Фотовольтаика

Время чтения 4 минут

Обновлено - 5 сентября 2023 г.

Правовая ситуация по состоянию на 01.01.2021

Новый закон о возобновляемых источниках энергии (EEG) вступил в силу 1 января 2021 года, в том числе и для фотоэлектрических систем.

Это означает, что самопотребление от старых и новых фотоэлектрических систем мощностью до 30 кВт/ч включительно не облагается надбавкой EEG. Для сбора данных при самопотреблении до 7 кВтп не требуется установка интеллектуальных счетчиков.

Вознаграждение за электроэнергию, подаваемую в сеть

Льготный тариф снижается с увеличением производительности и даты первоначального ввода в эксплуатацию. Это означает, что чем больше производительность системы и чем позже она установлена, тем ниже льготный тариф.

Системы, введенные в эксплуатацию 1 сентября 2021 года, будут получать вознаграждение в размере 0,0725 евро за мощность до 10 кВт/ч. При цене 0,30 ... 0,35 евро за кВт/ч купленной электроэнергии вознаграждение составляет около 20% от цены, которую необходимо заплатить за купленную электроэнергию. Каждый может решить для себя, стоит ли подавать электроэнергию в сеть.

Возможно, имеет смысл использовать полный Собственное потребление быть.

Выбор фотоэлектрических модулей

Если раньше фотоэлектрические модули были во много раз дороже и гораздо менее эффективны, то сегодня разнообразие конструкций, мощностей, КПД и т. д. огромно.

Найти золотую середину нелегко, но это можно сделать.

Выбирайте известного производителя, конструкцию, которая требует небольшого количества модулей, обеспечивает максимальную эффективность и максимально приближена к желаемой мощности.

Конструкция обычно прямоугольная, но различается по ширине и длине модулей. Поэтому доступная площадь является ограничивающим фактором при выборе размера модуля. Если строится несколько рядов, необходимо учитывать затенение модулей за первым рядом. Необходимо предусмотреть соответствующее расстояние между рядами модулей, чтобы при более низком солнце не отбрасывались тени на следующий ряд. Это минимизирует полезную площадь.

Необходимые расстояния можно определить с помощью программного обеспечения или просто начертить.

Для этого необходимы следующие данные:

• Геогр. длина / ширина места установки
• Азимут солнца в момент зимнего солнцестояния 12:00 ч.
• Высота подъема верхнего края модуля
• Угол возвышения (обычно 30°)

Хорошее подтверждение этому можно найти в работе Доктор-инженер Фолькер Квашнинг и профессор доктор-инженер Хабиль. Рольф Ханитш. Как это обычно бывает, получение оптимального результата всегда связано с усилиями, хотя бы в плане ознакомления с теоретическими соображениями, которые лежат в его основе.

После определения заданных параметров следующим шагом будет подбор подходящих модулей. Для максимальной мощности 7 кВт подойдут 20 модулей по 350 Вт, которые можно соединить в 2 последовательности по 10 модулей в каждой.
Струна - это последовательное соединение модулей. Примерное напряжение MPP (Maximum Power Point) модуля 35 В приводит к входному напряжению инвертора 350 В постоянного тока.

Количество возможных струн зависит от выбора инвертора. Небольшие инверторы имеют только один MPP-трекер и поэтому позволяют подключить только одну струну.

Малогабаритный инвертор 1×1

В основном существует три типа инверторов: подключаемые к сети, автономные или сочетающие оба режима работы.

Сеть, управляемая сетью Инверторы синхронизируются с частотой сети 50 Гц. Если это не удается сделать в случае сбоя в подаче электроэнергии, они прекращают работу на время сбоя.

Независимая от сети Инверторы используются в так называемых автономных системах, т.е. независимых фотоэлектрических системах, не подключенных к электросети.

Инверторы, сочетающие оба режима работы, называются ГибридС одной стороны, они подключены к общественной сети, а с другой - с помощью так называемых MPPT-контроллеров - к батареям, которые заряжаются от фотоэлектрических модулей, также подключаемых, когда светит солнце. В случае сбоя в сети гибридный инвертор просто переключается на работу от батарей и таким образом поддерживает электроснабжение в пределах нагрузки. Когда общественная сеть снова становится доступной, он переключается на зарядку батарей.

Технические характеристики инвертора

В качестве инвертора можно выбрать трехфазное устройство, например, Kostal Piko IQ 8.5 по цене чуть менее 2 000 евро. Однофазные устройства доступны только до 5 кВт, например, Kostal Piko MP plus 5.0-2 по цене около 1 200 евро.

Оба устройства имеют по два MPP-трекера (соединение двух нитей).

Какие данные важны при выборе инвертора?

Входные фазы

Небольшие инверторы мощностью до 5 кВт обычно имеют одну фазу, более мощные - три фазы. Для подключения к сети при однофазном подключении требуется трехжильный кабель, а при трехфазном - пятижильный.

Номинальная мощность переменного тока

Номинальная мощность переменного тока - это максимальная мощность инвертора, а значит, и максимальная мощность фотоэлектрических модулей, которые можно установить. Это означает, что к инвертору можно подключить не более фотоэлектрических модулей, чем его номинальная мощность.

Количество трекеров MPP

Количество MPP-трекеров, имеющихся в инверторе, определяет количество подключаемых струн. Малые инверторы обычно имеют только один MPP-трекер, большие - два и более. Чем больше MPP-трекеров установлено, тем дороже инверторы.

Диапазон MPP

Диапазон напряжения постоянного тока, указанный здесь, определяет максимально возможное входное напряжение постоянного тока на трекере MPP. Суммарное напряжение постоянного тока всех модулей, объединенных в последовательную цепочку, не должно превышать верхнего предела. Если диапазон указан как 360 ... 600 В, то MPP-напряжение фотоэлектрического модуля описывается как 35 В, что дает 600 / 35 = 17,14, т.е. в одну цепь можно включить последовательно не более 17 модулей.

Входной ток

Входной ток - это сумма токов всех струн, полученная в результате сложения MPP-токов модулей каждой струны. Если фотоэлектрический модуль имеет MPP-ток 9,92 A и установлены две струны, то 9,92 + 9,92 дают входной ток 19,84 A.
Если предположить, что инвертор может выдержать только 16 А, то во второй цепи должны быть установлены модули с максимальным MPP-током 16 - 9,92 = 6,08 А.

Напряжение разомкнутой цепи

Напряжение разомкнутой цепи фотоэлектрических модулей всегда выше, чем напряжение MPP. Оно выше при низких внешних температурах и ниже при высоких температурах. Если инвертор указывает максимальное напряжение разомкнутой цепи, например, 750 В, напряжение разомкнутой цепи модуля не должно превышать 750 / 17 = 44 В при установленных 17 модулях.

Эффективность

КПД характеризует эффективность, с которой инвертор преобразует входящее постоянное напряжение в выходящее переменное напряжение. Однако, поскольку КПД также изменяется в зависимости от колебаний интенсивности солнечного излучения, знание зависимости от напряжения важно для правильного проектирования. Как правило, более низкое напряжение связано с более высоким КПД.
В этом контексте использование верхнего предельного напряжения диапазона MPP является менее эффективным. Поэтому лучше использовать конфигурацию с несколькими струнами, хотя это означает более высокие финансовые затраты при покупке инвертора.