Kokie saulės tvirtinimo variantai yra tinkamiausi žemėje montuojamoms PV sistemoms?

Saulės montavimo sistemų tipai: fiksuoti ir sekantys žemėje montuojamiems fotovoltiniams

Fiksuoto nuolydžio saulės montavimas: paprastumas ir kainos efektyvumas

Fiksuoto pasvirimo saulės tvirtinimai laiko skydelius nustatytu kampu, paprastai tarp 20 ir 40 laipsnių, priklausomai nuo montavimo vietos. Kadangi šios sistemos neturi judančių dalių, jų įrengimas paprastai kainuoja apie 15–25 % mažiau nei tų prabangių sekimo sistemos, kaip nurodyta „Solar Energy International“ praėjusiais metais atliktame tyrime. Priežiūra taip pat yra gana paprasta – daugiausia tiesiog reikia tinkamai išvalyti kartą ar du per sezoną. Sudėtingų mechanizmų nebuvimas reiškia, kad šios instaliacijos ilgiau tarnauja be gedimų ir tiekia stabilų energijos gamybą daugiau nei dvi dešimtmečius. Dėl to daugelis statytojų renkasi fiksuoto pasvirimo variantus dirbdami didelius projektus, kur kaina yra svarbiausias veiksnys, ypač vietose, kur saulės spinduliavimo lygis metų bėgyje išlieka gana pastovus. Be to, paprastesnis dizainas žymiai sutrumpina įrengimo laiką – kartais projektų terminai sutrumpėja net iki 30 %.

Vienašoniai ir dviejų ašių sekimo sistemos: maksimaliai padidinti saulės poveikį

Sekimo sistemos dinamiškai sureguliuoja skydelio orientaciją, kad sektų saulės judėjimą:

• Vienojo ašies sekimo įrenginiai , kasdien pasisukant iš rytų į vakarus, padidina metinę energijos išeigą 25–35 %
• Dviejų ašių sistemos , pridedant sezoninius nuolydžio reguliavimus, pasiekia iki 45 % daugiau energijos nei fiksuoto nuolydžio tvirtinimai

Šios sistemos naudoja GPS kartu su šviesos jutikliais, kad būtų pasiekta tikslus vietos nustatymas, kas tikrai daro skirtumą šiaurės regionuose ar vietose su neprognozuojamomis orų sąlygomis. Šių dienų sekimo modeliai aprūpinti detalėmis, kurios atsparios sunkioms sąlygoms, ir išbandytos, kad išlaikytų vėjo greitį iki maždaug 90 mylių per valandą, jei tik tinkamai sumontuotos. Montavimas reikalauja daugiau darbo lyginant su paprastesniais sprendimais, tačiau kiekvieno skydelio papildoma energija dažnai atsipirko turtingai ten, kur trūksta erdvės, ar kai vietiniai elektros kainos kyla virš dvidešimties centų už kilovatvalandę.

Našumo ir grąžinamo investicijų (ROI) palyginimas: kada sekimas atsipiršta

Saulės sekimo sistemos paprastai per savo tarnavimo laiką pagamina daugiau energijos, tačiau ar jos yra finansiškai naudingos, labai priklauso nuo vietos sąlygų. Vietose, kuriose yra stipri saulė ir brangi elektros energija, dauguma įrenginių pasiekia pelno bepridėjimo tašką maždaug po 8 metų, plius minus. Tais atvejais, kai yra pakankamai laisvos erdvės arba dažnas debesuotumas, kuris sumažina sekimo pranašumus, dažniausiai geresniu variantu pasirodo fiksuoto kampo tvirtinimo sistemos. Geri rezultatai iš tikrųjų priklauso nuo tinkamo planavimo. Kiekvienas, rimtai nusiteikęs padaryti teisingą pasirinkimą, turi skirti laiko išsamiam energijos modeliavimui, paremtam tikrais saulės duomenimis iš konkrečios vietovės. Toks pamatinis darbas lemia visą skirtumą renkantis tarp skirtingų tvirtinimo parinkčių.

