Правильная ориентация солнечных панелей означает настройку их наклона и направления в зависимости от места установки и преобладающих погодных условий в этом районе. Вблизи экватора наиболее эффективным является небольшой угол наклона — около 5–15 градусов, поскольку солнце в течение большей части года находится высоко над горизонтом. Однако за пределами 35-й параллели к северу ситуация существенно меняется. В регионах, таких как Скандинавия, требуются значительно более крутые углы — около 40–50 градусов, чтобы эффективно улавливать скудный зимний свет, падающий под очень низким углом. В жарких пустынных районах оптимальным считается угол наклона на 5–10 градусов больше, чем значение широты местности, что способствует более эффективной самоочистке панелей после редких дождей и замедляет накопление песка. В горных районах также наблюдается значительная выгода от наклона около 50 градусов — это уменьшает скопление снега и фактически увеличивает выработку энергии зимой почти на треть по сравнению с обычными установками. Что касается теней, универсального решения здесь также не существует. В городах Европы, как правило, используются детальные 3D-модели для определения того, как здания затеняют солнечный свет, тогда как в Юго-Восточной Азии основное внимание уделяется созданию монтажных систем, достаточно прочных, чтобы выдерживать падающие деревья во время тайфунов.
Когда речь заходит об электробезопасности солнечных установок по всему миру, соблюдение местных требований к подключению к сети абсолютно необходимо. В Европе стандарт IEC 60364-7-712 устанавливает правила для цепей переменного тока и требует использования устройств УЗО, которые нам хорошо известны. В то время как в Северной Америке большинство коммерческих солнечных установок предпочитают разъёмы, сертифицированные по UL 6703. Совет сотрудничества арабских государств Персидского залива (GCC) идёт дальше, требуя проводку постоянного тока, рассчитанную на 90 градусов Цельсия, с двойной изоляцией, чтобы выдерживать экстремальные пустынные условия. Согласно отчётам с места, несоблюдение этих правил приводит к увеличению количества проблем на объектах в странах Ближнего Востока примерно на 17%. Для стран АСЕАН, сталкивающихся с тропическим климатом, существует совершенно иное соображение. Их нормативы требуют водонепроницаемых кабельных каналов, изгибаемых минимум на шесть диаметров, чтобы противостоять коррозии во время муссонов. Методы заземления также значительно различаются между регионами. По рекомендации МЭК используются медные проводники сечением 10 квадратных миллиметров, закопанные на полметра под землёй, тогда как установки, соответствующие стандарту UL, обычно используют забивные заземляющие стержни, где сопротивление остаётся ниже 25 Ом. Когда инженеры не согласуют должным образом эти различные стандарты на международном уровне, системы склонны к неожиданным отключениям. Данные отраслевого анализа за 2023 год показывают, что это происходит примерно в одном из каждых четырёх коммерческих солнечных проектов с международным участием. Именно поэтому так важно работать с инженерами, понимающими специфические региональные требования, для успешного международного внедрения.
Запуск солнечных систем по всему миру требует понимания того, как меняются нормативные требования в разных регионах. В Европе ЕС устанавливает строгие правила маркировки СЕ в рамках Директивы по низковольтному оборудованию, что означает прохождение полного комплекса испытаний на безопасность и подготовку всевозможной технической документации. Страны Совета сотрудничества арабских государств Персидского залива также имеют собственные требования, предусматривающие проверки соответствия по стандартам GSO с очень жёсткими допусками по напряжению. Тем временем страны Юго-Восточной Азии сотрудничают в рамках Соглашения АСЕАН об эффективности энергетических систем (ASEAN EEHS), чтобы установить единые стандарты энергоэффективности среди десяти своих государств-членов. Когда компании допускают ошибки в соблюдении этих требований, проекты зачастую сталкиваются с задержками от шести до восьми недель, а также могут быть оштрафованы более чем на пятьдесят тысяч долларов США за каждое нарушение в регулируемых областях. Умные установщики отслеживают все свои сертификаты в режиме реального времени, чтобы точно знать, какие документы нужны в каждой конкретной местности.
