Вопросы и ответы

Сонячна електростанція СЕС – інженерна споруда, що перетворює сонячну радіацію в електричну енергію. В зависимости от типа конструкции различаются и способы преобразования энергии излучения солнца. В данном разделе мы рассмотрим СЭС, использующие фотоэлектрические модули (солнечные батареи).

Составляющие промышленной СЭС и их функции:

  • фотоелектричні модулі – перетворюють випромінювання Сонця в постійний струм;
  • сетевые инверторы преобразуют постоянный ток от модулей в переменный, с промышленной частотой;
  • система управления и мониторинга контролирует работу СЭС;
  • система счетчиков ведет учет количества поступающей во внешнюю сеть электроэнергии;
  • 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.

Чем полезны солнечные электростанции для бизнеса:

  • бесплатный источник энергии;
  • термін експлуатації сонячних панелей – 25 років і більше;
  • промышленные СЭС автоматизированы, нуждаются в минимуме обслуживающего персонала;
  • строить СЭС можно на малоэффективных свободных площадях: например, полях с грунтом, не подходящим под с/х нужды;
  • скорость возврата инвестиций выше, чем в нефтегазовой отрасли.

В Украине работает больше 2 тыс. промышленных СЭС. Их суммарная мощность приближается к 2,4 ГВт. Крупные солнечные электростанции:

  • «Покровская» (240 МВт) в Днепропетровской области;
  • «Энерго-Стар» (120 МВт) в Херсонской области;
  • «Восход Солар» (52,9 МВт) в Николаевской области;
  • «Дунайская» (43,14 МВт) и «Лиманская» (43,4 МВт) в Одесской области.

Группа EDS построила и ввела в эксплуатацию в Украине СЭС:

  1. «Солар Парк Широкое» (19,9 МВт), Запорожская область.
  2. «Солен Энерджи» (19,9 МВт), Запорожская область.
  3. «Белозерка» (19,5 МВт), Запорожская область.
  4. «Солар Парк Веселое» (16 МВт), Запорожская область.
  5. «Фотон Энерджи» (15 МВт), Запорожская область.
  6. «Маков-1» (9 МВт), Хмельницкая область.
  7. «Сан Энерджи Межирич» (7 МВт), Днепропетровская область.
  8. Другие электростанции в разных областях.

Крупные солнечные электростанции в Украине расположены также в Запорожской, Ивано-Франковской, Закарпатской 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%.

Этапы строительства промышленной СЭС:

  1. Регистрация предприятия.
  2. Разработка технико-экономического обоснования (ТЭО);
  3. Получение прав на земельный участок.
  4. Составление проекта.
  5. Будівництво СЕС.
  6. Підключення СЕС до зовнішніх електромереж.
  7. Ввод в эксплуатацию.

Процесс занимает 0,5-1,5 года, в зависимости от условий. Как устроены солнечные электростанции? Основные элементы промышленных СЭС: фотопанели (преобразуют энергию солнца в постоянный ток) и подключенные к ним сетевые инверторы (преобразуют постоянный ток в переменный). Инверторы подключены к общей сети 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.

Сферы применения:

  • тепловые коллекторы (нагрев воды);
  • солнечные батареи для электротехники, электроники;
  • СЭС: промышленные и бытовые;
  • электротранспорт.

 

Достоинства солнечной энергетики:

  • 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.
  • Доступность почти для всех широт планеты.
  • Экологичность.
  • Высокий ресурс, низкие эксплуатационные расходы.
  • Обширное применение. Снабжение энергией регионов, где недоступны централизованные ЛЭП.

Недостатки солнечной энергетики:

  • Высокие затраты на этапе разработки и внедрения.
  • Непостоянство: снижение производительности в непогоду, зимой.
  • Производство фотоэлектрических модулей сопровождается выбросами гексафторида серы, трифторида азота.
  • Середня щільність потужності – 170 Вт / м2. Вона нижче за аналогічний показник для атомної енергії, вугілля, газу і нафти.

До 2020 года в Украине действовал один из самых высоких «зеленых тарифов» в Европе. Инвестиции в СЭС окупались в среднем за 3,5-6 лет. По новым условиям, для гарантированного выкупа энергии государством, необходимо победить в аукционе по распределению квот. Срок окупаемости на таких условиях будет дольше, однако увеличится общая доходность: победители аукционов получают 20 лет гарантии выкупа энергии по фиксированной цене.

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.

Какая площадь земли требуется под размещение ветряной станции?

Для ВЭС мощностью 1 МВт понадобится 30-50 соток земли.

Ветряки требуют малую площадь, но по широкому периметру не должно быть лесопосадок и других препятствий ветру.

Солнечная электростанция (СЭС) - инженерное сооружение, преобразующее солнечную радиацию в электрическую энергию. В зависимости от типа конструкции различаются и способы преобразования энергии излучения солнца.

Какая площадь земли требуется под размещение солнечной станции?

Для СЭС мощностью 1 МВт понадобится min 200 соток земли.

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 размещения гибридных станций, в зависимости от мощности, потребуется количество земли равное сумме соответственно площади под фотоэлектрические панели и площади под ветрогенераторы. Требования к ландшафту все те же: не затеняем от солнца и не препятствуем ветру.

Давайте сравним особенности выбора земли под электростанции более детально в статье

Как работают солнечные электростанции?

Солнечная электростанция (СЭС) - инженерное сооружение, преобразующее солнечную радиацию в электрическую энергию. В зависимости от типа конструкции различаются и способы преобразования энергии излучения солнца:

СЭС башенного типа - зеркала на гибкой системе позиционирования поворачиваются за солнцем. Пучки отраженных солнечных лучей нагревают резервуар с водой на башне до 700 С*.

 

Энергию получают из водяного пара с помощью стандартных турбин.

солнечные станции башенного типа

СЭС тарельчатого типа - энергию солнца отражают зеркала, собранные концентратором в форме тарелки и передают пучок лучей в закрепленный приемник.

СЭС на фотоэлектрических модулях - солнечное излучение принимают и превращают в постоянный ток фотоэлектрические модули.

Затем сетевые инверторы преобразуют постоянное напряжение от модулей в переменный ток с промышленной частотой.

солнечная электростанция на фотоэлектрических панелях

СЭС параболоцилиндрические - энергия собирается с помощью параболоцилиндрических длинных зеркал и фокусируется на трубке, по которой течет масло (теплоноситель).

 

В конце пути масло отдает тепло воде, вода превращается в пар, пар поступает в турбину.

СЭС с двигателем Стирлинга - энергия собирается зеркалами и фокусируется на двигатель Стирлинга:

Колебания поршня преобразуются в электрическую энергию.

СЭС комбинированные - разные инженерные конструкции могут устанавливаться параллельно.

 

 Например, фотоэлектрические панели с концентраторами или дополнительное размещение теплообменных аппаратов (для отопления или подачи горячей воды).

комбинированные солнечные электростанции