Konstrukcinis projektavimas ir atramų tipai žemėje montuojamuose saulės įrenginiuose

Įkalami ir balastuoti pamatai: tinkamumas priklausomai nuo dirvožemio ir reljefo

Prikalamosios polinės pamatų sistemos paprastai apima plieninių polių įkalimą į tvirtą žemę apie 2,4–3 metrų gylyje. Šios montavimo sistemos gerai atlaiko vėjo ir sniego apkrovas, todėl yra geras pasirinkimas įprastiems reljefams, kuriuose dirvožemis gali išlaikyti tokį svorį. Kita vertus, balastinės sistemos veikia kitaip. Jos remiasi sunkiais betoniniais blokais, dedamais tiesiai ant žemės paviršiaus, nereikalaujančiais jokių gręžimo darbų. Šis metodas yra patogus naudojant uolėtose vietovėse, teritorijose su užteršta dirva ar vietose, kuriose yra tik seklios dirvožemio sluoksniai, o žemės kasimo darbai yra neįmanomi arba draudžiami. Priimant sprendimą tarp šių dviejų variantų, labai svarbūs dirvožemio tyrimai. Sraigtiniai poliai dažniausiai geriau veikia laisvame ar smėlingame dirvožemyje, tuo tarpu balastinės sistemos paprastai puikiai veikia jau stabilioje, plokščioje žemėje. Nepamirškite ir apie šalčio įšalo gylį. Taip pat svarbu atsižvelgti į gruntinių vandenų lygį, kadangi šie veiksniai lemia, kokio gylio pamatai reikalingi, siekiant išvengti problemų, kurias sezoniniai užšalimo ir atšilimo ciklai gali sukelti.

Tvirtinimo sprendimai stipriam vėjui ir sunkiomis orų sąlygomis

Žemės tvirtinimo įtaisai, sukurti su sukimo momento stebėjimo sistemomis, veikia kartu su įtemptais lynais, kad atlaikytų tas erzinančias kyląsias jėgas stiprių orų metu. Regionams, kuriuos dažnai ištinka uraganai, papildomi stiprinimo elementai ir sujungtuvai, pritaikyti seisminei veiklai, gali padidinti vėjo slėgį, kurį šios konstrukcijos gali išlaikyti, kartais net iki 40 %. Ballasto sistemos dažniausiai apima blokus, kurie tarpusavyje suderinami kaip dėlionės detalės, taip pat sienelę palei kraštus, neleidžiančią jiems slysti šoniniškai. Tuo tarpu į žemę įkalami montavimo būdai turi spiralės formos flanšus, kurie geriau įsikerta į žemę nei įprasti. Prieš pateikiant bet kurį iš šių tvirtinimo būdų komerciniam pardavimui, jie privalo išlaikyti griežtus vėjo tunelio bandymus, imituojančius greitį, artimą 120 mylių per valandą. Šie bandymai padeda užtikrinti saugumą, tačiau tiesą sakant, niekas iš tikrųjų niekada nežino, kas tiksliai įvyks, kai Gamta išlieja savo blogiausią pusę.

Įtraukimo į priekį reguliuojamumas ir stogų patvarumas saulės energijos montavimo infrastruktūroje

Galvanizacijos dangtuvėlės iš plieno turi reguliuojamą 15-60 laipsnių pakylėjimo mechanizmą, kuris padeda optimizuoti saugojimą skirtinguose sezonuose ir išlieka atsparus korozijai daugiau nei 25 metus. Rėmai yra sukurti naudojant robotų suvirinimo metodus, kurie stiprina šiuos svarbius jungtinius taškus, todėl jie gali valdyti sniego svorį, didesnį nei 50 svarų kvadratiniam pėdomui, be iššūkiai. Į vietas, kur stresas labiau susikaupia, pridedamas papildomai storio metalo, ir šioms dalims atliekami specialieji bandymai, kurie pagreitina UV spinduliuotės poveikį medžiagoms. Taip mažos plytelės neperšlypsta ir vėliau nereikės taisyti. Tokioms vietoms, kuriose sunku pasiekti ar kur toli nuo aptarnavimo centrų, toks patvarumas daro visą skirtumą, kai kalbama apie operacijų sklandumą metus po metų.

Savivaldybės, kurios turi teisę į elektroninę įrangą

Žemės prieinamumas, topografija ir šešėlių apribojimai

Turimos žemės kiekis labai lemia saulės baterijų montavimo būdą. Didelės plokštos plotai geriausiai tinka tankioms įrenginiams su fiksuotais paspaudimais. Tačiau kai įrenginiai atliekami ant kalvų ar ne lygiaverčio žemės, įrengėjams paprastai reikia specialių stendų arba vienakampų sekėjų, kad eilės būtų vienodomis ir tarp jų nebūtų šešėlių. Ir dirbant su dirvožemio rūšimi, svarbu, kokiu pagrindu. Uolūs dirvožemyje paprastai gerai tinka ant stulpų veikiamos sistemos. Tačiau minkštoms ar smėlio dirvoms dažnai prasmingiau naudoti balastą arba spiralinius stulpų stulpinius. Kitos iššūkis - medžiai, pastatai ar tamsos skleidžiantys gamtos bruožai. Kai to neįmanoma išvengti, naudojant vienakampį sekimą, galima sumažinti energijos praradimą per metus, pritaikant plokštės kampus, kai saulė per metus juda skirtingais keliais.

