Монтаж сонячних панелей у східно-західному напрямку з низьким кутом нахилу, близько 10 градусів

Популярність сонячних електростанцій зростає, де панелі встановлені у східно-західному напрямку з низьким кутом нахилу, близько 10 градусів, а не в південному напрямку під кутом 35 градусів.

 

Сонячні батареї повернуті в південному напрямку виробляють більше енергії протягом дня. І все ж, як показують різні аналізи, системи у східно-західному напрямку в деяких випадках дають можливість отримати велику економію, оскільки вони краще підходять для споживачів електроенергії, особливо для домашніх господарств. Крім того установка типу схід-захід дозволяє встановити від 20% до 50% панелей більше на стандартних плоских дахах в залежності від їх покриття і додаткових елементів.

 

Згідно з дослідженнями наземних сонячних станцій при монтажі схід-захід під кутом 10 градусів використовується 70  % площі грунту в порівнянні з усього лише 40 % для південного напрямку монтажу 35 градусів, враховуючи відсутність необхідності збереження значних інтервалів, усуваючи взаємне затінення cонячних полів (стрінгів) симих себе.

 

Крива вироблення енергії в сонячній системі схід-захід, , встановлених на плоскому даху під низьким кутом,  протікає набагато м'якше, ніж у панелей, встановлених в південному напрямку. Такий монтаж характеризується великими перевагами в ранкові і вечірні години, а трохи меншими в районі полудня, якщо порівнювати їх зі стандартними укладанням сонячних модулів.

 

Відсутність різкого стрибка виробництва енергії з панелей в районі півдня, коли попит зазвичай дуже низький, є більш вигідним для загальної електромережі. Сплющення піку кривої виробництва, також дозволяє краще вибрати інвертор. Тому що він не підбирається під пікове виробництво, яке буде відбуватися всього кілька хвилин протягом дня. Таким чином, інвертор більш рівномірно завантажується майже весь день. Завдяки чому потужність і вартість цього обладнання є меншою також.

 

Досі вважалося, що західна і східна частини системи схід-захід вимагають використання окремих інверторів, а не окремих систем MPPT, які відстежують точку максимальної потужності в інверторі. В іншому випадку, різний рівень освітленості обох частин, може призвести до втрати типу „mismatch losses чи effects“. Це втрати при генерації електроенергії, що виникають внаслідок невідповідності параметрів модулів.

 

Дослідження з MPPT (відстеження точки максимальної потужності) в інверторі представили результати аналізу продуктивності панелей розміщених в напрямку схід-захід. Він був виміряний окремо для тонкоплівкових панелей і кристалічного кремнію. Як показали дослідження, втрати „mismatch” мінімальні (близько 0,1%), тому що, хоча через стрінги проходить інше значення струму в залежності від часу доби, значення напруги в колі точки максимальної потужності практично ідентичні. Втрати також компенсовано за рахунок поліпшення роботи сонячного перетворювача.

 

Також стало відомо, що додатковим фактором, який вплине на втрати mismatch, стане нахил панелей і застосовувана технологія. Чим більший кут нахилу, тим більше втрати mismatch. Також відомо, що тонкоплівкові панелі мають менший коефіцієнт заповнення в більшості випадків. Саме від цього параметра буде залежати, на скільки швидко відбудеться падіння потужності до і після досягнення точки MPP. Таким чином, найчастіше втрати mismatch відбуваються в тонкоплівкових панелях і в системі з великим градусом нахилу.

 

Підтверджено, що нижча температура і краща вентиляція відбувається в панелях розташованих на схід і захід, це призводить до кращої роботи СЕС у свою чергу.

Так сонянчі електостанції з фотоелектричними модулями, що звернені на схід і захід з одним інвертором з двома MPP трекерами, працюють з вищою ефективністю протягом більш тривалого часу, ніж при використанні декількох інверторів. Найбільші втрати відзначаються в сонячні дні, коли різниця між західним і східним стрингами (сонячними полями) вища. Мінімум втрат відбувається при розсіяному випромінюванні (похмурі дні), якого у нас, в Україні, набагато більше в порівнянні з прямим сонячним випромінюванням.

 

Панелі встановлені в СЕС в південному напрямку під кутом 35 градусів є кращі для користувачів, що мають загальний високий попит на енергію в обідній час. Спостерігаючи за щоденним профілем споживання електроенергії більш високий попит на електроенергію є в ранковий та вечірній час. Найкорисніше виробництво з класичної установки панелей орієнтованих на південь відбувається в зимові місяці. Однак, якщо ми подивимося на річний профіль споживання, то виходить, що в сонячних станціях з сонячними батареями  розміщенними на схід-захід на 50% більше енергії використовується кінцевими споживачами, ніж ті СЕС, що встановлені в південному напрямку.

 

Крім того сучасне дослідження показало, що розміщення сонячних панелей під кутом 10 градусів призводить до зниження генерації всього на 10% менше від панелей під кутом 35 градусів.

 

При виборі розміщення сонячних батарей пропонуємо звернути увагу на систему схід-захід з мінімальним кутом нахилу. Оскільки таке розміщення є набагато корисніше. Це виявляється при щоденному режимі споживання електричної енергії, меншому використанні площі, здешевлення кріплення та інвертора. Так фотоелектричні системи, встановлені в напрямку схід-захід під кутом 10 градусів, виявляються набагато ефективніші, ніж системи на південь, до яких всі ми звикли так.