Procjena kapaciteta fotonaponske instalacije: Sveobuhvatni vodič za dimenzioniranje sustava

Za početak, da biste dobili ukupni kWh energije koju trebate proizvesti, morat ćete to učiniti za korisnika za kojeg će V2 dizajnirati PV sustav. Mora pokrenuti analizu potrošnje korisnika tijekom vremena kako biste mogli vidjeti kolika je njihova mjesečna i godišnja potrošnja električne energije. Morat ćete imati ove podatke pri ruci kako biste odredili koliki će dio ukupnog opterećenja korisnika V2 dizajnirati PV sustav za pružanje na temelju njihovih trenutnih obrazaca potrošnje i postotka njihovog ukupnog opterećenja koji će V2 projektirati PV sustav pružiti. Također morate uzeti u obzir fizička ograničenja mjesta kada izračunavate dizajn fotonaponskog sustava.

U projektiranju PV sustava, instalacijski kapacitet za različite tipove krovova može se lako konceptualizirati kroz različite rasporede materijala i strukture koje su dostupne kako bi se omogućile različite vrste montaže koje utječu na broj solarnih panela koji se mogu postaviti po kvadratnom metru.

Instalacije ravnih krovova

Sustavi za montažu na ravni krov stvaraju jedinstvenu priliku i izazov kada je u pitanju projektiranje solarne instalacije na ravnom krovu. Konstrukcije s-ravnim krovovima primarno se nalaze u komercijalnim zgradama, a sve veći broj stambenih zgrada koje se danas grade također imaju ovu značajku dizajna. Montaža ravnih-krovnih instalacija omogućuje fleksibilne orijentacije ploča; međutim, sustavi za montiranje rezultirat će nižim ukupnim kapacitetom instalacije zbog svojih konstrukcijskih zahtjeva.

Tipični kapacitet: Otprilike 70 vata po kvadratnom metru

Povijesna referentna vrijednost za-solarnu industriju ravnih krovova od 70 W/m² temelji se na nekoliko funkcionalnih razloga. Prvo, budući da sustavi za montiranje na ravnom krovu općenito zahtijevaju balastne ili utegnute baze kako bi ploče bile usidrene na ravnoj površini bez probijanja krovne membrane, površina koju zauzimaju ti sustavi za montiranje utjecat će na gustoću ploča postavljenih na ravni krov. Drugo, kako bi se spriječilo samo-sjenčanje ploča koje se postavljaju na ravnu površinu kada se postavljaju pod nagibom (obično 10 do 15 stupnjeva), mora postojati dovoljno razmaka tako da prednji red ploča ne zasjenjuje stražnji red ploča u određenom nizu postavljenom na ravnom krovu. Stoga ova dva čimbenika značajno smanjuju efektivnu gustoću pakiranja instalacije s ravnim-krovom u usporedbi s teoretskom gustoćom pakiranja.

Nadalje, instalacije na ravnim krovovima- moraju osigurati pristupne staze za održavanje kako bi sve komponente PV sustava bile dostupne u svrhu održavanja. Osim toga, morat će se uzeti u obzir odmaci od rubova krova na kojima se postavlja fotonaponski sustav kako bi se zadovoljili lokalni građevinski zakoni. Osim toga, postojat će prostori na krovu koji će ostati slobodni za postojeću mehaničku opremu koja je instalirana (HVAC sustavi i/ili ispušni ventilatori). Zbog svih ovih razmatranja, najveća dopuštena praktična gustoća za PV sustav bit će približno 70 W/m².

Kosi i čelični krovovi u boji

Kosi krovovi, posebno oni izrađeni od čeličnih limova u boji (obično poznati kao metalni krov ili valoviti metalni krov), nude različite karakteristike ugradnje koje općenito omogućuju veću gustoću pakiranja.

Tipični kapacitet: Otprilike 100 vata po kvadratnom metru

Veći kapacitet po kvadratnom metru na čeličnim krovovima u boji rezultat je nekoliko povoljnih čimbenika. Ovi krovovi obično dopuštaju izravno pričvršćivanje montažnih tračnica kroz krovni materijal korištenjem opšivki i brtvila, eliminirajući potrebu za razmakom s balastom. Paneli se mogu montirati paralelno s površinom krova (ili s blagim pomakom radi ventilacije), prateći postojeći nagib krova. Ova konfiguracija maksimizira iskoristivost površine budući da se ploče mogu postaviti uzastopno preko dostupne površine.

Nadalje, čelični krovovi u boji često imaju jednostavniju geometriju s manje prepreka od ravnih krovova, što omogućuje kontinuiranije nizove ploča. Strukturne karakteristike metalnih krovova također obično osiguravaju pouzdane točke pričvršćivanja i raspodjelu opterećenja za fotonaponski sustav.

