Sledovanie poklesu solárnej produkcie v zime môže každého manažéra zariadenia prinútiť spochybniť svoju investíciu. Je systém nedostatočne výkonný, alebo je to len nová realita?
Aby bolo jasné: sezónny pokles je úplne normálny a je spôsobený kratšími dňami a nízkym uhlom slnečného žiarenia. Ale "normálne" neznamená, že ste bezmocní. Maximalizácia zimného výkonu spočíva v piatich kľúčových oblastiach: udržiavanie čistoty panelov, optimalizácia ich uhla, monitorovanie stavu systému, riadenie spotreby energie a čo najlepšie využitie akumulátorov.
S viac ako 15-ročnými skúsenosťami v oblasti pomoci klientom z priemyselného sektora pri riešení presne tejto výzvy vám ukážem praktické, odborníkmi podložené kroky, ktoré prinášajú skutočnú zmenu.
kamada power 10kwh domáca sodíková batéria
Kamada Power 12V 200ah Lifepo4 batéria
kamada power 12V 200ah sodíkovo iónová batéria
Prečo v zime klesá produkcia slnečnej energie?
Skôr ako sa dostaneme k tomu, ako, musíte pochopiť, prečo. Nie je to len jedna vec, je to kombinácia faktorov, ktoré vytvárajú zimný deficit.
- Uhol Slnka (slnečný uhol): Najjednoduchšie si to predstavíte pomocou baterky. V lete je slnko vysoko nad hlavou a svieti na vaše panely priamym, koncentrovaným lúčom. V zime je slnko nízko nad obzorom. Ten istý lúč je teraz rozptýlený na väčšej ploche a musí prechádzať väčšou časťou zemskej atmosféry, čo ho oslabuje. Tento nižší uhol dopadu je, úprimne povedané, najväčším faktorom zníženia výroby.
- Kratšie hodiny denného svetla (fotoperióda): Tento krok je jednoduchý, ale jeho vplyv je obrovský. Slnko vychádza neskôr a zapadá skôr, takže váš systém má menej hodín počas dňa na výrobu energie. Pre komerčnú prevádzku na severe USA alebo Európy to môže znamenať stratu 5 až 6 hodín výrobného času v porovnaní s júnovým dňom.
- Trojitá hrozba počasia: Zimné počasie samozrejme prináša niekoľko problémov.
- Oblačnosť: Viac mrakov znamená menej "slnečného žiarenia", čo je náš odborný termín pre množstvo slnečnej energie dopadajúcej na danú oblasť.
- Sneh a mráz: Toto je najbezprostrednejší zabijak výroby. Dokonca aj tenká, rovnomerná vrstva snehu pôsobí ako zatemňovacia clona a znižuje vašu produkciu v podstate na nulu.
Ale tu je tá neintuitívna časť, ktorá mnohých ľudí prekvapí: chladné počasie v skutočnosti zvyšuje účinnosť solárnych panelov. Solárne panely sú polovodiče. Podobne ako väčšina elektroniky pracujú lepšie pri nižších teplotách, pretože teplo je formou straty energie. Počas jasného, sviežeho a slnečného zimného dňa budú vaše panely premieňať slnečné svetlo na elektrinu s vyššou účinnosťou ako počas horúceho letného dňa. Našou úlohou je vytvoriť viac príležitostí na to, aby sa takéto dni vyskytli.
5 realizovateľných spôsobov, ako zvýšiť výrobu solárnej energie v zimnom období
1. Udržujte panely čisté a čisté (bezpečne!)
Snehová prikrývka na vašom poli nie je len malebná, je to prekážka, ktorá vás stojí peniaze. Ako sme práve uviedli, aj ľahký poprašok môže úplne zastaviť výrobu.
Vašou prvou úlohou je odstránenie, ale bezpečnosť je všetko. Nejde len o osobné riziko, pre podnik je to zodpovednosť a zohľadnenie požiadaviek OSHA. Povedzme si na rovinu: nikdy nepúšťajte na zľadovatenú strechu nevyškolený personál.
- Metódy bezpečného odstránenia: V prípade prístupných pozemných polí alebo systémov s plochou strechou je najlepším nástrojom hrablo na sneh s dlhou rukoväťou a mäkkou hlavou. Hľadajte modely vyrobené špeciálne pre solárne panely. Rozhodujúca je mäkká hlava. Použitie tvrdej plastovej lopaty môže spôsobiť mikroškrabance na antireflexnej vrstve panela, ktoré časom trvalo zhoršia jeho výkon.
