Wybór rozmiaru systemu PV: Dlaczego przewymiarowanie ma sens ekonomiczny?
Najlepsze, co możesz zrobić dla swoich klientów i ich nieruchomości, to pomóc im generować jak najwięcej energii ze słońca w każdym momencie dnia przez następne 20, 25, 30 lat. Jaki jest najlepszy rozmiar systemu, aby tak się stało?
Przewymiarować czy nie przewymiarować... oto jest pytanie
Oversizing to jeden z tych terminów, o których ludzie w branży solarnej mówią dość często, i najwyraźniej jest to dobra rzecz, ponieważ ma pomóc nam lepiej wykorzystać nasze systemy fotowoltaiczne. "Nam" to w szczególności ci z nas, którzy mieszkają na półkuli północnej, ale także inni.
Ale czym jest oversizing? I czy naprawdę jest dla nas dobry?
Dla tych z nas, którzy wiedzą; dla tych, którzy nie wiedzą i boją się zapytać - i dla tych, którzy nigdy wcześniej o tym nie słyszeli, porozmawiajmy o przewymiarowaniu DC.
Rozmiar systemu
Zanim porozmawiamy o przewymiarowaniu - spójrzmy na szerszy obraz: wybór rozmiaru systemu.
Podczas instalacji nowego systemu fotowoltaicznego jednym z pierwszych pytań jest: Jaki jest najlepszy rozmiar systemu dla mojego dachu? Innymi słowy: Ile paneli powinienem zainstalować? Aby odpowiedzieć na te pytania, musimy wziąć pod uwagę kilka parametrów:
-
Potencjał generowania energii przez system solarny przez cały rok.
-
Jak będzie wyglądało wytwarzanie energii w przyszłości i jaki wpływ będzie miał rozmiar systemu fotowoltaicznego na ciebie i twoją nieruchomość?
-
Przewidywane zużycie energii w przyszłości.
-
Dopuszczalna moc instalacji przewidziana przez lokalne OSD (podmiot, który zezwala na podłączenie systemu fotowoltaicznego do jego sieci).
Mając to na uwadze, oczekiwalibyśmy zalecenia, aby zainstalować modułu o mocy dopasowanej do mocy falownika. Prawda? Cóż, nie zawsze. Nawet zazwyczaj nie.
W rzeczywistości instalacja większej liczby paneli na dachu ma sens w przypadku wielu nieruchomości, ale ma szczególny sens dla tych z nas, którzy mieszkają na półkuli północnej, a tym bardziej dla tych, którzy mieszkają pod nieśmiałym polskim słońcem.
Kiedy instalujemy system, który może potencjalnie dostarczyć więcej energii niż jest w stanie przetworzyć falownik, nazywamy to przewymiarowaniem.
Co właściwie oznacza przewymiarowanie systemu?
Przewymiarowanie oznacza, że jesteśmy w stanie wyprodukować więcej prądu stałego w systemie niż falownik może efektywnie przekształcić w energię prądu przemiennego.
Z pozoru wydaje się to sprzeczne z intuicją. Czy nie powinniśmy dążyć do uzyskania takiej samej ilości energii prądu stałego na wejściu, co energii prądu przemiennego na wyjściu? Byłoby to prawdą, gdyby panele zawsze wytwarzały maksymalne deklarowane poziomy mocy wyjściowej. Ale tak nie jest. Aby umożliwić falownikowi wytwarzanie jak największej ilości energii, sensowne jest zapewnienie większej mocy prądu stałego niż prądu przemiennego.
Aby naprawdę to zrozumieć, przyjrzyjmy się temu, co dzieje się, gdy przewymiarujemy system.
Schemat wyjściowy systemu
Jak wiadomo, w ciągu dnia warunki do produkcji energii słonecznej są zmienne. W ciągu doby jedynie przez kilka godzin system solarny produkuje energię z maksymalną wydajnością. Oznacza to, że przez większość czasu system będzie pracować wykorzystując część swojej mocy. Tak jak widać na poniższym wykresie.
