Если вы ведете бизнес, управляете крупной коммерческой недвижимостью или снабжаете многоквартирный жилой комплекс энергией солнечной системы мощностью от 20 до 100 кВт, вы знаете, сколько времени и денег уходит на правильную настройку. Вы, вероятно, также знаете, что даже небольшие сбои могут нарушить выработку энергии, и одним из главных виновников здесь является затенение. Это не просто незначительное раздражение; для систем такого размера затенение может ударить по вашей прибыли гораздо сильнее, чем для крошечной жилой установки мощностью 1 кВт, над которой я работал для соседа несколько лет назад. Давайте подробно разберем, что именно затенение делает с этими солнечными системами среднего размера, почему это так важно и что вы можете с этим поделать, поскольку мы поставляем вам необходимые надежные установки, такие как нашаПолная сетевая солнечная системаон создан для работы в обычных реальных условиях.
Во-первых, давайте поговорим о том, как работают эти системы мощностью 20–100 кВт. В отличие от небольших домашних систем, которые могут просто подключаться к нескольким панелям, это обычно сетевые системы — они подключаются напрямую к местной коммунальной сети, поэтому вы продаете избыточную электроэнергию обратно и получаете ее из сети, когда не светит солнце. Большинство используют струнные инверторы, верно? Или иногда микроинверторы для небольших участков, но для мощностей от 20 до 100 кВт, струнные инверторы очень популярны, потому что они экономичны и легко масштабируются. Именно из-за этого масштаба затенение здесь так важно. Система мощностью 20 кВт может иметь 60 панелей (каждая ~330 Вт), разделенных на 2 или 3 строки, тогда как система мощностью 100 кВт может иметь 300 панелей, разделенных на 5 или 6 строк. Каждая цепочка панелей соединена последовательно, поэтому каждая панель в этой цепочке должна работать вместе, чтобы подавать питание на инвертор. Если хотя бы одна панель в строке затенена, это действует как перегиб шланга, замедляя всю строку, а не только одну панель. Это называется «эффектом сериала», и это меняет правила игры в производстве.
Давайте подведем итоги, потому что цифры не лгут. Однажды я помог местному кафе, которое три года назад установило сетевую систему мощностью 30 кВт, и прямо на западной стороне их здания рос большой дуб. Каждый день в течение часа это дерево затеняло три панели в середине одной из трех струн. Поначалу они не придавали этому особого значения – пока не пришел их первый счет за электроэнергию, а они производили только 75% того, что должна была генерировать система. Это потеря 25% от одной маленькой ежедневной тени! Для системы мощностью 30 кВт это ~22,5 кВт выработки в хороший день, но при таком затенении она падала до ~17 кВт. Умножьте это на год: это тысячи долларов упущенной выгоды из-за отказа от продажи избыточной электроэнергии обратно в сеть, а также более высокие счета за электроэнергию, когда им пришлось получать больше от коммунального предприятия. Для системы мощностью 100 кВт те же самые потери затенения могут составить 25 000 кВт в год — этого достаточно для электроснабжения двух средних домов в течение всего года. Затенение – это не просто «рано утро или поздний вечер»; это могут быть дымоходы, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, даже соседние здания, если вы находитесь в тесном городском или пригородном районе.
Теперь не все затенения одинаковы. Существует «статическая затенение» от объектов, которые всегда присутствуют (деревья, здания, конструкции крыш), и «динамическая затенение» от движущихся объектов (облаков, птиц, падающих листьев и даже снега, прилипающего к одному углу панели). Большинство людей думают, что динамическое затенение незначительно, но для систем мощностью 20–100 кВт те облачные проходы, которые покрывают 10% ваших панелей в течение 10 минут за раз? Они складываются. Исследования Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) показали, что динамическое затенение может привести к 5-15% годовых производственных потерь для коммерческих систем среднего размера, в то время как статическое затенение может увеличить этот показатель до 20-30%, если оно не запланировано. Сложность заключается в том, что струнные инверторы отслеживают точку максимальной мощности (MPP) только для всей цепочки, а не для отдельных панелей. Таким образом, если одна панель затенена, MPP всей цепочки падает до уровня этой затененной панели, даже если остальные 19 панелей в цепочке работают на полную мощность. Вот почему мы разработали нашСолнечная энергетическая системаЧтобы свести к минимуму эту конкретную проблему, мы соединяем их с высококачественными инверторами, имеющими несколько трекеров MPPT, поэтому каждую строку можно оптимизировать отдельно.
