Основы проектирования солнечной фотоэлектрической системы

Дизайн солнечной системы: как установщики солнечной энергии планируют вашу фотоэлектрическую систему

Процесс проектирования солнечной энергетической системы установщиками часто остается загадкой для большинства потребителей. Поэтому мы хотели бы дать вам некоторое представление о том, как установщики солнечных батарей проектируют систему солнечной энергии для вашего дома или бизнеса. При проектировании солнечной системы учитываются два важных фактора: количество места, которое у вас есть для установки солнечных панелей, и количество электроэнергии, которое вы потребляете ежегодно. Другие факторы, такие как анализ затенения и эффективность солнечных панелей и инверторов, также играют роль в зависимости от вашей собственности.

Как спроектировать солнечную систему

Вот три основных шага к правильному проектированию солнечной системы:

Рассчитайте ежедневное потребление энергии, определив использование ватт-часов в месяц/год (эта информация будет указана в счете за коммунальные услуги).
Получите оценку размера системы и выясните, сколько солнечных панелей вам нужно
Выбирайте подходящую солнечную систему, основываясь на эффективности и производительности панелей, которые вы выбираете, чтобы эффективно спроектировать свою идеальную систему!

Предполагая, что вы заинтересованы в установке солнечных панелей на крыше, количество полезного пространства на крыше определяет максимальное количество солнечных панелей, которые можно установить. Отдельные солнечные панели различаются по размеру, но обычно имеют площадь около 16 квадратных футов прямоугольной формы. Панели крепятся к стеллажным системам, которые более эффективно спроектированы, когда устанавливаются в смежном пространстве вместе, а не разбросаны по всей крыше. Доступное пространство на крыше, ограниченное вентиляционными отверстиями, дымоходами, мансардными окнами и любыми необходимыми отступами от краев крыши или установленного на крыше оборудования, может ограничивать размер системы, так что солнечная система компенсирует менее 100% вашего годового потребления электроэнергии. Средняя солнечная система в США занимает около 300-400 квадратных футов площади, поэтому ваше жизнеспособное пространство на крыше может ограничивать размер солнечной системы, которую вы можете установить. В этом случае установщики могут порекомендовать панели с более высокой эффективностью, которые производят больше электроэнергии на квадратный фут, чем стандартные панели. Это также будет стоить дороже, но это то, что вы можете рассмотреть в зависимости от ваших личных целей.

Читайте также:

Ригель замка двери без ключа

Средняя система солнечных панелей может генерировать различное количество электроэнергии в зависимости от вашего местоположения в мире и ориентации вашей крыши, поэтому установщики будут использовать различные инструменты для оценки жизнеспособного размера солнечной системы. Эти инструменты позволяют установщикам использовать аэрофотоснимки и «рисовать» проекты систем на вашей крыше, чтобы оценить размер системы, которая подойдет, и сколько электроэнергии эта система будет производить каждый год с учетом ряда предположений. Если вы хотите попробовать это сами, вы можете перейти к PV Watts, инструменту, разработанному Национальными лабораториями возобновляемых источников энергии, чтобы оценить размер вашей системы и годовой объем производства.

Проектирование солнечной электростанции: как влияет потребление электроэнергии

Одна из первых сведений, которую может запросить установщик солнечных батарей, — это счета за электричество за двенадцать месяцев. Хотя сразу может показаться, что это слишком много информации, это дает установщику представление о том, сколько энергии вы используете в течение года. Часто счет за электричество включает в себя историю использования за последние двенадцать месяцев в виде таблицы или диаграммы, что избавляет от необходимости искать прошлые счета. Вооружившись информацией о вашем потреблении электроэнергии, установщик может определить, какая солнечная фотоэлектрическая система потребуется, чтобы компенсировать 100% вашего годового потребления. Это зависит от вашего местоположения и профиля крыши.

Как правило, системы солнечных панелей предназначены для покрытия 100% или менее годового использования, чтобы максимизировать финансовые выгоды, но если вы планируете увеличить потребление энергии в ближайшем будущем, например, если вы планируете купить электромобиль или переход с масляных на электрические тепловые насосы — вы можете проконсультироваться со своим консультантом по солнечной энергии, чтобы оценить ожидаемую потребность в энергии, чтобы спроектировать систему, которая лучше соответствует этому профилю использования.

