Питання і відповіді

Сонячна електростанція СЕС – інженерна споруда, що перетворює сонячну радіацію в електричну енергію. Залежно від типу конструкції розрізняються і способи перетворення енергії випромінювання сонця. В даному розділі ми розглянемо СЕС, використовують фотоелектричні модулі (сонячні батареї).

Складові промислової СЕС і їх функції:

  • фотоелектричні модулі – перетворюють випромінювання Сонця в постійний струм;
  • мережеві інвертори перетворюють постійний струм від модулів в змінний, з промисловою частотою;
  • система управління і моніторингу контролює роботу СЕС;
  • система лічильників веде облік кількості електроенергії, надходячої в зовнішню мережу;
  • опорні конструкції (ферми) – основа для фіксації панелей (сонячних батарей);
  • лінії електропередач з’єднують електростанцію з централізованою мережею.

Чим корисна сонячна енергія: з усіх джерел енергії вона найбільш екологічна і на 100% невичерпна. Користь сонячних електростанцій: позитивний вплив на екологію, загальнодоступність і невичерпність джерела.

СЕС потужністю в 1 МВт скорочує обсяг викидів вуглекислого газу на 1,3 тис. т/рік. Вуглекислий газ – ключовий фактор кліматичних змін на планеті. Кожна СЕС уповільнює негативні екологічні процеси.

Чим корисні сонячні електростанції для бізнесу:

  • безкоштовне джерело енергії;
  • термін експлуатації сонячних панелей – 25 років і більше;
  • промислові СЕС автоматизовані, потребують мінімум обслуговуючого персоналу;
  • будувати СЕС можна на малоефективних вільних площах: наприклад, полях з грунтом, що не відповідає під с / г потреби;
  • швидкість повернення інвестицій вище, ніж в нафтогазовій галузі.

В Україні працює більше 2 тис. Промислових СЕС. Їх сумарна потужність наближається до 2,4 ГВт. Великі сонячні електростанції:

  • «Покровська» (240 МВт) в Дніпропетровській області;
  • «Енерго-Стар» (120 МВт) в Херсонській області;
  • «Схід Солар» (52,9 МВт) в Миколаївській області;
  • «Дунайська» (43,14 МВт) і «Лиманська» (43,4 МВт) в Одеській області.

Група EDS побудувала і ввела у експлуатацію в Україні СЕС:

  1. «Солар Парк Широке» (19,9 МВт), Запорізька область.
  2. «Солен Енерджі» (19,9 МВт), Запорізька область.
  3. «Білозерка» (19,5 МВт), Запорізька область.
  4. «Солар Парк Веселе» (16 МВт), Запорізька область.
  5. «Фотон Енерджі» (15 МВт), Запорізька область.
  6. «Маків-1» (9 МВт), Хмельницька область.
  7. «Сан Енерджі Межиріч» (7 МВт), Дніпропетровська область.
  8. Інші електростанції в різних областях.

Великі сонячні електростанції в Україні розташовані також в Запорізькій, Івано-Франківській, Закарпатській областях.

Сонячна енергія – радіація і світло, що випромінюються Сонцем. Вони впливають на клімат планети Земля і створюють умови для життя. Що таке сонячна енергетика? Це один з напрямків альтернативної енергетики, заснований на використанні сонячного випромінювання для отримання енергії в будь-якому вигляді. Обсяги використання ростуть: в 1985 році сумарна потужність світових СЕС становила 0,021 ГВт. В 2019 вона перевищила 500 ГВт (3% від світового виробництва електроенергії).

Україна вигідно розташована з точки зору активності сонячного випромінювання. Територія має показники від 1400 кВт на рік на 1 кв.м в Херсонській обл до 1180 кВт на рік на 1 кв.м у Львівській та інших західних областях. Де будують сонячні електростанції в Україні? У всіх областях. Найбільша концентрація – в Дніпропетровській, Одеській, Миколаївській, Херсонській, Запорізькій областях. Умовна різниця обсягу генерації між південною СЕС (в Миколаївській області) та північній (в Київській або Чернігівській), не перевищує 10%.

Етапи будівництва промислової СЕС:

  1. Реєстрація підприємства.
  2. Розробка техніко-економічного обґрунтування.
  3. Отримання прав на земельну ділянку.
  4. Складання проекту.
  5. Будівництво СЕС.
  6. Підключення СЕС до зовнішніх електромереж.
  7. Введення в експлуатацію.

Процес займає 0,5-1,5 років, в залежності від умов. Як влаштовані сонячні електростанції? Основні елементи промислових СЕС: фотопанелі (перетворюють енергію сонця в постійний струм) і підключення до них мережеві інвертори (перетворюють постійний струм в змінний). Інвертори підключені до загальної мережі через трансформатор.

Не існує поняття «середнього чека» для будівництва промислової СЕС. Сума інвестицій залежить від заявленої потужності, розміру земельної ділянки, інших факторів. Умовний рівень загальних витрат – $ 1000. на 1 кВт потужності. Застосування обладнання українських виробників – можливість отримати додаткові державні пільги. Де купити сонячні електростанції? В Україні можна придбати готові СЕС різної потужності, які вже генерують енергію. Можна купити (орендувати) земельну ділянку і за допомогою компаній, що надають послуги генпідряду (будівництво “під ключ”), побудувати сонячну електростанцію з нуля.

