Considerente practice – baza proiectării de sisteme fotovoltaice

Sloganul companiei SunEdison este „Simplificarea energiei solare”, totuşi acest lucru poate fi dificil de gestionat, dacă ne gândim la toate variabilele complexe care trebuie luate în considerare la optimizarea rapoartelor de dimensionare a sistemelor fotovoltaice în funcţie de invertor. Analizarea aspectelor complexe referitoare la modul de echilibrare a dimensiunilor sistemului şi ale invertorului se poate dovedi o etapă utilă în procesul de luare a anumitor decizii de proiectare, dar la un anumit punct vor trebui luate câteva decizii practice legate de transformarea unui acoperiş simplu sau a unui lot liber într-o sursă fiabilă de energie regenerabilă. Din moment ce trebuie să începeţi de undeva, este logic să începeţi cu ceea ce nu puteţi manipula.

Sfatul proiectanților pentru sisteme fotovoltaice cu potențial maxim

Sistem fotovoltaic monocristalin dimensionat optim

Cei mai mulţi proiectanţi ar fi de părere că este crucial să luaţi în considerare în primul rând caracteristicile specifice ale locaţiei; iar majoritatea clienţilor doresc să vadă că imobilele lor existente sunt utilizate la potenţial maxim. Acoperişurile rezidenţiale e posibil să aibă o suprafaţă orientată spre sud pe care să se poată amplasa un singur rând sau cel mult două rânduri de module. Acoperişurile comerciale de orice dimensiune pot avea suprafeţe libere şi curate limitate.

După ce includeţi în calcul cerinţele legate de securitate OSHA (Agenţia de Securitate şi Sănătate în Muncă), spaţiile necesare pentru efectuarea de lucrări prevăzute de NEC şi alte cerinţe de cod, cea mai potrivită tehnică de aşezare şi căile de acces pentru mentenanţa sistemului sau securitatea pompierilor, suprafaţa de imobil neobstrucţionată disponibilă pentru amplasarea unui sistem poate fi redusă semnificativ. În multe cazuri, locurile cu obstrucţii şi dimensiunea şi forma rezultată a suprafeţei disponibile pentru sistemul fotovoltaic limitează în egală măsură opţiunile proiectantului în dimensionarea sistemului şi selectarea componentelor.

După ce modulele sunt proiectate şi dimensiunea sistemului este cunoscută, pasul următor este selectarea celui mai potrivit invertor. O regulă de aur bună este utilizarea raportului optim de dimensionare curent continuu-curent alternativ de 1,2. În acest calcul, valoarea curentului continuu este echivalentă cu valoarea nominală trecută pe plăcuţa de identificare a modulului înmulţită cu cantitatea dorită de module; valoarea curentului alternativ este pur şi simplu puterea invertorului. Este avantajos să efectuaţi acest calcul simplu pentru mai multe opţiuni pentru a stabili care dintre ele asigură raportul optim de dimensionare.

Raportul cost-eficiență în funcție de invertor

În unele cazuri, un anumit invertor se potriveşte cel mai bine în ceea ce priveşte capacitatea, dar deseori ca şi opţiuni există mai multe în intervalul dorit. De obicei, decizia de a selecta un invertor în detrimentul unui altuia se ia în funcţie de disponibilitatea sau fiabilitatea produsului, greutatea sau dimensiunea, utilitate sau aprobările AHJ (autoritatea competentă), preţ şi aspecte specifice locaţiei.

Experţii analişti de date au indicat faptul că raportul optim de dimensionare a panourilor fotovoltaice în funcţie de invertor se încadrează în intervalul 1,15-1,25. Conform Mondol, locaţia şi climatul joacă un rol important în stabilirea raportului optim de dimensionare a panourilor fotovoltaice. Locaţiile cu expunere puternică la soare reduc efectiv raportul dorit, iar zonele cu expunere mai redusă la soare măresc acest raport. Este important să se utilizeze date relevante privind temperatura şi expunerea la soare pe termen lung, cum ar fi date TMY2, pentru a fi siguri de deciziile pe care le luaţi. De asemenea, trebuie să aveţi în vedere scăderi sub nivel specifice proiectului, cum ar fi modulele montate încastrat, pierderi datorate nivelului de calitate al modulului, limitarea invertorului şi pierderi de temperatură. Instrumente de modelare-producţie, cum ar fi PVsyst, sunt, de asemenea, utile ca şi instrumente de proiectare pentru a confirma faptul că un sistem va funcţiona în intervalul acceptabil de monitorizare a punctelor de conectare.

De asemenea, Mondol sugerează evaluarea raportului optim de dimensionare a panourilor fotovoltaice în termeni de cheltuieli capitale. Pe măsură ce preţurile modulelor scad, echipele de integrare a energiei solare pot decide să proiecteze sisteme care se află la limita superioară a intervalului de dimensionare a panourilor fotovoltaice. Totuşi, chiar dacă preţurile modulelor sunt în scădere, obiectivele şi ţintele rămân la fel. Câtă vreme modulul reprezintă 50% din costurile sistemului, iar invertorul rămâne un element cu cost fix, se doreşte întotdeauna optimizarea beneficiului kWh pe kW. Un alt factor care trebuie luat în considerare la stabilirea raportului optim de dimensionare a panourilor fotovoltaice în funcţie de invertor este structura programului de reduceri la nivel local. De exemplu, în locaţii unde se aplică un tarif care încurajează folosirea energiei regenerabile, energia poate valora mai mult la prânz într-o zi de vară comparativ cu o zi de iarnă. În astfel de cazuri, reducerea raportului de dimensionare a panourilor fotovoltaice este avantajoasă pentru a reduce limitarea alimentării.

La specificarea echipamentelor, proiectanţii trebuie să aibă tot timpul în vedere indicaţiile de instalare a invertorului şi factorii de dimensionare recomandaţi. La toate acestea sunt specificate valorile maxime pentru watt-curent continuu şi curent continuu, iar aceste valori vor dicta dimensionarea sistemului de curent continuu. Proiectantul sistemului trebuie să stabilească dacă există vreun motiv pentru a efectua reduceri ale dimensiunilor sistemului în acest punct. Obiectivul trebuie să fie obţinerea unui echilibru între producţie ridicată şi fiabilitate pe termen lung. De aceea, proiectantul poate alege să reducă capacitatea sistemului din cauza tendinţelor climatice din trecut pentru a asigura cel mai ridicat nivel de fiabilitate şi o mentenanţă minimă.