Jedynie w środkowej części dnia falownik wykorzystuje swoją maksymalną moc. Przez resztę dnia system generuje mniejszą moc niż jego maksymalna efektywność, co oznacza, że część mocy falownika pozostaje niewykorzystana. Jednakże, gdy przewymiarujemy system, falownik będzie w stanie produkować więcej energii w ciągu dnia, dzięki lepszemu wykorzystaniu efektywność każdego zmodułów.
Inne powody, dla których moduły nie osiągają maksymalnych mocy wyjściowych
Podana efektywność robocza modułu jest definiowana w idealnych warunkach laboratoryjnych. Niekoniecznie są one powtarzalne w warunkach rzeczywistych, co oznacza, że regularnie, nawet w godzinach szczytu, moduły niekoniecznie będą generować deklarowane ilości.
Oto krótka lista rzeczy, które wpływają na wydajność panelu:
Temperatura
Kąt padania promieni słonecznych
Chmury
Roczne zmiany wysokości słońca
Pyłki, brud, ptasie odchody, glony, porosty lub inne rodzaje zabrudzeń
W rzeczywistych warunkach wiele czynników ogranicza wydajność generowania energii słonecznej. Jeżeli zależy nam na większych uzyskach energii, to powinniśmy zainstalować system o większej mocy.
GORĄCE, słoneczne dni nie sprzyjają produkcji energii słonecznej
Moduły słoneczne są testowane podczas pracy pod kątem efektywności w temperaturze 25°C. Po podgrzaniu przez bardzo gorące letnie słońce ich efektywność spada. Wzrost temperatury powyżej 25°C zmniejsza efektywność modułu słonecznego o wartość współczynnika temperaturowego (wartość ta różni się w zależności od technologii i producenta). Przykładowo, jeśli współczynnik temperaturowy wynosi -0,5%, a panel był testowany w temperaturze 25°C, wówczas moc wyjściowa panelu będzie spadać o 0,5% z każdym stopniem wzrostu temperatury. Jeśli temperatura panelu osiągnie 45°C, maksymalna moc wyjściowa zostanie zmniejszona o 20x0,5%=10%.
Zima na półkuli północnej i produkcja energii słonecznej
Z jednej strony tolerancja temperaturowa modułów oznacza, że system PV może produkować więcej energii w chłodniejszym zimowym słońcu, to należy jednak pamiętać, iż chłodniejsze miesiące roku charakteryzują się mniejszą liczbą godzin słonecznych. Kąt padania promieni słonecznych jest znacznie niższy, co oznacza, że wydajność typowego systemu fotowoltaicznego będzie niższa. Ponownie, prowadzi to do tego, że falownik nie może optymalnie wykorzystać swojej mocy do pracy z pełną wydajnością.
Te pochmurne dni
Polska jest dobrze znana ze swojej pogody. W rzeczywistości jest to temat numer jeden w większości gospodarstw domowych. Pochmurne dni, mówiąc najprościej, nie oferują najlepszych warunków do produkcji energii słonecznej. Panele słoneczne nie działają tak dobrze pod chmurami, jak w bezpośrednim świetle słonecznym, podobnie jak samochód jadący z prędkością 10 km na godzinę, a nie 60 km na godzinę. W pochmurnych warunkach, przewymiarowanie zaczyna działać. Mając większy potencjał do generowania energii (więcej modułów), falownik pracuje z mocą znamionową lub zbliżoną do niej, nawet w pochmurne dni. Zadaj sobie pytanie, ile jest pochmurnych dni w roku w Polsce.
Północ/Południe/Wschód/Zachód
Ponieważ słońce znajduje się w różnych pozycjach w ciągu dnia, najlepszymi praktykami zapewniającymi maksymalne wytwarzanie energii byłoby tworzenie paneli fotowoltaicznych z panelami skierowanymi w różnych kierunkach na nieruchomości, jeśli to możliwe.
