Солнечная энергетика для бизнеса: как работает и когда действительно имеет смысл?

Когда речь заходит о солнечных панелях, первое, что приходит на ум - это частный дом с панелями на крыше где-нибудь в солнечном регионе, но возможности солнечной энергетики этим давно не ограничиваются.

Солнечные электростанции используют на производственных предприятиях, коммерческих объектах, объектах связи и дорожной инфраструктуры. Они могут помогать сокращать потребление электроэнергии из общей сети, обеспечивать энергией удалённое оборудование или становиться частью резервной системы электроснабжения. И для этого не обязательно полностью отказываться от привычной электросети.

Как работает солнечная электростанция?

Основу солнечной электростанции составляют фотоэлектрические панели. Они преобразуют энергию солнечного света в электрическую и вырабатывают постоянный ток. Для питания типового оборудования, рассчитанного на 220/380 В, постоянный ток необходимо преобразовать в переменный. Для этого нужен инвертор.
Примерная схема выглядит так: солнце → солнечные панели → инвертор → оборудование, но реальная электростанция может быть значительно сложнее.

В зависимости от задачи в систему могут входить:

• солнечные панели;
• инверторы;
• аккумуляторные батареи;
• контроллеры заряда;
• защитная автоматика;
• распределительное оборудование;
• кабели и соединители;
• системы крепления.

При необходимости солнечная электростанция также может взаимодействовать с обычной электросетью или резервным генератором. В решениях Energon солнечная энергетика как раз рассматривается комплексно: в продуктовом портфеле представлены панели, инверторы SmartWatt, накопители энергии, аккумуляторы, контроллеры заряда, защитная автоматика и комплектующие.

Солнечная или обычная энергетика? Выбирать не обязательно!

Один из распространённых стереотипов: солнечная электростанция нужна только тогда, когда объект планирует полностью отказаться от общей электросети. На практике всё устроено гораздо интереснее. Солнечная энергетика может использоваться вместе с привычным электроснабжением, а конфигурация станции зависит прежде всего от задачи.

Сетевая солнечная электростанция
Объект остаётся подключённым к общей электросети, но часть необходимой ему электроэнергии получает от солнечных панелей. Представим производственное предприятие, офис, склад или другой объект, который активно потребляет электричество в дневное время. Пока солнечная генерация достаточна, часть текущей нагрузки покрывает собственная электростанция. Если энергии от панелей недостаточно, необходимую мощность объект получает из внешней сети.
Основная задача такой схемы - снизить объём электроэнергии, потребляемой из сети. Сетевые инверторы SMARTWATT GRID как раз предназначены для работы солнечной станции совместно с электросетью и могут работать без аккумуляторов.

Автономная солнечная электростанция
Совсем другая ситуация возникает там, где обычной электросети нет или подключение к ней слишком сложно. Это могут быть удалённые системы связи, видеонаблюдение, дорожное оборудование, телеметрия или другая инфраструктура. В таком случае солнечные панели становятся одним из основных источников энергии, а аккумуляторы позволяют накапливать её и использовать тогда, когда солнечной генерации недостаточно.

Гибридная солнечная электростанция
Ещё один вариант объединяет несколько источников энергии: солнечные панели + электросеть + аккумуляторные батареи. В зависимости от настроек и конфигурации оборудование может получать энергию от солнечных панелей, аккумуляторов или внешней сети. Например, гибридные инверторы SMARTWATT HYBRID поддерживают работу с солнечными панелями и аккумуляторными системами, позволяют задавать приоритет источников питания и при необходимости использовать энергию из общей сети.

Получается, главный вопрос не в том, «солнечная или обычная энергетика?» Правильнее спросить: «Какая схема электроснабжения лучше решает задачу конкретного объекта?»

Image by magnific

А солнечные панели помогут при отключении электричества?

Здесь есть важный нюанс. Сами по себе солнечные панели ещё не означают, что оборудование продолжит работать при отключении внешней сети. Обычная сетевая солнечная станция по требованиям безопасности, как правило, прекращает работу при исчезновении напряжения в сети. Чтобы использовать солнечную энергию для резервного электроснабжения, необходима соответствующая конфигурация: инвертор, способный работать автономно, система накопления энергии и правильно спроектированная схема переключения питания.

Именно поэтому солнечная станция и ИБП - не одно и то же, но солнечная генерация, аккумуляторы и оборудование резервного питания могут работать как части единой системы.

Где солнечная энергетика может быть полезна бизнесу?

Не каждому предприятию необходима собственная солнечная электростанция, но существует целый ряд ситуаций, когда такую возможность стоит хотя бы рассмотреть.

Производственные предприятия
У производственных объектов часто есть два подходящих условия: значительное потребление электроэнергии в дневное время и большие площади кровли или территории. В этом случае собственная генерация может использоваться для частичного покрытия текущего энергопотребления.

Офисы, склады и коммерческие объекты
Большая крыша может использоваться не только как конструктивная часть здания, но и как площадка для собственной генерации. Солнечная станция способна покрывать часть дневного потребления освещения, инженерных систем, рабочих мест и другого оборудования.

