Saulės elektrinės efektyvumas: jį lemiantys veiksniai ir padidinimo galimybės

Turinys

Saulės elektrinės efektyvumas – rodiklis, kuris turėtų būti vertinamas ne tik prieš jėgainės įrengimą, bet ir šiai jau funkcionuojant. Atsižvelgiant į individualiu atveju galimą „išspausti“ efektyvumą, parenkama tinkamiausia elektrinės įranga. Vėliau, jei realus elektrinės efektyvumas gerokai atsilieka nuo prognozuoto, turėtų būti priimami sprendimai dėl šio rodiklio gerinimo.  

Šiame straipsnyje apžvelgiami pagrindiniai kriterijai, kurie turi įtakos saulės elektrinės efektyvumui. O taip pat – sprendimai, kurių galima imtis, jei saulės elektrinės energijos generacija neatitinka turėtų lūkesčių. Nustebsite: nors dalis jų reikalauja papildomų investicijų, kai kurie gali būti įgyvendinami visai paprastai.

Kas yra saulės elektrinės efektyvumas ir kaip šis rodiklis skaičiuojamas?

Saulės elektrinės efektyvumas, dar kitaip vadinamas našumu – rodiklis, išreiškiantis, kokį kiekį (procentais) gaunamos saulės šviesos moduliai yra pajėgūs paversti elektros energija.

Kuo šis rodiklis didesnis, tuo mažesnio ploto ant stogo ar ant žemės reikia, jog saulės jėgainė generuotų individualius poreikius atitinkantį elektros energijos kiekį. Pavyzdžiui, jei stogo plotas yra ribotas, reikia ieškoti sprendimų, kaip išgauti didesnį elektrinės efektyvumą su mažesniu modulių kiekiu.

Saulės elektrinės efektyvumo skaičiavimo formulė

Saulės elektrinių projektavimas ir įrengimas – preciziškai tikslus procesas, neapsieinantis be matematinių skaičiavimų. Ne išimtis – ir saulės elektrinės efektyvumas, kuris apskaičiuojamas, pagamintą elektros energiją padalinus iš saulės energijos, patekusios ant modulių ir gautą skaičių padauginus iš 100%.

Tiesa, užuot sukus galvą, kaip šią formulę panaudoti praktiškai, o gautą rezultatą – teisingai interpretuoti, geriausias sprendimas – konsultacija su šios srities profesionalais.  

Kokie svarbiausi veiksniai lemia saulės elektrinės efektyvumą?

Įsivaizduokite: du kaimynai įsirengė saulės elektrinę, sudarytą iš identiškų modulių. Tiesa, tai anaiptol nereiškia, jog abiem atvejais galima kalbėti apie vienodą saulės elektrinės efektyvumą. Tai lemia ne tik konkrečioje vietoje įmanomas išgauti maksimalus saulės elektrines kampo efektyvumas, bet ir kiti veiksniai, plačiau aptariami tolimesnėje teksto dalyje.

Stogo orientacija ir saulės modulių pasvirimo kampas

Stogo kryptis (orientacija) – pagrindinis veiksnys, nuo kurio tiesiogiai priklauso potencialus saulės elektrinės efektyvumas. Geriausias variantas – pietinė, o mažiausiai palankus – šiaurinė stogo kryptis.

Tiesa, norint „išspausti“ maksimalią naudą iš saulės elektrinės, labai svarbu ir tinkamas modulių pasvirimo kampas. Šis parametras tiesiogiai susijęs su stogo kryptimi. Atsižvelgiant į Lietuvos geografinę situaciją, geriausias „receptas“, siekiant maksimalaus saulės elektrinės efektyvumo  – 35 laipsnių kampu pasvirę, į pietus orientuoti moduliai.

Mažiau palankią stogo kryptį galima kompensuoti, investuojant į galingesnės (kalbant apie pietinę ar rytinę pusę – maždaug 10-20%) saulės elektrinės įsirengimą. O, kalbant apie stogą su nedideliu, 10-20 laipsnių pasvirimo kampu, orientuotą į šiaurę ir – papildomų konstrukcijų, nukreipiančių modulius į pietus, įrengimą.

