У Брытаніі, калі гаворка заходзіць пра сонечную энергію, першая рэакцыя многіх людзей такая:
"Зімой занадта хмарна і холадна. Сонечная энергія зусім бескарысная, праўда?"
Але ўсё наадварот.
Сучасныя фотаэлектрычныя сістэмы, асабліва аўтаномныя сонечныя энергетычныя сістэмы ў зімовай Вялікабрытаніі, усё яшчэ могуць выпрацоўваць электрычнасць. Пры разумным праектаванні і правільнай канфігурацыі яны ўсё яшчэ могуць забяспечваць стабільнай электрычнасцю сем'і, катэджы, фермы або аўтадома ў халодны сезон. Сіла.
Пачынаючы з рэальных умоў асвятлення зімой у Вялікабрытаніі, у гэтым артыкуле падрабязна растлумачыцца, як сонечныя сістэмы працуюць зімой, як на іх гэта паўплывае і як варта праектаваць аўтаномную сонечную сістэму, якая сапраўды зможа справіцца з зімой.
Незалежна ад таго, ці імкнецеся вы да энергетычнай самадастатковасці, хочаце пазбавіцца ад нестабільнасці электрасеткі або жадаеце скараціць доўгатэрміновыя выдаткі на энергію, гэты артыкул можа вам дапамагчы.
Чаму ўсё больш брытанскіх сем'яў пачынаюць звяртаць увагу на «зімовую аўтаномную сонечную энергію»?
За апошнія два гады цікавасць Вялікабрытаніі да аўтаномных энергасістэм рэзка ўзрасла. Асноўныя прычыны:
1 Нестабільнасць электрасеткі і праблемы з адключэннем электраэнергіі
Узімку ў Вялікабрытаніі часта здараюцца штормы і частыя дажджы, а адключэнні электраэнергіі і ваганні падачы электраэнергіі з'яўляюцца распаўсюджанымі праблемамі.
Для аддаленых катэджаў, ферм і сельскіх рэзідэнцый гэта яшчэ большая «нармацыя адключэння электраэнергіі».
Таму ўсё больш сем'яў спадзяюцца мець стабільнае асноўнае электразабеспячэнне (асвятленне, сетка, сувязь, халадзільнік і г.д.) зімой.
2 Рост рахункаў за электрычнасць + рост дасведчанасці аб эканоміі энергіі
Доўгатэрміновы рост рахункаў за энергію прымусіў многія сем'і спадзявацца на частковае або поўнае самазабеспячэнне за кошт сонечнай энергіі і назапашвання энергіі.
3 Паляпшэнне тэндэнцый устойлівага ладу жыцця і аховы навакольнага асяроддзя
Многія людзі пачынаюць весці больш незалежны лад жыцця, напрыклад:
Пражыванне ў катэджы або доме адпачынку зімой
Фермерскія гаспадаркі або сельскія жытлы спадзяюцца паменшыць сваю залежнасць ад электрасеткі.
Van-life падарожнічае на аўтадомах круглы год
Карыстальнікі, якія жадаюць палепшыць энергетычную незалежнасць сваіх сем'яў
Практычнасць аўтаномных сонечных сістэм зімой апынулася ў цэнтры ўвагі.
4 Зімовая пазасеткавая сістэма не з'яўляецца тэарэтычнай, але рэальнай.
З:
Высокаэфектыўныя фотаэлектрычныя панэлі
Акумулятар LiFePO4
Інтэлектуальны інвертар і кіраванне EMS
Модульная сістэма назапашвання энергіі для дома
З папулярызацыяй сучасная аўтаномная сонечная энергія больш не "баіцца зімы", а "кіруецца + праектуецца".
Наколькі дрэннае асвятленне зімой у Вялікабрытаніі? Рэальнае асяроддзе больш складанае, чым вы думаеце.
Калі гаворка ідзе пра сонечную энергію зімой, у многіх артыкулах проста пішацца, што «зімой святло дрэннае, а выпрацоўка электраэнергіі меншая».
Але калі вы сапраўды хочаце распрацаваць аўтаномную сістэму, вы павінны разумець рэальныя дадзеныя аб асвятленні і фактары, якія ўплываюць на брытанскую зіму.