Удалённые объекты связи и дорожная инфраструктура
Здесь солнечная энергетика решает совсем другую задачу, а именно: обеспечивает электричеством оборудование там, где нет удобного подключения к сети. Комплексы фото- и видеофиксации, телеметрия, системы связи и другое оборудование вдали от стационарного электроснабжения.

А хватит ли солнца?

Это один из самых частых вопросов, когда речь заходит о солнечной энергетике в Сибири. Логика понятна: кажется, что солнечные панели имеют смысл только там, где почти круглый год ясное небо, но наличие проектов в Сибири показывает, что географическое положение объекта ещё не повод автоматически отказываться от этой технологии.

Хороший пример - Новосибирскэнергосбыт. В 2023 году компания запустила солнечную электростанцию для административного здания на улице Некрасова в Новосибирске. Её мощность составляет 64 кВт, расчётная выработка - около 70 тыс. кВт·ч, а солнечная генерация должна покрывать порядка 40% потребления комплекса зданий. Это не первый подобный объект компании: ранее была построена станция мощностью 40 кВт для офиса на улице Орджоникидзе.

То есть солнечная энергетика применяется не только в Краснодарском крае, но здесь важно не впадать в другую крайность. Нельзя просто взять результаты одного объекта и перенести их на другой. На реальную выработку солнечной станции влияют множество факторов:

• регион;
• количество солнечного излучения;
• ориентация и угол установки панелей;
• затенение;
• температура;
• доступная площадь;
• профиль потребления объекта;
• мощность станции;
• выбранная схема электроснабжения.

Поэтому эффективность и экономический смысл проекта необходимо рассчитывать для конкретного объекта.

Image by wirestock on Magnific

Что предлагает Energon?

Energon работает с решениями для хранения и генерации энергии с 1998 года. В продуктовом портфеле компании представлены как отдельные компоненты, так и оборудование для построения комплексной солнечной электростанции.

Солнечные панели
В линейке представлены, в частности, панели DELTA NXT и ВОСТОК ФСМ. Для DELTA NXT производитель заявляет соответствие стандартам IEC 61215 и IEC 61730, многоступенчатый контроль качества и устойчивость к внешним воздействиям.

Инверторы SMARTWATT
Выбор инвертора зависит от того, какую задачу должна решать станция. SMARTWATT ECO и PLUS используются в резервных и автономных схемах. SMARTWATT GRID - сетевые инверторы для работы совместно с внешней электросетью. SMARTWATT HYBRID - гибридные решения, которые могут работать с солнечными панелями, аккумуляторами и сетью.

Системы накопления энергии
Если станция должна обеспечивать резервирование или автономную работу, в систему могут добавляться аккумуляторные батареи или литиевые накопители. Energon предлагает оборудование для хранения энергии, рассчитанное в том числе на резервные, автономные и гибридные солнечные электростанции.

Контроллеры, автоматика и комплектующие
Для построения полноценной станции также нужны контроллеры заряда, защитная автоматика, кабели, соединители и крепёж.

В результате речь идёт не просто о покупке нескольких панелей, а о возможности сформировать единую систему, компоненты которой подобраны для совместной работы.

Как понять, нужна ли солнечная электростанция вашему объекту?

Рассмотреть такое решение стоит, если:

• объект заметно потребляет электроэнергию в дневное время;
• есть свободная крыша или территория для размещения панелей;
• необходимо сократить зависимость от внешней сети;
• объект находится далеко от существующей электросетевой инфраструктуры;
• подключение дополнительной мощности затруднено или требует значительных затрат;
• необходимо обеспечить автономное питание оборудования;
• нужна система, сочетающая солнечную генерацию, аккумуляторы и обычную сеть.

С чего начинается проект?

Начинать стоит не с выбора панели или мощности инвертора, а с ответа на вопрос: какую задачу мы хотим решить?

— Сократить потребление электроэнергии из сети?
Тогда нужно изучить профиль энергопотребления объекта и понять, какую его часть потенциально можно покрывать солнечной генерацией.

— Организовать автономное питание?
Необходимо определить мощность оборудования, режим его работы и требуемую автономность.

— Создать дополнительный резерв?
Нужно определить критичных потребителей и время, в течение которого они должны продолжать работать при проблемах с основной сетью.

После этого можно переходить к расчёту:

• мощности солнечного поля;
• количества панелей;
• типа и мощности инверторов;
• необходимости и ёмкости аккумуляторов;
• защитной автоматики;
• схемы подключения;
• других компонентов системы.

Вместе с Energon компания Снежный барс предлагает оборудование для создания солнечных электростанций - панели, инверторы SMARTWATT, накопители и аккумуляторные системы, контроллеры, защитную автоматику и другие компоненты. Расскажите нам об объекте и задаче, мы поможем разобраться в возможных вариантах и подобрать подходящую конфигурацию оборудования.