Odhad kapacity fotovoltaickej inštalácie: Komplexný sprievodca dimenzovaním systému

Na začiatok, ak chcete získať celkovú kWh energie, ktorú potrebujete vyrobiť, musíte to urobiť pre používateľa, pre ktorého sa V2 chystá navrhnúť FV systém. Musíte spustiť analýzu spotreby používateľa v priebehu času, aby ste videli, aká je jeho mesačná a ročná spotreba elektrickej energie. Tieto údaje budete musieť mať po ruke, aby ste určili, akú časť celkovej záťaže používateľov V2 navrhne FV systém, ktorý bude poskytovať na základe ich aktuálnych vzorcov spotreby a percenta ich celkovej záťaže, ktorú V2 navrhne FV systém bude poskytovať. Pri výpočte návrhu FV systému musíte vziať do úvahy aj fyzické limity lokality.

Pri navrhovaní fotovoltaického systému možno kapacitu inštalácie pre rôzne typy striech ľahko pojmovať prostredníctvom rôznych dostupných usporiadaní materiálov a konštrukcií, ktoré umožňujú rôzne typy montáže, ktoré ovplyvňujú počet solárnych panelov, ktoré možno nainštalovať na meter štvorcový.

Montáže plochých striech

Montážne systémy na plochú strechu predstavujú jedinečnú príležitosť aj výzvu, pokiaľ ide o navrhovanie solárnej inštalácie na plochej streche. Konštrukcie s plochou-strešnou strechou sa nachádzajú predovšetkým v komerčných budovách a čoraz väčší počet obytných budov, ktoré sa dnes stavajú, tiež implementuje túto konštrukčnú funkciu. Montáž na plochú-strechu umožňuje flexibilnú orientáciu panelov; montážne systémy však budú mať za následok nižšiu celkovú kapacitu inštalácie v dôsledku ich konštrukčných požiadaviek.

Typická kapacita: Približne 70 wattov na meter štvorcový

Historická hodnota 70 W/m² pre solárny priemysel s plochou{0}}strechou a plochými strechami- je založená na niekoľkých funkčných dôvodoch. Po prvé, keďže montážne systémy na plochú strechu vo všeobecnosti vyžadujú záťažové alebo zaťažené základne na udržanie panelov ukotvených na rovnom povrchu bez toho, aby prenikli cez strešnú membránu, plocha, ktorú zaberajú tieto montážne systémy, ovplyvní hustotu panelov namontovaných na plochej streche. Po druhé, aby sa zabránilo samočinnému zatieneniu panelov inštalovaných na rovnom povrchu pri inštalácii so sklonom (zvyčajne 10 až 15 stupňov), je potrebné, aby bol dostatočný rozostup, aby predný rad panelov netienil zadný rad panelov v danom poli inštalovanom na plochej streche. Preto tieto dva faktory výrazne znižujú efektívnu hustotu zahustenia inštalácie s plochou-strechou v porovnaní s teoretickou hustotou zahustenia.

Okrem toho, inštalácie na plochú strechu{0}} musia poskytovať prístupové cesty pre údržbu, aby boli všetky komponenty fotovoltického systému prístupné na účely údržby. Okrem toho bude potrebné zvážiť presahy od okrajov strechy, na ktorej je inštalovaný fotovoltaický systém, aby boli v súlade s miestnymi stavebnými predpismi. Okrem toho budú na streche priestory, ktoré zostanú voľné pre existujúce mechanické zariadenia, ktoré boli nainštalované (systémy HVAC a/alebo odsávacie ventilátory). Vzhľadom na všetky tieto úvahy bude maximálna prípustná praktická hustota pre FV systém približne 70 W/m².

Šikmé a farebné oceľové strechy

Šikmé strechy, najmä tie, ktoré sú konštruované s farebným oceľovým plechom (bežne známym ako kovová strecha alebo vlnitá plechová strecha), ponúkajú rôzne inštalačné vlastnosti, ktoré vo všeobecnosti umožňujú vyššiu hustotu balenia.

Typická kapacita: Približne 100 wattov na meter štvorcový

Vyššia kapacita na meter štvorcový pri farebných oceľových strechách vyplýva z niekoľkých priaznivých faktorov. Tieto strechy zvyčajne umožňujú priame pripevnenie montážnych koľajníc cez strešný materiál pomocou lemovania a tesnenia, čím sa eliminuje potreba rozstupov so záťažou. Panely je možné montovať rovnobežne s povrchom strechy (alebo s miernym odsadením kvôli vetraniu) podľa existujúceho sklonu strechy. Táto konfigurácia maximalizuje využitie plochy, pretože panely môžu byť umiestnené súvisle cez dostupný povrch.

Farebné oceľové strechy majú navyše často jednoduchšiu geometriu s menším počtom prekážok ako ploché strechy, čo umožňuje súvislejšie pole panelov. Štrukturálne charakteristiky kovových strešných krytín tiež zvyčajne poskytujú spoľahlivé upevňovacie body a rozloženie zaťaženia pre FV systém.

Zatiaľ čo typ strechy poskytuje východiskový bod pre odhad kapacity, pri konečnom výpočte je potrebné zvážiť niekoľko ďalších faktorov:

Profil zaťaženia používateľa

Odvodenie profilu spotrebiteľského správania spotrebiteľa sa nevykonáva len pohľadom na celkovú ročnú spotrebu, ale aj iné faktory, ako je čas používania, sezónnosť a predpoveď budúceho zaťaženia, budú mať vplyv na celkovú veľkosť systému. Spotrebiteľ s vyššou dennou spotrebou preto môže mať veľkosť systému, ktorá je bližšie k ich špičkovému zaťaženiu, zatiaľ čo spotrebiteľ s čistou meraním by pravdepodobne optimalizoval svoje dimenzovanie pre celkový výkon svojho solárneho systému na ročnej báze (v porovnaní s okamžitou spotrebou) ako pre svoju špičkovú spotrebu.

