Obserwowanie spadku produkcji energii słonecznej w zimie może sprawić, że każdy zarządca obiektu zakwestionuje swoją inwestycję. Czy system jest niewydajny, czy to po prostu nowa rzeczywistość?
Powiem wprost: sezonowy spadek jest całkowicie normalny, spowodowany krótszymi dniami i niskim kątem padania promieni słonecznych. Ale "normalne" nie oznacza, że jesteś bezsilny. Maksymalizacja zimowej wydajności sprowadza się do pięciu kluczowych obszarów: utrzymywanie paneli w czystości, optymalizacja ich kąta nachylenia, monitorowanie stanu systemu, zarządzanie zużyciem energii i maksymalne wykorzystanie akumulatorów.
Dzięki ponad 15-letniemu doświadczeniu w pomaganiu klientom przemysłowym w radzeniu sobie z tym wyzwaniem, pokażę ci praktyczne, poparte ekspertyzą kroki, które naprawdę robią różnicę.
kamada power 10kwh domowy akumulator sodowo-jonowy
bateria kamada power 12v 200ah lifepo4
akumulator sodowo-jonowy kamada power 12v 200ah
Dlaczego produkcja energii słonecznej spada zimą?
Zanim przejdziemy do "jak", naprawdę trzeba zrozumieć "dlaczego". Nie chodzi tylko o jedną rzecz; to kombinacja czynników, które powodują zimowy deficyt.
- Kąt słońca (kąt słoneczny): Najłatwiej pomyśleć o tym na przykładzie latarki. Latem słońce znajduje się wysoko nad głową, świecąc bezpośrednią, skoncentrowaną wiązką na panele. Zimą słońce wisi nisko na horyzoncie. Ta sama wiązka jest teraz rozproszona na większym obszarze i musi przebić się przez większą część ziemskiej atmosfery, co ją osłabia. Ten niższy kąt padania promieni słonecznych jest, szczerze mówiąc, największym czynnikiem wpływającym na zmniejszenie produkcji energii.
- Krótsze godziny dzienne (fotoperiod): To proste, ale jego wpływ jest ogromny. Słońce wschodzi później i zachodzi wcześniej, więc system ma mniej godzin w ciągu dnia na generowanie energii. W przypadku operacji komercyjnych w północnych Stanach Zjednoczonych lub Europie może to oznaczać utratę 5-6 godzin czasu produkcji w porównaniu z czerwcowym dniem.
- Potrójne zagrożenie pogodowe: Zimowa pogoda niesie ze sobą kilka wyzwań.
- Pokrywa chmur: Więcej chmur oznacza mniejszą "irradiancję słoneczną", nasz techniczny termin określający ilość energii słonecznej docierającej do danego obszaru.
- Śnieg i mróz: Jest to najbardziej bezpośredni zabójca produkcji. Nawet cienka, jednolita warstwa śniegu działa jak zasłona zaciemniająca, zmniejszając wydajność praktycznie do zera.
Ale oto sprzeczna z intuicją część, która zaskakuje wiele osób: niska temperatura w rzeczywistości zwiększa wydajność paneli słonecznych. Panele słoneczne są półprzewodnikami. Podobnie jak większość urządzeń elektronicznych, działają one lepiej w niższych temperaturach, ponieważ ciepło jest formą utraty energii. W pogodny, rześki i słoneczny zimowy dzień panele będą przetwarzać światło słoneczne na energię elektryczną z większą wydajnością niż w upalny letni dzień. Naszym zadaniem jest stworzyć więcej okazji do takich dni.
5 praktycznych sposobów na zwiększenie zimowej produkcji energii słonecznej
1. Utrzymuj panele w czystości i czystości (bezpiecznie!)
Ta warstwa śniegu na Twojej macierzy nie jest tylko malownicza; to bariera, która kosztuje Cię pieniądze. Jak już wspomnieliśmy, nawet lekkie opady mogą całkowicie wstrzymać produkcję.
Pierwszą pracą jest usuwanie, ale bezpieczeństwo jest najważniejsze. Nie chodzi tylko o osobiste ryzyko; dla firmy jest to odpowiedzialność i kwestia OSHA. Bądźmy szczerzy: nigdy nie wpuszczaj nieprzeszkolonego personelu na oblodzony dach.
- Bezpieczne metody usuwania: W przypadku dostępnych paneli montowanych na ziemi lub na płaskich dachach, najlepszym narzędziem są grabie do śniegu z długim i miękkim trzonkiem. Należy szukać modeli przeznaczonych specjalnie do paneli słonecznych. Miękka głowica ma kluczowe znaczenie. Używanie łopaty z twardego plastiku może spowodować mikrozarysowania powłoki antyrefleksyjnej panelu, co z czasem trwale pogorszy jego wydajność.
