Коммерческая и промышленная солнечная энергетика движется к более крупным, гибким и интегрированным энергетическим системам. От систем на крышах размером 50 кВт для малого и среднего бизнеса до систем мощностью 500 кВт+, обслуживающих фабрики, логистические центры и крупные коммерческие объекты, проектное решение все чаще определяется потреблением электроэнергии, доступной площадью для установки, требованиями сети, возможностью хранения энергии и долгосрочными целями эксплуатации.

Для предприятий, планирующих реализацию нового проекта фотоэлектрической энергетики, техническая мощность системы является лишь одной из составляющих решения. Технология модулей, выбор инверторов, электрическая архитектура, аккумуляторная система хранения энергии, управление энергопотреблением и требования к локальной взаимосвязанности могут оказывать влияние на технические и финансовые характеристики конечной системы.

Это делает выбор опытного EPC-подрядчика, системного интегратора или поставщика солнечной энергетики важной частью процесса разработки проекта.

Что представляют собой коммерческие и промышленные солнечные решения?

Коммерческие и промышленные (C&I) солнечные решения — это фотоэлектрические энергосистемы, предназначенные для предприятий, промышленных объектов, агропроизводств, складов, офисов, торговых центров и других нежилых объектов.

В отличие от стандартных жилых систем, проекты C&I часто предусматривают:

• Высокая потребность в электроэнергии
• Трехфазная электроинфраструктура
• Более крупные системы на крыше или на земле
• Более сложные профили нагрузки
• Требования к коммерческому взаимодействию в рамках энергосистемы
• Рассмотрение вопросов спроса и платы на применимых рынках
• Дополнительная система хранения энергии от аккумулятора
• Высокие требования к мониторингу и управлению энергопотреблением

Типичная система C&I включает фотоэлектрические модули, инверторы, монтажные конструкции, электрозащиту, оборудование для мониторинга и устройства для подключения к сети. Более крупные установки могут также включать системы хранения энергии (BESS), системы электроснабжения резервного питания и другие функции управления энергопотреблением.

Например, текущий портфель коммерческих инверторов Sunpal включает в себя решения с трехосным гибридным инвертором, предназначенные для коммерческих и промышленных проектов по использованию солнечной энергии. Один из примеров — Гибридный солнечный инвертор Sunpal мощностью 100 или 150 кВт с тремя фазами, Совершенно новый модуль для коммерческих и промышленных применений, совместимый с различными конфигурациями солнечных панелей, систем хранения энергии и коммерческих систем солнечной энергетики. Он поддерживает высокопроизводительный вход PV, множество каналов MPPT, зарядку и разрядку аккумуляторов и гибкую работу с сетями для эффективного управления энергопотреблением.

Для кого предназначена эта система?

Компания C&I Solar может быть выбрана организациями, потребляющими значительное количество электроэнергии в дневное время или располагающими достаточной площадью на крыше, в парковке или на земле для установки фотоэлектрических систем.

Типичными профилями проектов являются:

Поэтому соответствующая система должна определяться на основе фактической потребляемой энергии и условий на объекте, а не только по количеству мощностей.

Заявления и идеальные профили проекта

Мировой рынок C&I включает в себя несколько различных архитектурных и эксплуатационных условий.

Коммерческие системы мощностью от 50 до 100 кВт

Система класса 50 кВт может быть подходящей отправной точкой для небольших заводов, мастерских, супермаркетов, офисов, сельскохозяйственных зданий и объектов общественного питания.

При таком масштабе проект может использовать несколько инверторов для управления цепями или коммерческий инвертор, например трехфазную установку класса 50 кВт.

Важные дизайнерские вопросы включают в себя:

• Сколько электроэнергии потребляется в дневное время суток?
• Подходит ли крыша с точки зрения конструктивных особенностей?
• Сколько свободных участков можно использовать?
• Какова существующая переменная напряженность?
• Какова разрешенная мощность экспорта электроэнергии?
• Необходима ли установка аккумуляторных батарей?