Účinnosť komponentov

Účinnosť solárnych modulov, ktoré si vyberiete, bude mať priamy vplyv na to, koľko energie sa dá vyrobiť v určitej oblasti. Všeobecne platí, že panely s vyššou účinnosťou (ako sú monokryštalické a niektoré nové technológie) budú produkovať viac wattov/m2, v konečnom dôsledku poskytujú väčšiu efektívnu veľkosť pre rovnakú plochu. Počas analýzy však budete musieť zvážiť náklady na panely s vyššou účinnosťou v porovnaní s panelmi s nižšou účinnosťou.

Analýza tieňovania

Žiadny odhad kapacity nie je úplný bez dôkladnej analýzy tieňovania. Neďaleké stromy, priľahlé budovy, architektonické prvky a dokonca aj budúce stavebné plány môžu výrazne ovplyvniť využiteľnú plochu strechy. Moderný dizajnový softvér obsahuje nástroje na analýzu odtieňov, ktoré pomáhajú dizajnérom identifikovať optimálne umiestnenie panelov a vyhnúť sa oblastiam, ktoré by neúmerne ovplyvnili výkon systému.

Miestne predpisy a požiadavky na služby

Zásady pripojenia k sieti, stavebné predpisy a zónové predpisy môžu predstavovať ďalšie obmedzenia kapacity systému. Niektoré jurisdikcie obmedzujú veľkosť systému vzhľadom na kapacitu pripojenia služby, zatiaľ čo iné majú špecifické požiadavky na ústup od okrajov striech, hrebeňov a úžľabí, ktoré ovplyvňujú využiteľnú plochu.

Estetické hľadiská a budúca flexibilita

Pre mnohých vlastníkov nehnuteľností je dôležitý vizuálny vplyv solárnych zariadení. Dizajnéri možno budú musieť usporiadať panely do špecifických vzorov alebo zachovať určité neúspechy, aby dosiahli architektonickú harmóniu. Okrem toho plánovanie budúceho rozšírenia alebo integrácie batériového úložiska môže ovplyvniť počiatočné rozhodnutia o kapacite.

V praxi sa odhad kapacity FV systému riadi systematickým procesom:

Hodnotenie lokality: Fyzická kontrola strechy vrátane meraní, hodnotenia konštrukcie a identifikácie prekážok

Hodnotenie solárnych zdrojov: Analýza miestnych údajov o slnečnom žiarení a{0}}špecifických podmienok tienenia pre danú lokalitu

Analýza zaťaženia: Prehľad historických účtov za energie a diskusia o budúcich energetických cieľoch

Výpočet počiatočnej kapacity: Použitie faktorov hustoty (ako sú pokyny 70 – 100 W/m²) na vytvorenie predbežných odhadov

Vylepšenie dizajnu systému: Podrobné rozloženie pomocou návrhového softvéru na optimalizáciu umiestnenia panelov a overenie kapacity

Simulácia výkonu: Modelovanie očakávanej výroby energie na základe konečného návrhu

Iteratívna optimalizácia: Úprava dizajnu tak, aby sa vyrovnali výrobné ciele a rozpočtové obmedzenia

Kapacita, ktorú môžete očakávať od fotovoltaickej inštalácie, sa odhaduje prostredníctvom vedeckých aj kreatívnych metód, pričom sa spolieha na vaše technické znalosti, skúsenosti s prácou s rezidenčnými zákazníkmi a pochopenie potrieb klientov. Najlepším miestom na začatie je použitie zavedenej smernice približne 70 W/m2 pre ploché strechy a približne 100 W/m2 pre farebné oceľové strechy; presný odhad skutočnej veľkosti vášho systému však bude brať do úvahy množstvo ďalších faktorov, ktoré majú vplyv na vašu konkrétnu polohu.

Evolúcia solárneho priemyslu a zavedenie efektívnejších modulových technológií, inovatívnych montážnych systémov a pokročilých konštrukčných nástrojov pravdepodobne časom zmenia tieto hodnoty hustoty. Napriek potenciálnej zmene v normách hustoty sa výpočet presnej veľkosti systému riadi rovnakým základným princípom: pri určovaní odhadovanej kapacity na výrobu solárnej energie zo systému musíte nájsť rovnováhu medzi tým, koľko energie bude používateľ potrebovať počas prevádzky a koľko fyzickej plochy môže podporiť výrobu tejto energie. To v konečnom dôsledku povedie k návrhu a konštrukcii solárnych systémov, ktoré generujú solárnu energiu, poskytujú maximálnu hodnotu počas životnosti systému a v konečnom dôsledku podporia prechod na udržateľnú energetickú budúcnosť.

Každý, kto pracuje na vývoji solárneho projektu, sa musí naučiť presne odhadovať kapacitu; tento súbor základných zručností je rozhodujúci pre vývoj úspešných návrhov, ktoré budú spĺňať očakávania týkajúce sa výkonu a zároveň budú v súlade so všetkými platnými miestnymi predpismi a predpismi a zabezpečia zmysluplný príspevok k rozvoju trvalo udržateľných energetických systémov.