- Kiedy wezwać profesjonalistę? W przypadku dachów spadzistych, silnego oblodzenia lub dużych instalacji komercyjnych wystarczy zadzwonić do profesjonalnej firmy zajmującej się konserwacją instalacji solarnych. Dysponują oni odpowiednim sprzętem ochronnym i doświadczeniem, aby zrobić to dobrze.
Profesjonalna porada z terenu: Z mojego doświadczenia wynika, że lekkie opady śniegu często topnieją lub zsuwają się samoczynnie, gdy słońce dociera do ciemnej powierzchni paneli. Jeśli prognoza wskazuje na słońce, a nagromadzenie jest niewielkie, często można zaoszczędzić pieniądze, czekając dzień przed wysłaniem zespołu. To jest decyzja.
2. Optymalizacja kąta nachylenia panelu dla zimowego słońca
Chodzi o to, aby przeciwdziałać niskiemu nasłonecznieniu zimą, przechylając panele bardziej stromo, tak aby były skierowane bardziej bezpośrednio.
- Do uchwytów naziemnych i regulowanych stojaków: To właśnie tutaj można uzyskać prawdziwą przewagę operacyjną. Z tego właśnie powodu wiele komercyjnych systemów montowanych na ziemi i balastowanych wykorzystuje regulowane nóżki. Solidną zasadą, której używamy, jest weź szerokość geograficzną swojej witryny i dodaj 15 stopni. Obiekt w Chicago (szerokość geograficzna ~42°) powinien dążyć do zimowego nachylenia około 57 stopni. Ta prosta korekta może zwiększyć produkcję zimą o 5-15% - zysk, który często zwraca koszty pracy w ciągu jednego sezonu.
- Dla stałych uchwytów dachowych: Jeśli panele znajdują się na stojaku o stałym nachyleniu, oczywiście nie ma takiej możliwości. Jest to jednak krytyczny czynnik, który należy wziąć pod uwagę przy przyszłych projektach. Podczas projektowania nowej macierzy, określenie regulowanego systemu nachylenia może mieć wyraźny, przewidywalny wpływ na całoroczną wydajność energetyczną i model finansowy.
3. Przeprowadzenie kontroli stanu systemu i akumulatora
Wydajność to nie tylko panele; cały system musi ze sobą współpracować. A zima nakłada wyjątkowe obciążenia na wszystkie jego komponenty.
- Sprawdź inwerter(y): Niezależnie od tego, czy posiadasz falownik centralny, czy łańcuchowy, upewnij się, że ich wentylatory i radiatory są wolne od zasp śnieżnych i zanieczyszczeń. Falownik może się przegrzać nawet w zimie, co spowoduje zmniejszenie mocy wyjściowej lub jego wyłączenie. Sprawdź wyświetlacz pod kątem aktywnych kodów usterek.
- Sprawdź okablowanie: Szybki obchód w celu sprawdzenia przewodów i okablowania może pomóc w wykryciu uszkodzeń spowodowanych przez zapory lodowe lub stworzenia szukające ciepłego miejsca do ukrycia się.
- Optymalizacja baterii: Jeśli placówka korzysta z komercyjny ESS (System Magazynowania Energii), zima to idealny czas na przegląd jego ustawień.
- Sprawdź tryb: System zarządzania akumulatorem (BMS) może mieć tryb "zimowy" lub "burzowy". Ustawienia te zwykle nakazują akumulatorowi priorytetowe ładowanie w celu zapewnienia zasilania awaryjnego - co stanowi znacznie większe ryzyko podczas zimowych burz.
- Dostosowanie pojemności rezerwowej: W ustawieniach BMS można dostosować minimalny stan naładowania (SoC). Zimą można obniżyć tę rezerwę (powiedzmy z 20% do 15%), aby odblokować ostatnią część zmagazynowanej energii na wieczór. Jest to jednak balansowanie między codzienną użytecznością a długoterminową kondycją aktywów, ponieważ chcesz uniknąć codziennego głębokiego cyklicznego ładowania akumulatora i szkodzenia jego kondycji. cykl życia.
4. Przesuń zużycie energii na południe
Jest to prawdopodobnie najskuteczniejsza strategia o zerowych kosztach. Cel jest prosty: dostosować zapotrzebowanie obiektu na energię do krótkiego okresu szczytowej produkcji energii słonecznej, zwykle od 10 rano do 2 po południu w zimie.