Влияние затенения на солнце на конструкцию солнечной системы

Если ваша крыша имеет затенение — от соседних деревьев, других зданий или больших дымоходов — установщики могут оставить эти области открытыми солнечными панелями, чтобы оптимизировать выработку системы, или могут разместить панели в этих местах с пониманием того, что эти панели могут производить меньше энергии. энергии в определенное время суток. Установщики также могут предложить изменения в конструкции системы для создания отдельных цепочек солнечных панелей, предназначенных для предотвращения потерь мощности из-за затенения, или могут предложить использование микроинверторов или оптимизаторов мощности, чтобы помочь смягчить влияние затенения на производство всей системы. Последние две технологии могут иметь более высокую стоимость, но эти затраты могут быть оправданы дополнительной мощностью, которую они помогают генерировать вашей системе.

Вышеуказанные факторы учитываются при проектировании солнечной системы для вашего дома или бизнеса. Процесс предоставления первоначального проекта системы может быть довольно быстрым и часто может быть завершен в течение дня или около того. Другие факторы, такие как структурная целостность вашей крыши, состояние вашей существующей электрической системы или конкретное влияние затенения, могут потребовать, чтобы специалисты по установке солнечных батарей посетили вашу собственность для сбора дополнительной информации, чтобы разработать проект системы и ценовое предложение, которое они могут стоять в стороне. Для начала ознакомьтесь с некоторыми полезными советами, которые мы предлагаем всем новым покупателям солнечных батарей:

Три совета для покупателей солнечной энергии

1. Домовладельцы, которые получают несколько предложений, экономят 10% и более.

Как и в случае любой крупной покупки, покупка установки солнечных батарей требует много исследований и размышлений, включая тщательный обзор компаний в вашем регионе. Недавний отчет Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (NREL) рекомендовала потребителям сравнивать как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной промышленности.

Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагают более низкие цены, вам потребуется использовать сеть установщиков, такую как EnergySage. Вы можете получить бесплатные предложения от проверенных местных установщиков, когда вы зарегистрируете свою недвижимость на нашем рынке солнечной энергии. Домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут рассчитывать на экономию от 5,000 до 10,000 XNUMX долларов США на установке своих солнечных панелей.

2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену

Мантра «больше — не всегда лучше» — это одна из основных причин, по которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы платить за большую часть рекламы. Недавний отчет правительства США показал, что крупные установщики стоят на 2,000–5,000 долларов дороже, чем мелкие солнечные компании.. Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, убедитесь, что вы сравнили эти предложения с котировками местных установщиков, чтобы убедиться, что вы не переплачиваете за солнечную энергию.

3. Сравнение всех вариантов вашего оборудования так же важно

Установщики национального масштаба не просто предлагают более высокие цены — у них также, как правило, меньше вариантов солнечного оборудования, что может оказать значительное влияние на выработку электроэнергии вашей системой. Собрав разнообразные предложения по солнечным батареям, вы можете сравнить затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам.

Есть несколько переменных, которые следует учитывать при поиске лучших солнечных панелей на рынке. В то время как некоторые панели будут иметь более высокие рейтинги эффективности, чем другие, инвестиции в первоклассное солнечное оборудование не всегда приводят к большей экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности — это оценить предложения с различным оборудованием и предложениями финансирования.

Для любого домовладельца на ранней стадии покупки солнечной энергии, который хотел бы просто ориентировочную оценку установки, попробуйте наш калькулятор солнечной энергии, который предлагает предварительные оценки стоимости и долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши. Для тех, кто хочет получить котировки от местных подрядчиков сегодня, проверьте нашу платформу сравнения котировок.

Основы проектирования солнечной фотоэлектрической системы

Солнечные фотоэлектрические модули — это место, где вырабатывается электричество, но они являются лишь одной из многих частей полной фотоэлектрической (PV) системы. Чтобы вырабатываемая электроэнергия пригодилась для дома или бизнеса, необходимо наличие ряда других технологий.