1. Кароткі светлавы дзень (толькі 7–8 гадзін узімку)
У параўнанні з больш чым 16 гадзінамі летам, зімовы дзень амаль удвая карацейшы.
Гэта азначае, што фотаэлектрычныя панэлі могуць выпрацоўваць электрычнасць на працягу кароткага часу.
2. Кут падняцця сонца над зямлёй невялікі, і эфектыўнасць пранікнення выпраменьвання зніжаецца.
Узімку сонца знаходзіцца ніжэй на небе, што прыводзіць да:
Кут падзення святла пагаршаецца.
Павялічваецца рызыка перашкод (дрэвы, дамы і схілы будуць адкідваць доўгія цені)
Энергія, якая атрымліваецца на адзінку плошчы, памяншаецца.
Гэта таксама прычына, чаму зімой нахіл часта большы, чым летам.
3. Характарыстыкі зімовага надвор'я ў Вялікабрытаніі: пахмурна, хмарна, вільготна, дажджліва.
Тыповыя сітуацыі ўключаюць:
Фрагментацыя сонечнага святла
Бесперапынныя пахмурныя дні
Слабае асвятленне
Смог + хмары павялічваюць дыфузнае адлюстраванне
Нягледзячы на тое, што сучасныя фотаэлектрычныя элементы рэагуюць на рассеянае святло, іх вытворчая магутнасць усё яшчэ значна ніжэйшая, чым у прамога святла.
4. Прыблізная ацэнка: зімовая вытворчасць ≈ 20–30% ад летняй
| сезон | Надвор'е / Інсаляцыя | Штодзённая энергетычная выпрацоўка (тыповая) |
| лета | Сонечна / высокая інтэнсіўнасць апраменьвання | 15 – 20 кВт/г |
| зіма | Воблачна / нізкая асветленасць | 3 – 6 кВт/г |
Гэта не азначае, што сонечная энергія неэфектыўная, але гэта азначае:
Аўтаномныя сістэмы павінны мець дадатковае назапашванне энергіі і праектаванне рэзервавання выпрацоўкі электраэнергіі на зімовы перыяд.
Асноўныя праблемы, якія ўплываюць на аўтаномную сонечную энергію зімой
У параўнанні з сістэмай "сетка-сетка", аўтаномная сістэма мае больш высокія патрабаванні зімой.
Паколькі ў вас няма электрасеткі, сістэма павінна быць больш надзейнай і мець больш дастатковы запас энергіі.
Давайце разбярэм іх па чарзе ў адпаведнасці з пытаннямі.
Праблема 1: Выпрацоўка электраэнергіі зніжаецца, а дзённае акно выпрацоўкі электраэнергіі кароткае
Гэта самая вялікая праблема зімой.
Незалежна ад таго, наколькі добрыя сонечныя панэлі, агульная выпрацоўка электраэнергіі зімой непазбежна зменшыцца.
Рашэнне:
✔ Павелічэнне ўсталяванай магутнасці сонечных панэляў (Oversize PV)
✔ Выкарыстоўвайце высокаэфектыўную панэль тыпу N / TopCon
✔ Павялічце нахіл панэлі (45°–60° лепш падыходзіць для зімы)
✔ Пазбягайце аклюзіі (цень зімой значна даўжэйшы, чым летам)
Задача 2: Павялічыць ціск назапашвання энергіі (даўжэй уначы)
Ноч зімой можа доўжыцца да 16-17 гадзін.
Калі ў карыстальнікаў, якія не падключаны да сеткі, няма дастатковай колькасці акумулятараў для захоўвання энергіі, непазбежна ўзнікне сітуацыя «адсутнасці электрычнасці ўначы».
Рашэнне:
✔ Выберыце літый-палімерны акумулятар высокай ёмістасці
✔ Павялічыць «Рэзервовыя дні» (дні зімовай аўтаноміі) да 1.5–3 дзён
✔ Павялічце павелічэнне батарэі (пры нізкіх тэмпературах даступная ёмістасць можа знізіцца на 15–20%)
Праблема 3: Нізкая тэмпература ўплывае на прадукцыйнасць акумулятара
Асабліва звычайныя літыевыя акумулятары, ёмістасць якіх значна зніжаецца пры нізкіх тэмпературах.