Tiesa, kai stogas orientuotas į šiaurę, o jo nuolydis – didelis, tokios saulės elektrinės namams ar verslui įrengimas, vertinant atsiperkamumą, nebūtų naudingas. Tokiu atveju gerokai efektyvesnė alternatyva – antžeminė saulės elektrinė, o, neturint nuosavo sklypo – saulės parkai.

Šešėliai ir kitos nepalankios aplinkos sąlygos

Stogo konstrukcijos elementai (briaunos, kaminai ir kita) bei greta esantys objektai (medžiai, pastatai ir pan.), kurie meta ant modulių šešėlį, neigiamai veikia saulės elektrinės efektyvumą.

Kartais šios problemos, aktualiausios, kai saulė yra žemai (tai yra – ryte ar vakare), galima išvengti, tinkamai išdėliojus modulius. Jei šešėlio taip „apgauti“ neįmanoma, ekspertų rekomendacija klientams – optimizatorių diegimas.

Temperatūra ir sezoniškumas

Karšta, saulėta vasaros diena: ar gali būti palankesnės sąlygos saulės elektrinės energijos generacijai? Taip, gali. O tai – viena dažniausių mitų, susijusių su saulės elektrinėmis.

Efektyviausiai saulės jėgainė dirba, esant vėsesniam, saulėtam orui. Tuo tarpu karštą dieną, kai modulių temperatūra gal pakilti net iki 60-70°C, saulės elektrinės efektyvumas krenta maždaug 15-20%. Norint išvengti tokių energijos nuostolių, svarbu pasirūpinti efektyviais sistemos aušinimo sprendimais.

Saulės elektrinės įranga

Kalbant apie saulės elektrinės verslui ar namams komponentus, kaina neturėtų būti pagrindinis pasirinkimo kriterijus. Visada pabrėžiame, jog reikia ieškoti individualiu atveju optimaliausio kainos ir kokybės santykio. Puikus to pavyzdys – saulės modulių pasirinkimas.

Nors vienpusiai saulės moduliai dažniausiai kainuoja mažiau nei dvipusiai, pastarieji, kalbant apie saulės elektrinės efektyvumą – geresnis pasirinkimas. Dėl konstrukcijos niuansų, šio tipo moduliai energiją gamina ne tik iš sugertos, bet ir atspindėtos šviesos. O, dėl oro cirkuliacijos iš abiejų pusių, efektyviau vėdinasi.

Kaip gali būti padidinamas jau veikiančios saulės elektrinės efektyvumas?

Kalbant apie saulės elektrinių įrengimą, svarbu vadovautis liaudies išmintimi, jog reikia 9 kartus pamatuoti, o 10-tą – pjauti. Kita vertus, saulės elektrinės pasižymi lankstumu. Jei tam tikri techniniai parametrai, šiuo atveju – efektyvumas, netenkina, galima imtis įvairių veiksmų, norint šį pagerinti.  

Reguliarus valymas

Dėl užsiteršusių modulių saulės elektrinės efektyvumas gali sumažėti net iki 25%. Tokio energijos nuostolio išvengti visai paprasta: tereikia nenumoti ranka į reguliarią saulės elektrinės priežiūrą.

Modulių valymo ypatybes ir dažnumą mūsų klimato zonoje diktuoja metų laikų kaita:

• Pavasarį, dėl ore esančių žiedadulkių, moduliai turėtų būti valomi dažnai – bent kartą per mėnesį.
• Vasarą, atsižvelgiant į kritulių dažnumą, modulius užtenka valyti kartą per 2-3 mėnesius.
• Rudenį, dėl krentančių lapų, paukščių išmatų ir kitų nešvarumų gausos, reikalingas dažnesnis modulių valymas. Tai yra – kartą per mėnesį arba priklausomai nuo situacijos.
• Žiemą svarbu reguliariai pašalinti nuo modulių sniegą, kurio danga trukdo prasiskverbti saulės spinduliams. Tiesa, šį darbą reikia atlikti, nenaudojant aštrių įrankių, kurie gali pažeisti modulių paviršių.

