переважно надлишки. Спершу уточніть робочий діапазон потужності, а потім порівнюйте геометрію в його межах.
Як напрямок змінює форму генерації
Південні ряди за відповідних умов формують виразніший виробіток поблизу сонячного полудня. Східна частина масиву зміщує внесок до ранкових годин, західна до другої половини дня. Поєднання двох напрямків може дати ширший профіль сумарної генерації. Це корисна відправна точка, проте не готова крива для конкретної будівлі: її змінюють сезон, хмарність, нахил і затінення.
У завданні потрібно вказати напрямок кожної групи, її кут нахилу та кількість модулів. Система схід-захід не обов'язково має однакову потужність на обох сторонах. Дах може бути повернутий відносно сторін світу, а одна його частина може мати більше перешкод. Окремо погоджують спосіб запису азимута: різні інструменти можуть використовувати різний нуль відліку.
Вертикальне чи горизонтальне розташування прямокутного модуля саме по собі не визначає його орієнтацію до сонця. Так само низький кут нахилу не робить будь-яку розкладку схід-західною. У пропозиції потрібні план і розріз, за якими видно напрямки поверхонь, висоту рядів та проміжки між ними.
Два коректні способи порівняння
Перша перевірка передбачає однакову сумарну потужність модулів. Так простіше оцінити вплив орієнтації та пов'язаних із нею втрат: порівнюють виробіток на одиницю встановленої потужності, часові профілі й безпосереднє використання. Місце, погодний період, характеристики модулів та підхід до втрат мають бути узгодженими. Якщо змінюється також інвертор або нахил, ці відмінності треба показати.
Друга перевірка використовує однакову доступну ділянку даху. У кожній схемі кількість модулів визначають після нанесення проходів, перешкод, відступів і конструктивних обмежень. Схід-західна розкладка іноді дозволяє розмістити більше модулів, але для конкретного даху це підтверджує креслення. Універсального коефіцієнта збільшення площі або потужності тут немає.
Якщо в одному варіанті модулів більше, вища сумарна генерація не доводить вищої продуктивності кожного модуля. Тому в підсумку показують і встановлену потужність, і річний виробіток, і виробіток на одиницю потужності. Не змішуйте площу всього даху з площею, фактично доступною для обох розкладок: це різні знаменники, здатні змінити враження від порівняння.
Попросіть зберегти вихідний файл моделі з координатами, погодним набором, періодом розрахунку та прийнятими параметрами. Це дозволить відтворити результат після зміни розкладки. Два скриншоти з різних сервісів без цих відомостей не підтверджують порівнянності, навіть якщо на обох написано однакову номінальну потужність станції.
Скільки даху справді доступно
Початкова площа будівлі ще не є площею для модулів. На плані позначають вентиляцію, світлові ліхтарі, парапети, водовідведення, зони обслуговування та доступ до обладнання. Далі перевіряють взаємне затінення рядів і тіні від перешкод. Однаковий зовнішній контур даху не гарантує однакових умов для його східної та західної частин.
Для тіней від конкретних надбудов перевірте карту перешкод і модель затінення промислового даху.
Компактне розміщення може збільшити кількість модулів, але ускладнити доступ для огляду або ремонту. Розкладку потрібно оцінювати разом із можливістю очищення поверхні, обслуговування кріплень та прокладання кабелів. Не варто закривати доступ до вузла, який регулярно потребує роботи персоналу, заради номінальної потужності на ескізі.
Вага, вітрові та снігові впливи, стан покриття і схема кріплення потребують перевірки для обох варіантів. Сам напрямок модулів не підтверджує придатність конструкції. Детальніше підготовку плоского даху розглянуто в матеріалі про перевірки перед встановленням баластної системи. Тут їхній результат потрібен, щоб відсікти непридатні схеми до порівняння генерації.
Як зіставити генерацію з роботою підприємства
Для кожного варіанта потрібен часовий ряд генерації, зіставний із даними обліку споживання. Інтервали мають збігатися за тривалістю, датами та часовим поясом. Якщо облік використовує перехід на літній час, а модель іншу часову основу, спочатку узгоджують часові позначки. Зсув навіть на один інтервал здатний створити уявний збіг із початком зміни.
Робочий день не представляє весь рік. Перевіряють вихідні, сезонні зупинки, зміну тривалості робочого дня та майбутні навантаження. Для виробництва з обідньою перервою й для складу з постійним холодильним обладнанням однакова сонячна крива дасть різне використання. Середній місячний рахунок такого розходження не показує.
Для системи без накопичувача безпосереднє використання в кожному інтервалі не перевищує ані доступної генерації, ані навантаження. Розрахунок виконують на однаковій електричній межі, зокрема після врахування перетворення в змінний струм. Підготовку даних і вибір діапазону потужності описує стаття про підбір СЕС за графіком споживання. Для порівняння орієнтацій використовують один узгоджений набір цих даних.