Нягледзячы на стабільнасць LiFePO4, зарадка пры тэмпературы ніжэй за 0°C усё яшчэ абмежаваная.
Рашэнне:
✔ Выкарыстоўвайце нізкатэмпературную награвальную пласціну / батарэю з функцыяй саманагрэву
✔ Усталюйце батарэю ў памяшканні або ў інкубатары
✔ Выбірайце акумулятар BMS з абаронай ад нізкіх тэмператур (зарадка і рэзка пры нізкіх тэмпературах)
Задача 4: Снег, мароз і дождж засланяюць святло
Нягледзячы на тое, што ў Вялікабрытаніі менш завей, лёгкі мароз, вільгаць і пыл могуць паўплываць на эфектыўнасць.
Рашэнне:
✔ Павялічце нахіл панэлі і дайце вадзе і снегу сцякаць натуральным чынам.
✔ Правярайце і чысціце панэль кожны тыдзень
✔ Пазбягайце ўкладкі пліткі
Праблема 5: Нагрузка на хатнюю гаспадарку ўзімку вышэйшая
Спажыванне электраэнергіі зімой часта большае (асвятленне, ацяпленне і электрапрыборы працуюць даўжэй).
Як распрацаваць аўтаномную сонечную сістэму, прыдатную для зімы ў Вялікабрытаніі? (Практычныя крокі)
Гэта тая частка, якая найбольш хвалюе чытачоў.
Крок 1: Разлічыце мінімальную выпрацоўку электраэнергіі зімой
Напрыклад:
Эквівалентная колькасць сонечнага ззяння зімой складае ўсяго 1-1.5 гадзіны.
Сістэма магутнасцю 4000 Вт можа выпрацоўваць толькі 3–6 кВтг у дзень.
Рэкамендуецца ацэньваць выкарыстанне мінімальнага каэфіцыента магутнасці на ўзроўні 20-25%.
Крок 2: Ацаніце зімовы попыт хатняй гаспадаркі на электраэнергію
У тым ліку:
Халадзільнік
Сеткавы маршрутызатар
асвятляць
Мабільны тэлефон/ноўтбук
Невялікі электрычны вентылятар-абагравальнік (калі выкарыстоўваецца)
Неабходнае абсталяванне для сельскіх жытлоў, такое як вадзяныя помпы
Рэкамендуецца пакрыць як мінімум асноўную + аварыйную нагрузку.
Крок 3: Вызначце ёмістасць панэлі і ёмістасць акумулятара
Рэкамендаваная формула:
Ёмістасць акумулятара ў зімовы час (кВт·г) = штодзённае спажыванне энергіі × рэзерв на 2–3 дні
Напрыклад, штодзённае спажыванне электраэнергіі сям'ёй зімой складае 5 кВт·г:
→ Рэкамендаваная ёмістасць акумулятара складае 10–15 кВт·г (зімовая рэзервовая сістэма)
Крок 4: Выберыце кампаненты, спецыфічныя для зімы / сумяшчальныя
У тым ліку:
Высокаэфектыўныя фотаэлектрычныя кампаненты
Акумулятар LiFePO4 (падтрымлівае глыбокі цыкл разрадкі/разрадкі)
Высокаэфектыўны кантролер з MPPT
Інвертар, які падтрымлівае нізкую тэмпературу і высокую нагрузку (3–5 кВт)
Крок 5: Распрацоўка рэзервавання сістэмы і праектавання бяспекі
Напрыклад:
Абарона ад нізкіх тэмператур
Прадухіленне празмернага вызвалення
Супраць перагрузкі
Абарона ад затрымкі
Ручное/аўтаматычнае пераключэнне рэзервовага харчавання
Прыклады тыповых схем выкарыстання сонечнай энергіі ў зімовы час (на іх можна спасылацца непасрэдна)
Каб кожны мог "рабіць гэта лепш", мы прапануем прыклады канфігурацый для розных сцэнарыяў.