- Kedy zavolať odborníka: V prípade šikmých striech, silného ľadu alebo veľkých komerčných polí stačí zavolať profesionálnu spoločnosť na údržbu solárnych zariadení. Majú správne bezpečnostné vybavenie a skúsenosti, aby to urobili správne.
Pro-Tip z terénu: Podľa mojich skúseností sa ľahký poprašok snehu často sám roztopí alebo skĺzne, keď na tmavý povrch panelov zasvieti slnko. Ak predpoveď ukazuje slnko a ak je akumulácia malá, často môžete ušetriť peniaze tým, že pred nasadením tímu počkáte jeden deň. Je to na posúdení.
2. Optimalizácia uhla sklonu panelu pre zimné slnko
Ide o to, aby ste pôsobili proti nízkemu zimnému slnku tým, že panely nakloníte strmšie, aby boli k nemu priamo otočené.
- Pre pozemné držiaky a nastaviteľné stojany: Tu máte skutočnú prevádzkovú výhodu. Mnohé komerčné pozemné a záťažové systémy používajú nastaviteľné naklápacie nohy práve z tohto dôvodu. Pevné pravidlo, ktoré používame, je vezmite zemepisnú šírku vašej lokality a pripočítajte 15 stupňov.. Zariadenie v Chicagu (zemepisná šírka ~ 42°) by sa malo snažiť o zimný sklon približne 57 stupňov. Táto jednoduchá úprava môže zvýšiť zimnú produkciu o 5-15% - zisk, ktorý sa často vráti za prácu počas jednej sezóny.
- Pre pevné strešné držiaky: Ak sú vaše panely na stojane s pevným sklonom, táto možnosť samozrejme neprichádza do úvahy. Je to však rozhodujúci faktor, ktorý treba zvážiť pri budúcich projektoch. Keď navrhujete nové pole, špecifikácia systému s nastaviteľným sklonom môže mať jasný a predvídateľný vplyv na váš celoročný energetický výnos a finančný model.
3. Vykonajte kontrolu stavu systému a batérie
Výkon nie je len o paneloch, ale celý systém musí fungovať spoločne. A zima kladie na všetky jeho komponenty jedinečnú záťaž.
- Skontrolujte menič(e): Bez ohľadu na to, či máte centrálne alebo strunové striedače, skontrolujte, či sú ich ventilátory a chladiče zbavené závejov snehu a nečistôt. Striedač sa môže prehrievať aj v zime, čo spôsobí zníženie výkonu alebo jeho vypnutie. Skontrolujte, či na displeji nie sú aktívne chybové kódy.
- Skontrolujte elektroinštaláciu: Rýchla obhliadka a kontrola rozvodov a elektroinštalácie vám pomôže odhaliť škody spôsobené ľadovými zátarasmi alebo živočíchmi, ktorí hľadajú teplé miesto na schovanie.
- Optimalizácia batérie: Ak vaše zariadenie používa komerčná ESS (systém skladovania energie), je zima ideálnym časom na preskúmanie jeho nastavení.
- Skontrolujte režim: Váš systém správy batérií (BMS) môže mať režim "Zima" alebo "Búrka". Tieto nastavenia zvyčajne hovoria batérii, aby uprednostnila nabíjanie pre záložné napájanie - oveľa väčšie riziko počas zimných búrok.
- Upravte rezervnú kapacitu: V nastaveniach BMS môžete upraviť minimálny stav nabitia (SoC). V zime môžete túto rezervu znížiť (napríklad z 20% na 15%), aby ste uvoľnili poslednú časť uskladnenej energie na večer. Ide však o balansovanie medzi každodennou užitočnosťou a dlhodobým stavom zariadenia, pretože sa chcete vyhnúť každodennému hlbokému cyklovaniu batérie a poškodeniu jej životnosť cyklu.
4. Presuňte spotrebu energie na poludnie
Toto je pravdepodobne najúčinnejšia stratégia s nulovými nákladmi. Cieľ je jednoduchý: zosúladiť dopyt po energii vášho zariadenia s krátkym obdobím maximálnej produkcie slnečnej energie, zvyčajne v zime od 10.00 do 14.00 hod.
Táto prax, presun záťaže, znamená, že počas týchto hodín slnečnej špičky spustíte energeticky najnáročnejšie procesy. Namiesto druhej zmeny večer by sa táto práca mohla vykonávať na poludnie? Môžete naplánovať nabíjanie pre svoj vozový park elektrických vysokozdvižných vozíkov alebo iných priemyselné zariadenia pre toto okno? Dokonca aj predhrievanie časti vášho zariadenia počas týchto hodín môže presunúť značnú záťaž zo siete.