Dok vrsta krova daje početnu točku za procjenu kapaciteta, nekoliko dodatnih čimbenika mora se uzeti u obzir u konačnom izračunu:

Profil opterećenja korisnika

Izvođenje profila o ponašanju potrošača u potrošnji ne radi se samo promatranjem ukupne godišnje potrošnje, već će i drugi čimbenici kao što su vrijeme korištenja, sezona i buduće predviđanje opterećenja imati utjecaj na cjelokupnu veličinu sustava. Stoga bi potrošač s većom dnevnom potrošnjom mogao imati veličinu sustava koja je bliža njihovom vršnom opterećenju, dok bi potrošač s neto mjerenjem vjerojatno optimizirao svoje dimenzioniranje za ukupnu snagu svog solarnog sustava na godišnjoj osnovi (u odnosu na trenutnu potrošnju) nego za svoju vršnu potrošnju.

Učinkovitost komponente

Učinkovitost solarnih modula koje odaberete imat će izravan utjecaj na to koliko se energije može proizvesti kroz određeno područje. Općenito, paneli veće učinkovitosti (kao što su monokristalni i neke tehnologije u nastajanju) proizvest će više vata/m2, u konačnici osiguravajući veću efektivnu veličinu za istu površinu. Međutim, tijekom analize morat ćete uzeti u obzir cijenu ploča veće učinkovitosti u usporedbi s pločama niže učinkovitosti.

Lokalni propisi i komunalni zahtjevi

Politike povezivanja na mrežu, građevinski kodovi i propisi o zoniranju mogu nametnuti dodatna ograničenja na kapacitet sustava. Neke jurisdikcije ograničavaju veličinu sustava u odnosu na kapacitet priključka usluge, dok druge imaju posebne zahtjeve za odstupanje od krovnih rubova, grebena i dolina koje utječu na korisnu površinu.

Estetska razmatranja i buduća fleksibilnost

Mnogim je vlasnicima nekretnina vizualni učinak solarnih instalacija bitan. Dizajneri će možda morati rasporediti ploče u određene uzorke ili zadržati određene zastoje kako bi postigli arhitektonski sklad. Osim toga, planiranje budućeg proširenja ili integracije pohrane baterije može utjecati na početne odluke o kapacitetu.

U praksi, procjena kapaciteta PV sustava slijedi sustavan proces:

Procjena mjesta: Fizički pregled krova, uključujući mjerenja, strukturnu procjenu i identifikaciju prepreka

Procjena solarnih resursa: Analiza lokalnih podataka o sunčevom zračenju i-uvjeta zasjenjenja specifičnih za lokaciju

Analiza opterećenja: Pregled povijesnih računa za komunalne usluge i rasprava o budućim energetskim ciljevima

Početni izračun kapaciteta: Primjena faktora gustoće (kao što su smjernice 70-100 W/m²) za generiranje preliminarnih procjena

Usavršavanje dizajna sustava: Detaljan raspored pomoću softvera za dizajn za optimizaciju postavljanja ploča i provjeru kapaciteta

Simulacija izvedbe: Modeliranje očekivane proizvodnje energije na temelju konačnog projekta

Iterativna optimizacija: Prilagodba dizajna kako bi se uskladili proizvodni ciljevi s proračunskim ograničenjima

Kapacitet koji možete očekivati ​​od fotonaponske instalacije procjenjuje se znanstvenim i kreativnim metodama, oslanjajući se na vašu tehničku stručnost, iskustvo u radu s rezidencijalnim korisnicima i razumijevanje potreba klijenata. Najbolje mjesto za početak je korištenje utvrđenih smjernica od približno 70 W/m2 za ravne krovove i približno 100 W/m2 za obojene čelične krovove; međutim, točna procjena vaše stvarne veličine sustava uzet će u obzir bilo koji broj drugih čimbenika koji utječu na vašu određenu lokaciju.

Evolucija solarne industrije i uvođenje učinkovitijih tehnologija modula, inovativnih sustava za montiranje i naprednih alata za projektiranje vjerojatno će promijeniti ove referentne vrijednosti gustoće tijekom vremena. Unatoč potencijalnoj promjeni standarda gustoće, isto temeljno načelo upravlja izračunom točne veličine sustava: pri određivanju procijenjenog kapaciteta za proizvodnju solarne energije iz sustava, morate postići ravnotežu između toga koliko će energije korisniku trebati tijekom rada i koliko fizičkog područja može podržati proizvodnju te energije. To će u konačnici rezultirati dizajnom i izgradnjom solarnih sustava koji generiraju solarnu energiju, daju maksimalnu vrijednost tijekom životnog vijeka sustava i u konačnici podržavaju prijelaz na održivu energetsku budućnost.

Svatko tko radi na razvoju solarnog projekta mora naučiti točno procijeniti kapacitet; ovaj temeljni skup vještina ključan je za razvijanje uspješnih dizajna koji će ispuniti očekivane performanse uz usklađivanje sa svim primjenjivim lokalnim kodeksima i propisima i osiguravanje značajnog doprinosa razvoju održivih energetskih sustava.