План А: Офіс у катэджы / садзе (базавы пазасеткавы)
Сонечная панэль: 1.5–2 кВт
Захоўванне энергіі: 5–7 кВтг LiFePO4
Інвертар: 3 кВт
Даступныя нагрузкі: асвятленне / камп'ютар / сетка / дробныя электрапрыборы
Падыходзіць для: карыстальнікаў з абмежаваным часам, якія патрабуюць рэзервовага капіявання зімой
План Б: Жыллё ў сельскай мясцовасці / аддаленыя фермы (стабільнае электрычнае забеспячэнне для жыцця)
Сонечная панэль: 3–5 кВт
Захоўванне энергіі: 10–15 кВтг
Інвертар: 5–8 кВт
Даступная нагрузка: кухонная тэхніка / халадзільнік / вадзяны помпа
Зімовы рэзерв: больш за 2 дні
План C: Зімовы дом для адпачынку / кемпінг (высокая рэзервовая эластычнасць)
Сонечныя панэлі: 2–3 кВт
Захоўванне энергіі: 8–12 кВтг
Інвертар: 3 кВт
Дадайце: рэзервовы дызель-генератар (важна, калі дом доўгі час не жыве)
План D: жыццё ў аўтадоме / фургоне (мабільная сцэна)
Сонечныя панэлі: 300–600 Вт
Захоўванне энергіі: 2–5 кВтг
Інвертар: 1–2 кВт
Ключ: Абарона ад нізкай тэмпературы батарэі + высокаэфектыўны MPPT
Пункты тэхнічнага абслугоўвання і эксплуатацыі аўтасеткавай сістэмы зімой
Ніжэй прыведзены пункты тэхнічнага абслугоўвання, на якія трэба звярнуць увагу зімой:
✔ Рэгулярна чысціце панэль (снег, іней, пыл, лісце)
✔ Праверце і падтрымлівайце найлепшы нахіл
✔ Праверце тэмпературу акумулятара
✔ Кантралюйце вытворчасць і спажыванне энергіі сістэмай
✔ Энергія ў рэжыме чакання застаецца даступнай
Эканоміка аўтаномнай сістэмы: ці з'яўляецца яна рэнтабельнай зімой?
Многія чытачы спытаюць:
Эфектыўнасць зімой вельмі нізкая. Ці варта выкарыстоўваць аўтаномную сістэму?
У доўгатэрміновай перспектыве адказ звычайна станоўчы.
Таму што:
Аўтасеткавая сістэма забяспечвае стабільнае базавае электразабеспячэнне.
Высокая летняя прадукцыйнасць можа значна знізіць рахункі за электрычнасць.
Зімовыя назапашвальнікі энергіі могуць вытрымліваць адключэнні электраэнергіі, штормы і адключэнні сеткі.
Падыходзіць для жылля ў аддаленых раёнах
Паляпшэнне энергетычнай незалежнасці (бясцэнна)
З пункту гледжання кошту жыццёвага цыклу на працягу 5–10 гадоў, найбольш эканамічна выгаднай камбінацыяй з'яўляецца акумулятар LiFePO4 і высокаэфектыўныя кампаненты.
Каму падыходзіць брытанская зімовая пазасеткавая сістэма?
Наступныя карыстальнікі асабліва падыходзяць:
Ферма / аддаленая сельская рэзідэнцыя
Нестабільная зона электрасеткі
Катэдж / хаціна ў лесе
Нежылыя дамы адпачынку зімой (неабходна падтрымліваць базавае электразабеспячэнне)
Кемпінг / аўтадом
Сем'і, якія жадаюць палепшыць энергетычную незалежнасць
Сонечная энергія зімой — гэта не перашкода, а праблема, якую можна вырашыць, калі з ёй правільна абыходзіцца.
Не адмаўляйцеся ад сонечнай энергіі, якая не падключаецца да сеткі, толькі з-за зімы.
На стабільнасць сістэмы сапраўды ўплывае не «холад», а правільнасць канфігурацыі сістэмы, дастатковы аб'ём назапашвання энергіі і правільнасць усталёўкі панэлі.
Пры правільным праектаванні аўтаномная сонечная энергія можа надзейна працаваць зімой у Вялікабрытаніі, забяспечваючы ваш дом:
Стабільная электрычнасць
Эканомія выдаткаў на энергію
Большая незалежнасць
Супраціўленне рызыцы
Запрашаем вас даведацца больш. Наша прафесійная каманда правядзе бясплатную ацэнку і распрацуе план выкарыстання сонечнай энергіі для вашага дома.