Коммерческие системы мощностью от 100 до 500 кВт

Сегмент мощностью от 100 до 500 кВт актуален для средних промышленных предприятий, складов, торговых объектов, агропромышленных предприятий и региональных распределительных центров.

Эти проекты могут получить поддержку в виде:

• Множественные входы MPPT
• Мониторинг на уровне строк
• Высоковольтные PV-входы
• Коммерческий EMS
• Дополнительный аккумуляторный блок BESS
• Дистанционный О&М
• Модульная архитектура инверторов

Проект также может включать несколько коммерческих инверторов вместо использования единой централизованной системы преобразования энергии.

Солнечные системы мощностью 500 кВт и более

A Солнечная система мощностью 500 кВт и более обычно требует более детального электротехнического, конструкторского и финансового проектирования.

Большие системы могут быть развернуты на:

• Производственные объекты
• Логистические склады
• Центры распределения
• Большие коммерческие комплексы
• ЦОД
• Места переработки сельскохозяйственной продукции
• Коммерческие объекты на земле

При таком масштабе в процессе проектирования следует учитывать мощность трансформаторов, инфраструктуру среднего напряжения, координацию защиты, взаимосвязь между коммунальными службами, качество электроэнергии, потери кабеля, мониторинг и, возможно, аккумуляторные системы хранения энергии.

Термин Солнечная система мощностью 500 кВт поэтому можно описать систему при определённой номинальной мощности, при этом Солнечная система мощностью 500 кВт и более охватывает более широкий спектр более крупных проектов в области ЦИ.

Сравнение солнечной системы с мощностью 50 кВт против 500 кВт+

Капацитет сам по себе не определяет качество или финансовые показатели проекта. Следующий сравнительный анализ служит лишь ориентиром для планирования, а не представляет собой фиксированный технический проект.

Важно: Наимеренная производительность, площадь крыши и экономическая эффективность системы существенно различаются в зависимости от мощности каждого модуля, его ориентации, степени затененности, климата, уровня солнечного излучения, потерь системы и местных нормативов. Срок полезной службы оборудования не следует переводить в универсальную цифру показателя ежегодной производительности.

Архитектура системы и основные компоненты

Современные коммерческие солнечные системы обычно объединяют несколько источников энергии в единую систему.

Опростённая схема солнечной системы C&I

                   СИСТЕМА СЕКВЕНТАРНЫХ СТЕНОВ С СИСТЕМОЙ СЕКВЕНТАРНЫХ СТЕНОВ
                         │
                         ▼
              ┌─────────────────────┐
              │Коммутатор DC /
              │Защита│
              └─────────┬───────────┘
                        │ DC
                        ▼
              ┌─────────────────────┐
              │Коммерческая фотовольтаика│
              │Импульсный инвертор │
              │ 50 кВт / 100 кВт / ... │
              └─────────┬───────────┘
                        │ AC
                        ▼
              ┌─────────────────────┐
              │Акции распределения электроэнергии / │
              │Защита│
              └───────┬─────┬───────┘
                      │ │
                      ▼
                      │┌───────────┐
                      │ │ Коммерческая деятельность│
                      │ │ Загрузки │
                      │ └───────────┘
                      │
                      ▼
                ┌───────────────┐
                │Сетевой / коммунальный режим │
                └───────────────┘

              ВОЛЬЮБЛЯРНОЕ СЪХРАНЕНИЕ ЭНЕРГИИ
                       ▲
                       │
              ┌────────┴────────┐
              │Гибрид / PCS │
              │ + BESS │
              └────────┬────────┘
                       │
                       ▼
                    Батарея

                ┌─────────────┐
                │EMS/SCADA│
                │Мониторинг│
                └─────────────┘

Окончательная архитектура зависит от того, подключен ли проект к сети, является ли он гибридным, ориентированным на резервное питание или предназначен для более сложных систем управления энергопотреблением.

1. Светодиодные модули

Монокристаллические модули высокой эффективности широко используются в коммерческих проектах, поскольку более высокая мощность модуля позволяет сократить количество модулей, компонентов для монтажа и соединений постоянного тока, необходимых для заданной мощности системы.