Każda orientacja osiągnie swój szczyt w innym momencie w ciągu dnia, w zależności od tego, gdzie znajduje się słońce. Dzięki przewymiarowaniu będziesz produkować więcej energii przez więcej godzin w ciągu dnia, uzyskując więcej z systemu PV. Maksymalizujesz dostępną powierzchnię dachu i możliwości falownika.
Umożliwienie dłuższej pracy systemu fotowoltaicznego na maksymalnym poziomie
Ze względu na wszystkie powyższe powody, które mogą wpływać na zdolność systemu do optymalnej pracy w ciągu dnia, przewymiarowanie umożliwia systemowi słonecznemu osiągnięcie maksymalnej mocy, jaką może obsłużyć falownik, przez więcej godzin w ciągu dnia. Ma to znaczenie dla właścicieli domów, którzy mogą czerpać więcej energii ze swoich systemów, a także dla podmiotów komercyjnych, które mogą obniżyć koszty operacyjne. Chociaż przewymiarowanie może prowadzić do strat energii (energii wyprodukowanej i nieprzekształconej w energię prądu przemiennego), gdy warunki są nieskazitelne, a system osiąga szczytową zdolność produkcyjną, dodatkowa ilość, która jest produkowana we wszystkich innych okresach, znacznie przewyższa tę ilość i pozostawia właścicielowi systemu znacznie więcej wyprodukowanej energii w ciągu 12 miesięcy.
Baterie sprzężone z prądem stałym sprawiają, że przewymiarowanie jest jeszcze lepszym wyborem
Wraz z pojawieniem się magazynu energii SolarEdge Home 48V, sprzężonego z prądem stałym, który bezproblemowo integruje się z ekosystemem SolarEdge Home, jesteśmy w stanie zaoszczędzić energię, która jest wytwarzana przez przewymiarowany system. Magazyn energii SolarEdge Home 48V wykonuje mniej konwersji energii niż baterie AC, co przekłada się na mniejsze starty energii i jeszcze większe oszczędności dla użytkownika.
Jak to się sumuje? Prawdziwy przykład z brytyjskiego rynku.
Każdy system jest inny, ponieważ istnieje tak wiele zmiennych. Ile słońca? Ile modułów? Położenie geograficzne? Orientacja na dachu, lokalne zacienienie, wzorce pogodowe, ile ptaków załatwia swoje sprawy na panelach... Ale oto jedna, zupełnie zwyczajna angielska instalacja mieszkaniowa jako przykład. Wszystkie panele są skierowane w tę samą stronę.
Instalacja 12 paneli: 12 x 350 W = system o mocy 4,2 kWp. Używając falownika 3,68 kW zgodnego z G98, przewymiarowano go o 14%. Szacowana roczna produkcja wynosi 4250 kWh.
Jeśli jednak zostanie zainstalowanych 16 paneli: 16 x 350 W = system o mocy 5,6 kWp. Przy tym samym falowniku 3,68 kW zgodnym z G98, ich system będzie przewymiarowany o 52%. Szacowana roczna produkcja wynosi 5590 kWh.
Użyto tego samego falownika. Dodaliśmy tylko 4 panele słoneczne. Oznacza to wzrost rocznej produkcji o około 31%, zmniejszenie ilości energii, którą rodzina musiałaby kupić od swojej firmy energetycznej oraz wzrost emisji CO2.
Biorąc pod uwagę wszystkie powody, dla których systemy fotowoltaiczne produkują różną energię w ciągu roku, sensowne jest lepsze wykorzystanie pełnego potencjału falownika i przewymiarowanie. Jako mieszkańcy półkuli północnej, ze słońcem, które jest niżej na niebie, gdy się pojawia, przewymiarowanie pozwala nam uzyskać więcej korzyści z dostępnej energii.
Musimy jednak wybrać falownik o dużych możliwościach przewymiarowania, co nie wszystkie falowniki oferują. Wszystkie falowniki SolarEdge umożliwiają przewymiarowanie w różnym zakresie. Najnowsze falowniki SolarEdge do zastosowań domowych umożliwiają przewymiarowanie o 200%.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o produktach i usługach SolarEdge, a następnie kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o naszych falownikach.
