На сколько большой

Следующая статья была отправлена ​​экспертами по контроллерам заряда из Morningstar Corp и экспертами по проектированию автономных систем из SunWize Power and Battery. 8 декабря мы проводим вебинар Morningstar, посвященный инновациям в области автономных инверторов. Зарегистрируйтесь здесь, чтобы присоединиться к нам в прямом эфире или смотреть по запросу.

«Большой формат» 72-элементный солнечный модуль с номинальным напряжением 24 В уже несколько десятилетий является основным продуктом проектирования промышленных и других автономных солнечных систем. На протяжении большей части этого времени размеры ячеек и модулей увеличивались. Хотя этот рост исторически был линейным и постепенным, в последние годы он ускоряется. Основным фактором, способствующим этой тенденции, является тот факт, что проектировщикам солнечных батарей для жилых и коммерческих предприятий, подключенных к сети, которые также используют 72-элементные модули, необходимы ячейки большего размера для увеличения общей выходной мощности солнечного модуля.

Поскольку они увеличивают мощность более экономично, более крупные элементы и модули могут выдерживать более крупные нагрузки и могут обеспечивать большую солнечную «автономию» в регионах с более ограниченным солнечным светом (более низкой инсоляцией). Помимо первоначальной экономии средств, дополнительная мощность от этих более крупных модулей может улучшить состояние батареи в автономных объектах за счет повышения среднего уровня заряда батареи (SOC), когда нагрузка на систему не увеличивается. Поскольку батареи часто являются самым дорогим компонентом автономной солнечной системы, это значительно повышает окупаемость инвестиций с точки зрения затрат на батареи, а также времени и усилий по их замене.

Технологии, конкуренция и эффект масштаба с годами привели к снижению цен на модули, что привело к снижению стоимости ватта. Производители модулей также набирают Voc и Isc этих более крупных модулей, чтобы помочь крупным жилым, коммерческим и коммунальным проектам, подключенным к сети, получить выгоду от снижения затрат, связанных с объединительными коробками, стеллажами, фундаментом, прокладкой кабелей и установкой. Эти преимущества перевешивают любые негативные последствия, которые модули с большими ячейками могут иметь в конструкциях крупных сетевых систем.

Однако большинство автономных систем, обычно состоящих всего из нескольких модулей, вряд ли увидят такую ​​​​же экономию средств. Это означает, что более крупные модули представляют следующие потенциальные негативные последствия для разработчиков автономных сетей:

Учет веса модуля. Более тяжелые модули могут увеличить затраты на транспортировку и установку, а также необходимость установки стеллажей. Увеличение веса модуля также может повлиять на развертывание, поскольку OSHA и другие правила (и просто практичность) могут потребовать двух человек вместо одного для подъема более крупных и тяжелых модулей на место. Хотя на проекты, связанные с сетью, также могут влиять более тяжелые модули, автономные проекты более чувствительны к ним, поскольку в них часто используется меньшее количество установщиков (иногда всего один человек), а автономные системы с большей вероятностью будут полагаться на крепления и опоры, которые не такие большие и стабильные, как те, которые связаны с крупными солнечными системами, подключенными к энергосистеме.

Увеличение площади поверхности. Потенциальные проблемы здесь связаны с районами с более высокой скоростью ветра, сильными снегопадами и т. д. Это особенно актуально для приложений мобильной связи и дорожной сигнализации/предупреждения, где системы, модифицированные новыми модулями, перемещаются в новые места, где могут возникнуть более высокие скорости ветра.

Из-за высокого спроса со стороны коммунальной отрасли, подключенной к сети, тенденция к использованию более крупных модулей сохранится. Поскольку рынок автономных систем намного меньше рынка солнечной энергии, привязанной к сети, производители модулей легко упускают из виду проблемы, связанные с разработчиками автономных систем. К счастью, в долгосрочной перспективе, поскольку цена на эти новые более крупные модули продолжает падать, тенденция к увеличению модулей также принесет пользу разработчикам автономных сетей, если проектировщики выявляют, понимают и соответствующим образом корректируют, чтобы смягчить потенциальные негативные последствия.

Однако в краткосрочной перспективе проектировщики автономных сетей должны знать о потенциальных подводных камнях более крупных модулей и обязательно проектировать свои системы с учетом них. Изменения электрических характеристик модулей из года в год, которые раньше были небольшими и предсказуемыми, теперь требуют более тщательного изучения.