Сфера застосування:

  • теплові колектори (гаряча вода) Системи;
  • сонячні батареї для електротехніки, електроніки;
  • СЕС: промислові та побутові;
  • електротранспорт.

 

Переваги сонячної енергетики:

  • Поновлюваність. Ресурс активності Сонця – 6,5 млрд років (дані NASA).
  • Потенціал. Потужність сонячного випромінювання – 120 тис. ТВт. Це в 20 разів більше загальносвітової потреби в енергії.
  • Доступність майже для всіх широт планети.
  • Екологічність.
  • Високий ресурс, низькі експлуатаційні витрати.
  • Широке застосування. Постачання енергією регіонів, де недоступні централізовані ЛЕП.

Недоліки сонячної енергетики:

  • Високі витрати на етапі розробки і впровадження.
  • Мінливість: зниження продуктивності в негоду, взимку.
  • Виробництво фотоелектричних модулів супроводжується викидами гексафториду сірки, трифторида азоту.
  • Середня щільність потужності – 170 Вт / м2. Вона нижче за аналогічний показник для атомної енергії, вугілля, газу і нафти.

До 2020 року в Україні діяв один з найвищих «зелених тарифів» в Європі. Інвестиції у СЕС окупалися в середньому за 3,5-6 років. За новими умовами, для гарантованого викупу енергії державою, необхідно перемогти в аукціоні з розподілу квот. Термін окупності на таких умовах буде довше, однак збільшиться загальна прибутковість: переможці аукціонів отримують 20 років гарантії викупу енергії за фіксованою ціною.

Вітрогенератор (ВЕС) – інженерна споруда, що перетворює кінетичну енергію вітру в механічну енергію обертання ротора з подальшим перетворенням в електричну енергію. Основні види вітрогенераторів – горизонтальні “крильчасті” і вертикальні генератори карусельного типу.

Яка площа землі потрібна під розміщення вітряної станції?

Для ВЕС потужністю 1 МВт знадобиться 30-50 соток землі.

Вітряки вимагають малу площу, але по широкому периметру не повинно бути лісопосадок і інших перешкод вітру.

Сонячна електростанція (СЕС) – інженерна споруда, що перетворює сонячну радіацію в електричну енергію. Залежно від типу конструкції розрізняються і способи перетворення енергії випромінювання сонця.

Яка площа землі потрібно під розміщення сонячної станції?

Для СЕС потужністю 1 МВт знадобиться min 200 соток землі.

Вимагають більшу площу розміщення, ніж ВЕС, по периметру не повинно бути об’єктів, що затінюють панелі. Необхідно враховувати орієнтацію земельної ділянки, краще розташування столів з фотопанелями буде по південному схилу.

Гібридні системи ВЕС / СЕС – вітрогенератор, укомплектований сонячними батареями з акумуляторами. Забезпечується взаємна «підстраховка» альтернативних джерел енергії (вітер вночі і вдень, сонце вдень, накопичувач – в будь-який час). Контролер регулює ступінь зарядки акумуляторів і управляє процесами взаємодії системи.

Для розміщення гібридних станцій, в залежності від потужності, потрібна кількість землі дорівнює загальній кількості відповідно площі під фотоелектричні панелі і площі під вітрогенератори. Вимоги до ландшафту все ті ж: не затінюмо від сонця і не перешкоджаємо вітру.

Давайте порівняємо особливості вибору землі під електростанції більш детально у статті

Як працюють сонячні електростанції?

Сонячна електростанція (СЕС) – інженерна споруда, що перетворює сонячну радіацію в електричну енергію. Залежно від типу конструкції розрізняються і способи перетворення енергії випромінювання сонця:

СЕС баштового типу – дзеркала на гнучкій системі позиціонування повертаються за сонцем. Пучки відбитих сонячних променів нагрівають резервуар з водою на вежі до 700 С *.

 

Енергію отримують з водяної пари за допомогою стандартних турбін.

солнечные станции башенного типа

СЕС тарільчатого типу – енергію сонця відображають дзеркала, зібрані концентратором в формі тарілки і передають пучок променів в закріплений приймач.

СЕС на фотоелектричних модулях – сонячне випромінювання приймають і перетворюють в постійний струм фотоелектричні модулі.

Потім мережеві інвертори перетворюють постійний струм від модулів в змінний струм з промислової частотою.

солнечная электростанция на фотоэлектрических панелях

СЕС параболоциліндричні – енергія збирається за допомогою параболоциліндричних довгих дзеркал і фокусується на трубці, по якій тече масло (теплоносій).

 

В кінці шляху масло віддає тепло воді, вода перетворюється в пар, пар надходить в турбіну.

СЕС з двигуном Стірлінга – енергія збирається дзеркалами і фокусується на двигун Стірлінга:

Коливання поршня перетворюються в електричну енергію.

СЕС комбіновані – різні інженерні конструкції можуть встановлюватися паралельно.

 

 Наприклад, фотоелектричні панелі з концентраторами або додаткове розміщення теплообмінних апаратів (для опалення або подачі гарячої води).

комбинированные солнечные электростанции