Подождите, давайте поговорим о горячих точках, потому что это скрытый ущерб от затенения, который большинство людей упускает из виду. Когда затененная панель застряла и потребляет меньше энергии, чем предполагалось, она действует как резистор в цепи. Это означает, что он генерирует тепло, а не электричество, и это тепло может со временем накапливаться на панели. Для небольших панелей это не имеет большого значения, но для сотен панелей в системе мощностью 100 кВт эта горячая точка может деформировать ячейки панели, сократить срок ее службы на 10-15 лет и даже создать небольшой риск возгорания, если это достаточно плохо. В прошлом году у нас был клиент с системой мощностью 50 кВт, которая имела множество незапланированных затенений от нового здания по соседству - в течение 18 месяцев на трех их панелях были заметные повреждения в горячих точках, которые они обнаружили только тогда, когда мы проводили плановую проверку технического обслуживания. Этого можно было бы избежать, если бы мы рассмотрели планировку их крыши на этапе проектирования или если бы они модернизировали свой инвертор, чтобы он лучше справлялся с частичным затенением.
Теперь давайте перейдем к делу: что вы на самом деле можете сделать, если у вас уже есть система мощностью 20–100 кВт или вы планируете ее приобрести? Сначала проведите полный аудит шейдинга. Мы используем исследования дронов и программное обеспечение для анализа солнечной активности, чтобы составить карту каждой тени, которая падает на вашу крышу или наземные панели, в любой час дня, каждый день года. Например, если вы ищете небольшую систему среднего размера для дома или малого бизнеса, нашаДомашняя мощность солнечной системы 10 кВт(и наши более крупные установки мощностью 20–100 кВт) разработаны с учетом теневыносливости. Если у вас уже есть неэффективная система, есть улучшения: добавьте микроинверторы к затененным строкам, чтобы каждая панель имела собственный трекер MPP, или перестроите панели, чтобы разделить затененные и незатененные на отдельные строки. Еще один трюк — обрезать нависающие деревья (мы не рекомендуем их вырубать — в большинстве городов есть правила на этот счет!) или отрегулировать наклон панели, если она еще не оптимизирована для вашей широты.
И поскольку мы предлагаем уважаемые бренды, давайте выкрикнем нашиГроватт на солнечной системеИнверторы линейки Growatt специально созданы с использованием передовой технологии MPPT, которая справляется с частичным затенением намного лучше, чем базовые модели. В прошлом году мы протестировали инвертор Growatt мощностью 30 кВт по сравнению со стандартным инвертором на заштрихованной цепочке, и установка Growatt выдавала в среднем на 18% больше мощности за месяц тестирования. Это та реальная разница, которая быстро складывается для систем мощностью 20–100 кВт — больше не нужно выбрасывать деньги на ветер из-за того, что ветка дерева не на своем месте.
Подождите, давайте не будем забывать о трехфазных системах, которые очень распространены для коммерческих установок мощностью 20–100 кВт. Многие люди не осознают, что затенение также может нарушить баланс между фазами. Если одна фаза вашей трехфазной системы затенена больше, чем две другие, это может вызвать дисбаланс напряжения, из-за которого весь инвертор будет работать тяжелее, что приведет к увеличению затрат на техническое обслуживание и сокращению срока службы инвертора. Вот почему наш10 кВт 3-фазная солнечная система(и наши более крупные трехфазные варианты мощностью 30, 50, 100 кВт) откалиброваны для сохранения баланса фаз, даже если некоторые панели затенены - мы учитываем это при проектировании с первого дня, поэтому вам не придется сталкиваться с этой дополнительной головной болью.
Давайте подведем итоги тем, что все это значит для вас, независимо от того, являетесь ли вы владельцем бизнеса, оценивающим свои варианты солнечной энергии, или кем-то, кто управляет многоквартирным домом. Затенение — это не просто небольшая проблема: для систем мощностью 20–100 кВт оно может стоить вам десятки тысяч долларов из-за производственных потерь, повреждения оборудования и более высоких счетов за коммунальные услуги в течение более чем 25-летнего срока службы системы. Хорошей новостью является то, что большей части этого можно избежать при правильном планировании, качественном оборудовании и небольших изменениях в вашей настройке. Мы не просто продаем солнечные системы — мы работаем с вами, чтобы провести аудит вашей собственности, разработать установку, которая будет работать с любым имеющимся у вас затенением, и убедиться, что вы получаете каждый кВт, за который заплатили. Если вы готовы перестать тратить деньги на затенение, обратитесь к нам, чтобы обсудить ваши потребности, подобрать систему, соответствующую вашему диапазону от 20 до 100 кВт, и получить надежную и высокопроизводительную установку, которую вы заслуживаете.