К бифациальным модулям также можно отнести такие устройства, в которых условия установки обеспечивают достаточную интенсивность излучения с обратной стороны.

2. Коммерческие инверторы

Инверторы преобразуют генерируемую фотоэлектрической энергией постоянный ток в переменный ток для потребления на объекте или экспорта в сеть.

Например, в Sunpal IESP500SH3, IESP550SH3, and IESP600SH3 Это трехфазные гибридные инверторы мощностью 50, 55 и 60 кВт для коммерческих и промышленных применений. Они оснащены четырьмя независимыми трекерами MPPT, поддерживают входные напряжения от 1000 В постоянного тока (DC) и обеспечивают диапазон напряжений батареи от 150 до 820 В с возможностью подключения двух батарей. Серия поддерживает несимметричные нагрузки с трением до 100% кВт, оснащена возможностью связи RS485/CAN/USB и защитой IP65.

Для более крупных проектов C&I трехфазный гибридный инвертор Sunpal MPS 100kW/150kW поддерживает входное напряжение от 1000 В постоянного тока от солнечных панелей, с эффективностью преобразования до 98,6% и точностью отслеживания MPPT до 99,9%. Он поддерживает работу в сету и внесета, интеграцию аккумуляторных батарей и связь через RS485, CAN, Modbus и Wi-Fi, что делает его подходящим для коммерческих установок с высокой мощностью для фотоэлектрической генерации и хранения энергии.

3. Склад энергии от аккумуляторов

Установка аккумуляторных батарей является необязательной опцией для каждого коммерческого фотоэлектрического комплекса.

БЕС может быть рассмотрен в следующих случаях:

• Максимальный уровень бриканья
• Перенос энергии
• Система резервного питания
• Оптимизация самопотребления
• Функции поддержки сетки
• Управление энергопотреблением с учетом времени суток

Sunpal также предлагает коммерческие решения в области гибридных инверторов. Серия трехфазных гибридных инверторов мощностью 50 кВт/55 кВт/60 кВт предназначена для коммерческого хранения энергии и поддерживает интеграцию аккумуляторных батарей высокого напряжения, параллельное их использование и функции экономии энергии в пиковые периоды.

4. Система управления энергопотреблением

ЭМС может отслеживать производство фотоэлектрической энергии, состояние заряда аккумуляторных батарей, потребление электроэнергии и состояние электросети.

При крупных проектах функциональность системы EMS может стать особенно важна, поскольку цель уже не сводится только к максимизации производства электроэнергии с помощью фотоэлектрических панелей. Система может нуждаться в координации работы солнечных панелей, системы хранения энергии, нагрузки на объект и ограничений со стороны сети.

Технические критерии проектирования и размеров

Как масштабируется система?

Коммерческая система фотоэлектрической энергии обычно рассчитывается с учетом сочетания таких факторов, как потребляемая мощность, характеристика нагрузки, условия участка и требования сети.

Опростённый подход первого этапа выглядит следующим образом:

Мощность фотоэлектрических систем ≈ целевой годовой энергоотрицательный эффект ÷ специфический годовой доход от фотоэлектрических систем

Однако эта формула является лишь начальным методом проверки. Профессиональный дизайн также должен учитывать почасовую потребляемость и производство электроэнергии.

К ключевым показателям относятся:

1. Ежегодный объем потребления электроэнергии
2. Данные о нагрузке в час или 15 минут
3. Потребление в дневное и ночное время
4. Структура тарифов коммунальных услуг
5. Стоимость услуг по запросу, при необходимости
6. Компенсация за экспорт
7. Площадь крыши или земли
8. Направление и угол наклона крыши
9. Освещение
10. Температурные условия модуля
11. Характеристики инвертора MPPT
12. Стойкость к перепадам напряжения
13. Лимит на подключение к сетям
14. Капацитет трансформатора
15. Требования к аккумуляторам
16. Местные электротехнические нормы

Для проекта мощностью 50 кВт основным вызовом может быть поиск оптимального баланса между мощностью крыши и потреблением электроэнергии. Для проекта мощностью более 500 кВт электроинфраструктура и взаимосвязь с сетями могут стать столь же важными, как и сам фотоэлектрический комплекс.