Ta praktyka, zmiana obciążeniaOznacza to po prostu uruchamianie najbardziej energochłonnych procesów w godzinach największego nasłonecznienia. Czy zamiast pracować na drugą zmianę wieczorem, można wykonać tę pracę w południe? Czy można zaplanować ładowanie floty elektrycznych wózków widłowych lub innych urządzeń elektrycznych? urządzenia przemysłowe dla tego okna? Nawet wstępne ogrzewanie części obiektu w tych godzinach może znacznie odciążyć sieć.
Skorzystaj z platformy monitorowania systemu, aby znaleźć unikalny "słoneczny sweet spot" swojego obiektu i dostosować do niego swoje operacje.
5. Wykorzystanie lub instalacja systemu magazynowania baterii
W ostatecznym rozrachunku bateria jest najlepszym narzędziem do rozwiązania zimowego problemu z energią słoneczną. Oddziela czas generowania energii od czasu jej wykorzystania.
- Jak to działa? A akumulator sodowo-jonowy lub LiFePO4 przechowuje ograniczoną ilość energii generowanej podczas południowego szczytu. Gdy słońce zachodzi, a oświetlenie obiektu i obciążenia HVAC rosną, system BMS automatycznie rozładowuje akumulator, aby zasilić operacje. To drastycznie zmniejsza potrzebę pobierania drogiej energii elektrycznej z sieci w godzinach szczytu.
- Korzyści przemysłowe w zimie:
- Maksymalizuje zużycie własne: Zapewnia to wykorzystanie każdej kWh energii słonecznej na miejscu, zamiast eksportowania jej za grosze.
- Zapewnia ciągłość operacyjną: Zapewnia to ciągłość krytycznych operacji podczas zimowych burz.
- Odblokowuje funkcję Peak Shaving: Daje to możliwość aktywnego zarządzania opłatami za zapotrzebowanie obiektu, które mogą stanowić szokujące 50% rachunku za media komercyjne.
Dla urzędników odpowiedzialnych za zamówienia publiczne, którzy rozważają różne opcje, kluczową kwestią jest skład chemiczny baterii. Podczas gdy LiFePO4 jest uznanym koniem roboczym o wysokiej gęstości energii, pojawiające się zestaw akumulatorów sodowo-jonowych oferuje istotne korzyści dla stacjonarnego przechowywania danych. Jej doskonałe Wydajność w ekstremalnych temperaturach bez złożonego zarządzania termicznego i wykorzystania materiałów o dużej gęstości nie bez powodu zwracają na siebie uwagę.
FAQ
Jakiej mocy możemy realistycznie oczekiwać od naszych paneli w pochmurne zimowe dni?
W mocno pochmurny dzień należy oczekiwać, że produkcja wyniesie około 10-25% tego, co w pogodny dzień. Chociaż jest to duży spadek, nowoczesne panele są całkiem dobre w przechwytywaniu rozproszonego światła otoczenia, więc nadal będą kompensować część obciążenia obiektu.
Czy komercyjne panele słoneczne są przystosowane do dużych obciążeń śniegiem?
Absolutnie tak jest. Producenci testują panele komercyjne pod kątem obciążenia śniegiem na poziomie 5400 Pa (paskali). Oznacza to, że mogą wytrzymać około 112 funtów na stopę kwadratową, co jest więcej niż wystarczające w przypadku niemal każdej zimowej burzy.
Co jeśli nasz obiekt znajduje się w miejscu, w którym nie możemy odśnieżać przez tydzień?
Jeśli częstym zjawiskiem jest obfity śnieg, inżynierowie projektowi muszą uwzględnić to we wstępnym projekcie systemu. Bardziej stromy kąt nachylenia pomaga naturalnie usuwać śnieg. Co ważniejsze, model finansowy musi uwzględniać dni "zerowej produkcji" w zimie. Dobrze zaprojektowany system jest opłacalny w oparciu o jego roczny produkcji; w pełni spodziewa się i uwzględnia te powolne okresy zimowe.
Wnioski
Połączmy więc to wszystko razem. Produkcja zimą zawsze będzie niższa niż latem - to po prostu fizyka. Nie oznacza to jednak, że musisz akceptować niski zwrot z inwestycji przez jedną czwartą roku.
Postępując zgodnie z poniższymi wskazówkami ekspertów - utrzymując panele w czystości, optymalizując ich nachylenie, sprawdzając stan systemu, zmieniając obciążenia i korzystając z akumulatorów - nie próbujesz walczyć z naturą. Po prostu inteligentnie z nią współpracujesz, aby upewnić się, że Twoje zasoby fotowoltaiczne zapewniają maksymalną wartość przez cały rok.
Potrzebujesz zamodelować zimową wydajność systemu fotowoltaicznego plus magazynowania dla konkretnego obiektu? Skontaktuj się z nami. Porozmawiajmy o danych i wyborach projektowych, które mogą mieć wpływ na wyniki finansowe.