Pomocou monitorovacej platformy vášho systému nájdite jedinečný "solárny bod" vášho zariadenia a prispôsobte mu svoju prevádzku.
5. Využitie alebo inštalácia systému skladovania batérií
Nakoniec je batéria dokonalým nástrojom na riešenie problému so solárnou energiou v zime. Oddeľuje čas výroby energie od času jej spotreby.
- Ako to funguje: A sodíkovo-iónová alebo LiFePO4 batéria ukladá obmedzenú energiu, ktorú vyprodukujete počas poludňajšej špičky. Keď zapadne slnko a zvýši sa zaťaženie osvetlenia a HVAC vášho zariadenia, BMS automaticky vybije batériu, aby mohla napájať vašu prevádzku. Tým sa výrazne zníži potreba čerpať drahú elektrickú energiu zo siete v čase špičky.
- Priemyselné výhody v zime:
- Maximalizuje vlastnú spotrebu: Zabezpečuje, že každú kWh solárnej energie využijete na mieste, namiesto toho, aby ste ju vyvážali za drobné.
- Zabezpečuje kontinuitu prevádzky: Udrží vaše kritické operácie v prevádzke počas výpadkov pri zimných búrkach.
- Odomkne špičkové holenie: Dáva vám možnosť aktívne riadiť poplatky za odber vášho zariadenia, ktoré môžu predstavovať šokujúcich 50% z účtu za komerčné služby.
Pre pracovníkov zodpovedných za obstarávanie, ktorí zvažujú možnosti, je kľúčovým bodom chemický zloženie batérií. Zatiaľ čo LiFePO4 je osvedčeným koníkom s vysokou hustotou energie, nové sodíkovo-iónová batéria ponúka presvedčivé výhody pre stacionárne úložiská. Jej vynikajúca výkon pri extrémnych teplotách bez komplexného tepelného manažmentu a použitia bohatých materiálov vzbudzuje pozornosť z dobrého dôvodu.
ČASTO KLADENÉ OTÁZKY
Koľko energie môžeme reálne očakávať od našich panelov počas zamračených zimných dní?
Počas silne zamračeného dňa by ste mali očakávať produkciu približne 10-25% toho, čo by ste dosiahli počas jasného dňa. Aj keď je to veľký pokles, moderné panely sú celkom dobré v zachytávaní rozptýleného okolitého svetla, takže stále budú kompenzovať časť zaťaženia vášho zariadenia.
Sú komerčné solárne panely dimenzované na veľké zaťaženie snehom?
Rozhodne sú. Výrobcovia testujú komerčné panely na zaťaženie snehom 5400 Pa (Pascalov). To znamená, že vydržia približne 112 kilogramov na štvorcový meter, čo je viac ako dosť pre takmer každú zimnú búrku.
Čo ak sa naše zariadenie nachádza v lokalite, kde nemôžeme týždeň odpratávať sneh?
Ak sa predpokladá časté a silné sneženie, musia to konštruktéri zohľadniť v počiatočnom návrhu systému. Strmší uhol sklonu pomáha prirodzene odstraňovať sneh. Ešte dôležitejšie je, že váš finančný model musí počítať s "nulovou výrobou" v zime. Dobre navrhnutý systém je ziskový na základe jeho ročné produkciu; plne počíta s týmito pomalými zimnými obdobiami a počíta s nimi.
Záver
Poďme to teda všetko spojiť. Zimná produkcia bude vždy nižšia ako letná - to je jednoducho fyzika. To však neznamená, že sa musíte zmieriť s nízkou návratnosťou investície počas štvrtiny roka.
Dodržiavaním týchto odborných tipov - udržiavaním čistých panelov, optimalizáciou ich sklonu, kontrolou stavu systému, presúvaním záťaže a používaním akumulátorov - sa nesnažíte bojovať s prírodou. Len s ňou inteligentne spolupracujete, aby ste zabezpečili, že vaše solárne zariadenie bude mať maximálnu hodnotu počas celého roka.
Potrebujete namodelovať zimný výkon solárneho systému plus zásobník pre vaše konkrétne zariadenie? Kontaktujte nás. Poďme sa porozprávať o údajoch a dizajnových rozhodnutiach, ktoré môžu mať zásadný vplyv na vaše výsledky.