Подбор продукции и оценка поставщиков

Как следует оценивать EPC или поставщика?

При выборе поставщика необходимо учитывать не только цены на модули и инверторы.

Коммерческий покупатель может оценивать поставщиков с использованием следующих критериев:

Почему важна выбор инвертора

Коммерческий инвертор следует оценивать по показателям эффективности работы солнечной системы, а не выбирать только по номинальной мощности переменного тока.

Важными характеристиками являются:

• Максимальное значение постоянного тока
• Диапазон напряжения MPPT
• Максимальный входной ток
• Количество MPPT
• Максимальный выход переменного тока
• Эффективность
• Рабочая температура
• Охрана окружающей среды
• Функции поддержки сетки
• Возможность мониторинга
• Применимые сертификаты

Серия трехфазных гибридных инверторов Sunpal MPS 100kW/150kW, например, оснащена несколькими MPPT и поддерживает конфигурации с высоковольтной солнечной панелью и аккумуляторной установкой для более крупных коммерческих и промышленных приложений.

Инсталляция, ввод в эксплуатацию и эксплуатация

Проект солнечной энергетики C&I должен проходить структурированный процесс разработки и ввода в эксплуатацию.

Этап 1: Оценка состояния объекта

Энергетическая проектная организация (ЭПРО) или инженерная команда оценивает:

• Состояние крыши
• Структурное натяжение
• Освещение
• Электрическая инфраструктура
• Капацитет трансформатора
• Кабельные маршруты
• Требования пожарной безопасности
• Доступ к оборудованию

Этап 2: Электрический дизайн

Инженерный пакет должен содержать:

• Строки модуля
• Ассигнования MPPT
• Стойкость к перепадам напряжения
• Конфигурация инвертора
• Размеры кабелей для использования с током переменного и постоянного тока
• Средства защиты
• Заземление
• Защита от перенапряжения
• Распределительная аппаратура
• Точка межсистемной связи

Этап 3: Инсталляция

Строительство обычно включает монтаж модулей, установку инверторов, разводку постоянного тока, распределение переменного тока, оборудование для мониторинга и возможность установки системы хранения энергии (BESS).

Этап 4: ввод в эксплуатацию

Ввод в эксплуатацию должен подтвердить:

• Полярность цепи
• Изоляционный сопротивление
• Напряжение в открытом состоянии
• Конфигурация инвертора
• Функции защиты
• Коммуникации
• Метрирование
• Синхронизация сетки
• Мониторинг
• Работа с батареей, при необходимости

Этап 5: О&М

Длительная эксплуатация должна включать в себя:

• Мониторинг эффективности работы
• Сигнализации о неполадках
• Превентивное обслуживание
• Проверка инверторов
• Электрические проверки
• Очистка модулей в случае необходимости
• Тепловое обследование при необходимости
• Отслеживание соотношения производительности и затрат

Рассмотрение затрат, рентабельности инвестиций и рисков

Коммерческие инвестиции в солнечную энергетику следует рассматривать как инфраструктурный проект, а не просто как покупку оборудования.

Стоимость капиталовложений

Последние затраты могут зависеть от:

• Выбор модуля
• Количество инверторов
• Конструкция крепления
• Армирование крыши
• Электрическое оборудование
• Требования к трансформатору
• Монтажные работы
• Инженерное дело
• Разрешение
• Взаимосвязь
• BESS
• EMS
• Гражданские работы на территории объекта

Энергосбережение

Стоимость солнечной энергии сильно зависит от тарифа на электроэнергию в регионе и уровня самообеспеченности.

Установка с существенным дневным спросом на электроэнергию может потреблять значительную часть своей солнечной генерации непосредственно. Другая установка с низким дневным спросом может более сильно полагаться на схемы экспорта или аккумуляторные системы хранения энергии.