Zonozavimo taisyklės, kliūtys ir aplinkos apsaugos reikalavimai

Čia zonoti taisyklės nustato pagrindines instrukcijas įrenginiams, pavyzdžiui, kiek atstumo turi būti nuo turto linijų, paprastai nuo 5 iki 15 pėdų, kas laikoma didžiausia leidžiama linija, ir specialios buferinės zonos, reikalingos vietovėms, kuriose gyvena gyvūnai ar vietose, linkusios į potvynius. Kalbant apie aplinkosauginę aplinką, statybininkai dažnai turi sukurti planus, kaip valdyti lietaus vandens nutekėjimą, išlaikyti vietinius augalus gyvų aplink saulės įrenginius ir įgyvendinti būdus, kaip sustabdyti dirvožemio nušluostymą. Didesniems projektui, kurių dydis didesnis kaip du megavatus, paprastai reikia federalinės dokumentacijos, nes yra nustatyti tokie teisės aktai kaip Švarų vandens įstatymas ar NEPA reikalavimai. Bendruomenės vis labiau renkasi, kaip šie įrenginiai atrodo, todėl daugelis vietų dabar apima žemės krūmus, vietinių rūšių sodinimus arba įrenginius, sumontuotus žemiau žemės, kaip dalį jų strategijos gauti leidimus, nesukeldami kaimyninių skundų.

Energijos išvesties optimizavimas strategiškai nustatant saulės baterijų pasvirimą ir kryptį

Idealūs saulės baterijų pasvirimo kampai pagal platuminę vietą ir sezoninį reguliavimą

Teisingas saulės baterijų pasvirimo kampo parinkimas, remiantis vietine platuma, užtikrina geriausią metinę energijos išvestį nejudriems montuojamiems įrenginiams. Kai kampas keičiamas sezoniniu būdu, rezultatai dar labiau pagerėja. Žiemos mėnesiais padidinus kampą apie 15 laipsnių, galima geriau pagauti žemiau esančius saulės spindulius, kas paprastai suteikia apie 5–10 procentų daugiau energijos. Vasarą sumažinus kampą, saulės baterijos gali efektyviau sugerti aukščiau esančius saulės spindulius. Nejudraus pasvirimo sistemos paprastai remiasi pagrindine platumos reikšme kaip pradine nuostata. Tačiau reguliuojamos montavimo konstrukcijos iš tiesų aprėpia visą 47 laipsnių diapazoną, kuriuo saulė juda danguje per metus. Tai ypač svarbu teritorijose šiauriau 45 platumos, kur žiemos veikimo rezultatai kartais gali pagerėti net daugiau nei 15 procentų.

Išplėstinė optimizacija: dirbtinio intelekto ir programinės įrangos priemonės montavimo konfigūracijai

Modernios dirbtinio intelekto valdomos imitavimo priemonės, kurios naudoja duomenis apie reljefo kontūrus, ankstesnes orų sąlygas ir kliūtis, sukuria išsamią montavimo vietų parinkimo rekomendaciją konkrečioms teritorijoms. Šios programinės įrangos platformos kuria trimačius modelius, kurie matuoja, kiek šešėlis veikia saulės modulius, ir siūlo optimalų nuolydžio bei krypties kampą, tikslų iki pusės laipsnio. Kai kurios pažangios sistemos tiesiogiai jungiasi prie saulės modulių sekimo sistemų, leisdamos kiekvieną valandą keisti parametrus pagal esamas sąlygas. Tai gali padidinti energijos gamybą apie keturiais–aštuoniais procentais be papildomų įrengimų. Didelėse teritorijose ar sudėtingose vietovėse, kur žemė nėra plokščia, šios skaitmeninės priemonės sutaupo lėšų, sumažindamos laiko reikalaujančius rankinius skaičiavimus. Jos taip pat padeda išlaikyti nuoseklų saulės baterijų išdėstymą net tada, kai žemė po jomis nelygi – tai iki šiol lieka problema daugeliui montuotojų, dirbančių nevienodoje vietovėje.