Если системы подобраны неправильно, это снижает рентабельность инвестиций, вызывает проблемы с надёжностью и может даже привести к трудностям с получением регуляторного одобрения. Избыточный размер означает более высокие первоначальные затраты, но не даёт существенного улучшения результатов с точки зрения экономии энергии. С другой стороны, слишком малый размер создаёт дополнительную нагрузку на компоненты и приводит к потерям дохода, когда приходится сокращать производственные операции или полностью останавливать их. Анализ 127 различных коммерческих установок выявил интересные закономерности, зависящие от их местоположения. Например, объекты в тропическом климате требовали примерно на 15 процентов меньшей мощности из-за проблем, связанных с перегревом, тогда как установки в более прохладных регионах могли работать с более высокими соотношениями постоянного тока к переменному, иногда достигая около 1,25 к 1. В качестве примера — текстильная фабрика в Таиланде, которая сократила простои почти вдвое после замены старых инверторов, которые постоянно выходили из строя в периоды сильных дождей и высокой влажности во время муссонов. Правильный подбор размера — это не только вопрос расчётов; несколько других факторов также влияют на обеспечение стабильной работы системы в долгосрочной перспективе.
Солнечные установки, как правило, работают наиболее эффективно, когда соотношение постоянного тока к переменному находится в пределах от 1,2 до 1,35, обеспечивая максимальную выработку из года в год независимо от места установки. Эта оптимальная зона балансирует между нежелательными потерями от ограничения и недостаточным использованием возможностей инверторов. В автономных системах правильная синхронизация между батареями и инверторами становится абсолютно критичной, особенно если используются чувствительные медицинские приборы, требующие стабильного электропитания с отклонением напряжения всего лишь на ±2%. Мы наблюдали впечатляющие результаты от гибридных систем в районах с нестабильным электроснабжением, где достигается надёжность почти 99,7% благодаря передовым инверторам, переключающим режимы менее чем за десять миллисекунд. При рассмотрении вопроса о том, как максимально эффективно использовать такие системы, необходимо тщательно учитывать несколько факторов, включая...
Правильно подобранное оборудование увеличивает срок службы техники на 35 % согласно операционным данным из нескольких континентов — одновременно обеспечивая соответствие региональным правилам электросетей
Долгосрочный успех солнечных проектов по всему миру во многом зависит от того, насколько эффективно мы интегрируем системы хранения энергии и поддерживаем их в рабочем состоянии, несмотря на любые природные воздействия в конкретном регионе. Аккумуляторы быстрее изнашиваются в таких местах, как жаркие пустыни или влажные тропические районы. Без надлежащего охлаждения они могут потерять почти половину своей полезной ёмкости всего за десять лет. Затраты на техническое обслуживание также значительно возрастают в суровых условиях по сравнению с более мягкими климатическими зонами, как отмечалось в прошлогоднем анализе индустрии накопителей энергии. Чтобы справиться с этими вызовами, большинство операторов теперь придерживаются двухэтапного подхода. Во-первых, умные датчики постоянно следят за проблемами, связанными с уровнем заряда и скачками температуры. Затем бригады технического обслуживания корректируют свой график работы в зависимости от условий в каждом конкретном месте — чаще проводят очистку при сильной запылённости, заменяют компоненты раньше при наличии коррозионного воздействия солёного воздуха или вносят коррективы в периоды сильных дождей. Батареи в контейнерном исполнении упрощают транспортировку между странами и сокращают время простоя при ремонте. Некоторые недавние исследования, опубликованные в Scientific Reports, подтверждают, что использование ИИ для прогнозирования проблем до их возникновения фактически снижает количество отказов примерно на 18 процентов в гибридных энергетических системах. Это помогает крупным компаниям обеспечивать надёжную работу своих солнечных установок в течение многих лет. Новые технологии, такие как специальные материалы, пассивно поглощающие перепады температур, а также поиск новых применений для старых аккумуляторов после завершения их первоначального жизненного цикла, способствуют увеличению срока службы этих систем и позволяют экономить средства в долгосрочной перспективе.
EN