Стимулы

Индустрии должны всегда учитывать местоположение проекта, структуру собственности, дату ввода в эксплуатацию и требования к допустимости.

Например, USDA Программа «Сельская энергетика для Америки» (REAP) осуществляет предоставление возможностей финансирования для отвечающих критериям сельскохозяйственных производителей и малых сельских предприятий, хотя доступность программ и порядок подачи заявок могут варьироваться в зависимости от местоположения и времени.

Документированный пример USDA также показывает, как солнечная энергия может быть интегрирована в сельскохозяйственные операции: компания Replenova Farm в штате Мэн установила солнечные панели на свою фермерскую лавку, коммерческую кухню, холодильники и тепличные хозяйства, при этом грант в размере $8 000 REAP способствовал реализации проекта стоимостью более $52 000. USDA сообщила, что к 2024 году проект окупил свои затраты за счет экономии энергии.

Это показывает, почему финансовый анализ конкретных проектов более полезен, чем применение универсального предположения о рентабельности.

Основные риски проекта

Разработчикам солнечных электростанций C&I следует рассмотреть следующие моменты:

• Строительные ограничения для крыш
• Задержки в подключении
• Ограничения на экспорт товаров для коммунального обслуживания
• Сроки поставки оборудования
• Изменения в ценах на электроэнергию
• Условия строительства
• Совместимость оборудования
• Время от времени выключается инвертор
• Деградация аккумулятора
• Регуляторные изменения
• Условия финансирования

Подробное исследование целесообразности может выявить многие из этих рисков еще до начала строительства.

Поддержка проекта SUNPAL PV

Коммерческие солнечные проекты требуют координации между выбором продукции, проектированием системы, электротехникой и выполнением проекта.

SUNPAL PV может поддерживать коммерческие и промышленные проекты в области солнечной энергетики с различными мощностями и сценариями применения, включая системы солнечной энергетики на крышах, коммерческие солнечные системы, гибридные системы солнечной энергетики и конфигурации с использованием аккумуляторных батарей.

Для проектов мощностью от примерно 50 кВт до 500 кВт+ процесс проектирования можно структурировать следующим образом:

• Анализ площадей и нагрузки
• Выбор модулей фотоэлектрической системы
• Конфигурация инвертора
• Архитектура коммерческой системы
• Интеграция хранения энергии в аккумуляторных батареях
• Требования к службе EMS
• Размер системы
• Конфигурация оборудования для конкретного проекта
• Техническая документация
• Поддержка проекта

Цель заключается не просто в выборе более крупной системы солнечной энергетики. Задача состоит в разработке конфигурации, соответствующей потребляемому электроэнергии объекта, имеющимся возможностям по установке, условиям сети и долгосрочным эксплуатационным требованиям.

Пожалуйста, укажите местоположение вашего проекта, смету расходов на электроэнергию или профиль потребления, площадь доступной крыши/поверхности и целевой производительность системы. Конфигурация, специфичная для проекта После этого его можно адаптировать к реальным условиям эксплуатации, а не к общему шаблону мощностью 50 или 500 кВт.

Часто задаваемые вопросы

Что такое коммерческая и промышленная солнечная система?

Коммерческая и промышленная солнечная система — это фотоэлектрическая установка, предназначенная для обеспечения электроэнергией предприятий, заводов, складов, сельскохозяйственных объектов, офисов и других нежилых помещений.

Для чего обычно используется солнечная система мощностью 50 кВт?

Система мощностью 50 кВт может быть подходящей для небольших коммерческих зданий, мастерских, сельскохозяйственных объектов, торговых площадей и других предприятий с достаточным потреблением электроэнергии и возможностью установки оборудования.

Что такое солнечная система мощностью 500 кВт?

Солнечная система мощностью 500 кВт имеет номинальный КПД солнечных элементов около 500 кВт. Ежегодный объем вырабатываемой энергии зависит от местоположения, солнечного излучения, ориентации, затенения, технологии модулей, потерь системы и других конструктивных условий.