Монтажные конструкции

Фотоэлектрические массивы должны быть установлены на устойчивой, прочной конструкции, которая может поддерживать массив и противостоять ветру, дождю, граду и коррозии в течение десятилетий. Эти конструкции наклоняют массив фотоэлектрических модулей под фиксированным углом, определяемым местной широтой, ориентацией конструкции и требованиями к электрической нагрузке. Для получения наибольшей годовой выработки энергии модули в северном полушарии направлены точно на юг и наклонены под углом, равным местной широте. Монтаж в стойку в настоящее время является наиболее распространенным методом, поскольку он надежен, универсален и прост в изготовлении и установке. Продолжают разрабатываться более сложные и менее дорогие методы.

Для фотоэлектрических массивов, установленных на земле, механизмы слежения автоматически перемещают панели, следуя за солнцем по небу, что обеспечивает больше энергии и более высокую отдачу от инвестиций. Одноосевые трекеры обычно предназначены для отслеживания солнца с востока на запад. Двухосевые трекеры позволяют модулям оставаться направленными прямо на солнце в течение дня. Естественно, отслеживание связано с большими первоначальными затратами, а сложные системы стоят дороже и требуют большего обслуживания. По мере совершенствования систем анализ затрат и выгод все чаще отдает предпочтение наземным системам слежения.

Интегрированные в здание фотоэлектрические системы

Хотя большинство солнечных модулей размещаются в специальных монтажных конструкциях, их также можно интегрировать непосредственно в строительные материалы, такие как кровля, окна или фасады. Эти системы известны как интегрированные в здание фотоэлектрические системы (BIPV). Интеграция солнечной энергии в здания может повысить эффективность материалов и цепочки поставок за счет объединения избыточных частей и снизить стоимость системы за счет использования существующих строительных систем и опорных конструкций. Системы BIPV могут обеспечивать питание для приложений постоянного тока (DC) в зданиях, таких как светодиодное освещение, компьютеры, датчики и двигатели, а также поддерживать интегрированные в сеть эффективные приложения для зданий, такие как зарядка электромобилей. Системы BIPV все еще сталкиваются с техническими и коммерческими препятствиями для широкого использования, но их уникальная ценность делает их многообещающей альтернативой традиционным монтажным конструкциям и строительным материалам.

Инверторы

Инверторы используются для преобразования электроэнергии постоянного тока (DC), вырабатываемой солнечными фотоэлектрическими модулями, в электроэнергию переменного тока (AC), которая используется для локальной передачи электроэнергии, а также для большинства бытовых приборов в наших домах. Фотоэлектрические системы имеют либо один инвертор, который преобразует электроэнергию, вырабатываемую всеми модулями, либо микроинверторы, прикрепленные к каждому отдельному модулю. Один инвертор, как правило, дешевле, его легче охлаждать и обслуживать при необходимости. Микроинвертор обеспечивает независимую работу каждой панели, что полезно, например, если некоторые модули могут быть затемнены. Ожидается, что инверторы необходимо будет заменить как минимум один раз за 25-летний срок службы фотоэлектрической батареи.

Усовершенствованные инверторы, или «умные инверторы», обеспечивают двустороннюю связь между инвертором и электросетью. Это может помочь сбалансировать спрос и предложение либо автоматически, либо посредством удаленной связи с операторами коммунальных служб. Предоставление коммунальным предприятиям такого понимания (и возможного контроля) спроса и предложения позволяет им сократить расходы, обеспечить стабильность сети и снизить вероятность перебоев в подаче электроэнергии.

Аккумуляторы позволяют хранить солнечную фотоэлектрическую энергию, поэтому мы можем использовать ее для питания наших домов ночью или когда погодные условия не позволяют солнечному свету достигать фотоэлектрических панелей. Мало того, что они могут использоваться в домах, батареи играют все более важную роль для коммунальных служб. Поскольку клиенты возвращают солнечную энергию обратно в сеть, батареи могут хранить ее, чтобы ее можно было вернуть клиентам позже. Более широкое использование аккумуляторов поможет модернизировать и стабилизировать электрическую сеть нашей страны.