Умовний приклад із шістьма інтервалами
Наведені числа вигадані для пояснення методу. Це не прогноз для регіону, конкретного даху або встановленої потужності. Дві умовні форми генерації названо південною та схід-західною. Кожний інтервал триває дві години; всередині нього потужність генерації та навантаження вважаємо сталою. Порівнюємо енергію змінного струму на спільній межі обліку, без акумулятора. Генерацію задаємо до можливого обмеження надлишку. Надлишок не отримує грошової оцінки.
| Час | Споживання | Південь | Схід-захід |
|---|---|---|---|
| 06:00-08:00 | 30 | 10 | 25 |
| 08:00-10:00 | 45 | 40 | 50 |
| 10:00-12:00 | 45 | 80 | 60 |
| 12:00-14:00 | 45 | 90 | 60 |
| 14:00-16:00 | 45 | 50 | 50 |
| 16:00-18:00 | 30 | 10 | 25 |
| Разом | 240 | 280 | 270 |
Для кожного рядка беремо менше зі споживання та генерації. Південний профіль дає 10 + 40 + 45 + 45 + 45 + 10 = 195 кВт·год безпосереднього використання. Схід-західний дає 25 + 45 + 45 + 45 + 45 + 25 = 230 кВт·год. Купівля з мережі становить відповідно 240 - 195 = 45 і 240 - 230 = 10 кВт·год.
Потенційний надлишок дорівнює 280 - 195 = 85 та 270 - 230 = 40 кВт·год. За відсутності дозволеного відпуску й накопичення його доведеться обмежити. Отже, у цьому прикладі профіль із меншою загальною генерацією краще збігається з навантаженням. Результат стосується лише заданих інтервалів і припущень.
Інший графік може змінити переможця
Залишимо генерацію з таблиці, але змінимо споживання на 0, 0, 90, 100, 0 та 0 кВт·год у тих самих шести інтервалах. Загальна потреба становитиме 190 кВт·год. Тепер південний профіль забезпечить безпосередньо 80 + 90 = 170 кВт·год, а схід-західний 60 + 60 = 120 кВт·год. З мережі потрібно буде відповідно 20 та 70 кВт·год.
Геометрія в умовному порівнянні не змінилася, а кращим за безпосереднім використанням став інший варіант. Тому висновок без графіка підприємства неповний. Також не можна помножити результат одного умовного дня на кількість днів у році: сезонні сонячні криві та режими роботи відрізняються.
У реальному розрахунку коротші інтервали краще відображають швидкі зміни навантаження й хмарності. Мінімум двох сумарних величин за довгий період може завищити одночасне використання. Припущення про сталу потужність усередині інтервалу робить наш приклад відтворюваним, але його не слід переносити на покази лічильника без перевірки.
Що перевірити в електричній схемі
Різноорієнтовані групи потребують перевірки підключення до входів інвертора та каналів відстеження максимальної потужності, MPPT. Рішення залежить від конкретного обладнання, кількості модулів у стрінгах, напруги за розрахункових температур і допустимих струмів. Сама наявність східної та західної площин не визначає кількість інверторів.
Не варто автоматично зменшувати потужність інвертора через очікуваний ширший профіль. Моделюють збіг генерації двох груп, обмеження перетворення та втрати від зрізання піків. Економію на обладнанні потрібно зіставити з енергією, яку система не зможе використати. У документації мають бути відображені як електричні межі, так і обмеження передачі в мережу.
Якщо на об'єкті передбачений накопичувач, його режим змінює результат порівняння, тому потрібна окрема спільна модель. Так само орієнтація панелей не створює резервного живлення: можливість роботи під час зникнення мережі визначає архітектура системи та її захист.
Що попросити в підсумковій пропозиції
Запитайте дві розкладки на одному плані даху та єдину таблицю вихідних припущень. У ній мають бути кількість і потужність модулів, напрямки, нахил, інвертори, затінення, враховані втрати та часові дані навантаження. Окремо позначають, які параметри однакові, а які змінилися між варіантами.
- Результат за місяцями та за інтервалами, придатними для зіставлення з обліком.
- Безпосереднє використання, купівля з мережі, надлишок і можливі обмеження генерації.
- Перевірка іншого графіка роботи або очікуваної зміни навантаження.
- Пояснення, чому обрана схема відповідає критерію підприємства й обмеженням даху.
Для підготовки проєкту СЕС для підприємства передайте план даху, доступні відомості про конструкції та інтервальні дані споживання. Якщо розглядаєте мережеву СЕС для бізнесу, одразу зазначте умови роботи з надлишками. Це дозволить обрати орієнтацію за перевірюваним результатом для вашого об'єкта.