Покрокова інструкція по будівництву сонячної електростанції (частина 3)

Вибір технічного обладнання

На ринку доволі багато різноманітних панелей і інверторів, починаючи від нових і дорогих, і закінчуючи використаними і бюджетними.

Ринок уживаного обладнання

Часто люди хочуть зекономити на обладнанні, тому купляють вживані товари - це ж стосується і ринку «зеленої» енергетики. У випадку з іншим типом технічного обладнання, сонячні панелі і інвертори є доволі чутливими пристроями. Тому розраховувати на максимальну ефективність вживаних товарів не варто. Тим паче, тенденція розвитку такого типу обладнання є доволі стрімкою, має місце старіння обладнання, і панелі дворічної давності не можуть конкурувати з сучасними. При цьому немає гарантій якісної роботи вживаних пристроїв. Отже, для створення якісних сонячних станцій, навіть попри вищі витрати, варто закупити нову техніку.

Ринок нового обладнання

Як показує ринок, варто очікувати динамічне зниження цін на панелі та інвертори. Тому вигідно брати нове обладнання. Ціна набора потужністю 30кВт стартує від 12 тис. доларів (монтаж, налаштування і додаткове обладнання не враховується).

Оскільки конкуренція на ринку висока, то кожна компанія позиціонує свій товар, як найкращий для користувача. Пропонуємо розглянути Вам багаторівневу систему класифікації Tier-3 виробників сонячних панелей.

Технології виробництва панелей

Існують різні технології виробництва сонячних панелей, але на ринку найбільшим попитом користуються дві категорії панелей: полікристалі і монокристалі (рис. 5).

По характеристиках монокристалічні панелі кращі, але внаслідок вищих цін на такі панелі, економічна вигідність в порівнянні з купівлею полікристалічних панелей, є однаковою.

У 2018 році пріоритетність покупок зросла в сторону монокристалічних панелей, і ціна на закупівлю стала відрізняться менше ніж на 10% від полікристалічних панелей. При невеликій різниці цін, краще взяти монокристалічні панелі, оскільки вони компактніші й термін експлуатації довший. Але кардинальної різниці між ефективністю роботи обох типів панелей немає.

Рис. 5 Різниця між будовою полі- та монокристалічних панелей.

Ключові характеристики панелей

1. 3bb, 4bb, 5bb, 12bb – шина (busbar). Чим більше цих шин, тим краще (рис. 6). Ці металеві, тонкі контакти мають визначальну функцію у комірці фотоелементу, вони проводять постійний електричний струм. Полоси, своєю чергою, збирають згенерований на поверхні фотоелемента струм, і передають його шинам.
Доцільно обрати таку панель, фотоелемент якої має максимальну кількість шин, але тип фотоелемента 4 чи 5 bb цілком підійде, тим паче особливої різниці між ними немає. Панель з меншою кількістю шин на фотоелементі краще не розглядати. Адже, на ринку їх важко знайти, а також вони не такі ефективні.

 

Рис. 6. Фотоелемент з позначеними шинами та полосами.

2. Half-Gell - ті ж шини, тільки розділені наполовину, щоб не продукувати зайві 12 bb панелі, 5 bb просто розрізають по горизонталі, але це спрощене трактування. У випадку розділення 5bb отримаємо 10 bb фотоелемент. До переваг слід віднести кращий ККД, кращий тепловий коефіцієнт та покращена робота при частковому затінені;

3. Double Glass (двосторонність) –  технологія, яка допомагає отримати більше енергії з 1 м². Проблема полягає в складності монтажу. Неоднозначний продукт, але якщо в планах є максимізація виробітку, то його можна розглядати.

Вибір інвертора

Як і у випадку з сонячними панелями, при купівлі уживаного обладнання слід звернути увагу на заявлені характеристики, які не завжди відповідатимуть технічному паспорту. Ми радимо купувати новий інвертор. Основні бренди, на які мають найбільший попит в Україні (рис. 7).

Рис. 7. Два головних дистриб'юторів в Україні.

Інвертори Huawei SUN2000-30KTL-M3 та Solis-30K-5G мають переваги та недоліки, як в технічних показниках, так й в ціновому сегменті. Наша для Вас порада, краще взяти один потужний інвертор, аніж використовувати 2-3 різних. Це пояснюється складністю встановлення, і точок відмовлення стає у 2-3 рази більше.

Варто відповідально поставитися до місця установки інвертора, зважаючи на побічні ефекти його роботи, такі як нагрівання:

  • При встановленні в будинку, інвертор виділяє тепло. Влітку це критично, оскільки приміщення буде розігріватися до 40 градусів. Варто відзначити також, що потрібно зберігати певну відстань від стін, для запобігання перегріву;
  • Коли інвертор розміщують на вулиці, ні в якому разі не можна розміщувати їх під прямими сонячними променями. Можна розмістити інвертор під спеціальним накриттям. При розміщенні біля панелей, втрати потужності є більшими, біля дому меншими. Це пояснюється напругою, яка біля дому є більшою.

Також потрібно вибрати спосіб, яким ми зчитуватимемо показники з інвертора. Зробити це можна з використанням наступних модулів зв’язку: WIFI/Lan/Bluetooth/RS485. При великій кількості панелей, варто врахувати кількість MPPT трекерів (входів) інвертора. Ці трекери слугують для підключення ліній (стрінгів) сонячних панелей. Варто звернути увагу на коефіцієнт корисної дії – чим вище, тим краще, дорожчі інвертори мають більший показник.

Додаткове обладнання для установки сонячної станції

Крім цього потрібно закупити додаткові матеріали для повноцінної установки:

  • Соларний кабель по постійному струму, який підводиться до сонячних панелей;
  • Силовий (СІП) кабель;
  • Захист по постійному/змінному струму;
  • Монтажні коробки;
  • Різні типи кріплення;
  • МС4 конектор для з’єднання сонячних панелей та інвертора;
  • Стяжки;
  • Гофра;
  • Дюбеля;
  • Герметик.

Захист мережі

Уявімо наступну ситуацію (рис. 8): на території, де встановлюють СЕС, є громовідвід. При якісному монтуванні нелінійного обмежувача перенапруги (ОПН), блискавка попаде в громовідвід і піде в землю. Однак якщо певні параметри установки не були враховані, то частина імпульсного струму може потрапити в проводку сонячної електростанції і спричинити значні пошкодження. Критичними будуть перегоряння фотоелементів панелей. Під загрозою буде також інвертор, який підключений до загального комплексу. Тому, потрібно грамотно спроєктувати систему захисту мережі. Така система складається з двох блоків захисту: щит DC і щит AC (захист по лінії постійного і змінного струму).

Рис. 8. Схематичне позначення ролі обмежувача напруги.

Складові частини щита DC:

  1. Вимикач навантаження (вимикає всі фотомодулі від інвертора);
  2. Запобіжники;
  3. Обмежувачі перенапруги (захист системи від блискавок);

Складові частини щита AC:

  1. Автоматичний вимикач (захищає від струму короткого замикання обмежуючи потужність, яку пропускає через себе інвертор);
  2. ПЗВ (пристрій захисного відключення, який захищає людину від витоку струму на корпус інвертора або на землю);
  3. ОПН (захищає інвертор від перенапруги з боку мережі).

Щодо заземлення, то його можна створити власними силами, але краще звернутися до спеціалістів. Відсутність заземлення створить наступні проблеми:

  • Небезпечна ділянка;
  • РЕМ не здійснить підключення до мережі;
  • Інвертор при певних обставинах не буде працювати.