Что означает солнечная система мощностью 500 кВт и более?

Термин относится к коммерческим или промышленным системам фотоэлектрической энергии, мощностью более 500 кВт. Такие системы могут предусматривать более сложную электротехническую инфраструктуру, подключение к сетям и проектное проектирование.

Почему MPPT важны в коммерческих инверторах?

Множество MPPT-элементов позволяет различным секциям фотоэлектрических панелей или частям крыши работать в различных условиях электропитания. Это может быть полезно, когда в коммерческом здании есть несколько направлений наклона крыши, разные условия освещения или различные конфигурации секций.

Подходит ли инвертор Sunpal 50 кВт для коммерческих проектов?

Инвертор класса Sunpal мощностью 50 кВт может быть подходящим для небольших и средних коммерческих и промышленных проектов по производству электроэнергии из солнечной энергии в зависимости от мощности системы, профиля нагрузки, требований к сети и условий установки. Для более крупных систем C&I можно настроить несколько инверторов для достижения требуемого уровня мощности от солнечной энергии и обеспечения гибкого проектирования системы.

Необходимо ли включать в коммерческие проекты по солнечной энергии аккумуляторные установки?

Не обязательно. Складное хранение энергии следует оценивать с учетом нагрузки проекта, тарифа на электроэнергию, потребностей в резервном энергоснабжении, платы за использование мощности, ограничений на экспорт и целей управления энергопотреблением.

Что такое фотоэлектрические системы для промышленного применения?

Этот французский ключевой термин относится к фотовольтатическим системам, предназначенным для промышленного использования. Такие системы могут варьироваться от средних объектов на крышах производственных предприятий до крупных промышленных солнечных электростанций.

Что такое солнечные панели на 50 кВт?

Это ключевое слово на французском языке описывает солнечные панели или системы солнечной энергетики класса 50 кВт-час, предназначенные для коммерческих объектов. Конструкция фактической системы должна быть основана на потребляемой электроэнергии компании, доступном пространстве и требованиях сети.

Что такое коммерческие солнечные системы?

Коммерческие солнечные системы — это фотоэлектрические системы, предназначенные для производства электроэнергии для предприятий и коммерческих объектов. Они могут включать установки на крышах зданий, в гаражных навесах и на земле, а конфигурации выбираются в зависимости от потребностей в энергии, имеющегося пространства и требований сети электроснабжения.

Что представляют собой фотовольтаические фасадные системы?

Эти системы интегрируют солнечную энергию в фасады зданий и могут быть использованы в ситуациях, когда площадь крыши ограничена или архитектурная интеграция является ключевым элементом проекта.

Как мне выбрать между системой мощностью 50 кВт и 500 кВт+?

Начните с показателя потребления электроэнергии, данных о интервальном нагрузке, доступной площади для установки и условий подключения к сети. Затем систему следует рассчитать с учетом энергетических и финансовых целей проекта, а не выбирать мощность просто потому, что она больше.

Заключение

Мировой рынок солнечной энергетики C&I расширяется за пределы традиционной системы установки на крышах, переходя к интегрированной энергетической инфраструктуре, включающей высокоэффективные модули, коммерческие инверторы, интеллектуальный мониторинг и, при необходимости, систему хранения энергии в аккумуляторных батареях.

От коммерческих установок мощностью 50 кВт до проектов солнечных систем мощностью более 500 кВт основная принципиальная основа остается неизменной: система фотоэлектрических элементов должна соответствовать реальному потреблению электроэнергии объекта, физическим ограничениям, инфраструктуре электросетей и финансовой модели.

Самый эффективный процесс разработки проекта основывается на инженерных данных, проверенных спецификациях оборудования и финансовом анализе конкретных условий на объекте.

Для предприятий, планирующих солнечный проект мощностью от 50 кВт до 500 кВт+, следующий шаг заключается не просто в выборе размера системы — это разработка архитектуры системы, соответствующей реальным условиям на объекте.

Запросите индивидуальный дизайн коммерческой системы солнечной энергии SUNPAL PV.