Laikikliai, keičiantys modulių pasvirimo kampą

Metų laikai „diktuoja“ ir optimaliausią modulių pasvirimo kampą. Vasarą didžiausią saulės elektrinės efektyvumą galima „išspausti“, kai moduliai pasvirę maždaug 25-30 laipsnių kampu. Žiemą optimalus pasvirimo kampas turėtų būti didesnis – apie 50-60 laipsnių.

Net jei Jūsų saulės elektrinė jau sumontuota, derėtų įvertinti galimybę įrengti reguliuojamus laikiklius, kurie leidžia pakeisti modulių pasvirimo kampą, atsižvelgiant į sezoną. Tai – sprendimas, leidžiantis džiaugtis iki 5-10% per metus didesne energijos gamyba. Vadinasi – ir aukštesniu Jūsų suaus elektrinės efektyvumu.  

Inverterių pakeitimas naujais

Saulės elektrinių konstrukciją sudarančių elementų gamybos technologijos nuolat tobulinamos. Ne išimtis – ir inverteriai. Jei senesnės kartos inverterių efektyvumas siekia apie 93-95%, tai naujausių – net 97-99%.

Pakeitus seną inverterį nauju,  Jūsų saulės elektrinės efektyvumas gali išaugti apie 2-5%. Spręsdami, ar tai – pakankamas rodiklis, įvertinkite šio įrenginio kainą.

Optimizatorių arba mikroinverterių įdiegimas

Saulės elektrinę sudarančių modulių veikimas tarpusavyje tiesiogiai susijęs. Jei, pavyzdžiui, ant dalies modelių krenta šešėlis ar šie yra užteršti, sumažėja bendras saulės elektrinės sistemos efektyvumas.

Vienas iš galimų sprendimų tokiose situacijoje – optimizatorius ar mikroinverterius diegimas. Tai – prie kiekvieno modulio montuojami įrenginiai, leidžiantys šiam funkcionuoti, nepriklausomai nuo kitų modulių.

Svarstant, kaip galima padidinti saulės efektyvumą, neretai susiduriama su dilema, rinktis inverterį arba – optimizatorių ar mikroinverterį. Tokiu atveju reikėtų apskaičiuoti, kuri investicija, atsižvelgiant į įrangos kainą ir galimą energijos gamybos padidėjimą, labiau atsiperka.

Aušinimo sistemos įdiegimas

Užtikrinant pakankamą modulių vėdinimą, saulės efektyvumas gali būti padidinamas maždaug 8–10%. Kalbant apie jau veikiančias saulės jėgaines, to galima pasiekti keliais būdais, dalis kurių išvardyta žemiau:

• Paliekant tarp modulių ir stogo dangos pakankamą atstumą, kad būtų užtikrinta efektyvi oro cirkuliacija;
• Inovatyvios vandens purškimo sistemos, atliekančios periodišką įkaitusių modulių aušinimo funkciją, diegimas.
• Šilumos nuvedimų sistemų, leidžiančių modulių šilumos perteklių panaudoti vandens pašildymui, diegimas.

Visi atsakymai apie saulės elektrinės efektyvumą ir jo didinimo galimybes – iš ekspertų lūpų

Norite, kad Jūsų saulės elektrinė dirbtų maksimaliu pajėgumu? Pasikliaukite tais, kurie išmano visas efektyvumo paslaptis. 

Mes galime pateikti greičiausią ir, svarbiausia, tiksliausią atsakymą, susijusį su planuojamos ar jau veikiančios saulės elektrinės efektyvumo vertinimu. O, esant poreikiui – pasiūlyti tinkamiausius sprendimus, kaip šį rodiklį pagerinti.

Susisiekite su „Reenpro“ specialistais ir gaukite atsakymus į visus rūpimus klausimus.