Kādi faktori jāņem vērā, iegādājoties saules ielas lampu partiju?

Saules paneļa efektivitāte un vietējā enerģijas iegūšana, lai nodrošinātu uzticamas saules ielas lampas

Paneļa efektivitāte (18–24 %) salīdzinājumā ar reālo starojuma zudumu apgabalos ar mazāk saules

Saules paneļi zaudē enerģiju dēļ tik daudziem faktoriem, kas pārsniedz to efektivitātes reitingu, ka saules paneļu ekspluatācijas iznākums vietās ar maz saules gaismas ir, visticamāk, par 10–25% zem nominālās jaudas vērtības, jo atmosfērā ir izkliedēta gaisma, putekļi un temperatūrai saistītas zaudējumi. Piemēram, paneļi 45 °C temperatūrā degradējas aptuveni par 15% salīdzinājumā ar standarta testēšanas apstākļiem (25 °C un 0,1 kW/m²). Piemēram, Ziemeļeiropā gada laikā uz vienu kWp tiek iegūti 850–950 kWh, kamēr saules josla nodrošina vairāk nekā 1200 kWh/kWp/gadā. Lai saules ielas lampām šajās reģionos nodrošinātu uzticamu darbību no saulrieta līdz saullēktam, nepieciešama sistēmas pārveidošana, pamatojoties uz precīzākiem meteoroloģiskajiem datiem, un parastā prakse ir sistēmas pārapgādīšana par 20–30%.

Monokristālīnie PERC paneļi: 25+ gadu kalpošanas ilgums ar <0,45% gadā notiekošu degradāciju (IEC 61215:2016)

Monokristālīnie pasivizētie emitora un aizmugures šūnu (PERC) paneļi ir izturīgākie saules ielas lampu risinājumi. Tie ir ilgāk darbībā pierādītie lauka produkti. Gada degradācija dēļ novecošanas ir mazāka par 0,45 %. PERC sertificētie paneļi atbilst IEC 61215:2016 standartam termiskajā ciklēšanā un mitruma un salna izturībā, kā arī ilgtermiņa datu izmantošanai. Ilgtermiņa izmantošanas ražotāju 92 % garantē >80 % jaudas iznākumu 25 gadus. Tiem raksturīga arī stabila darbība un lieliska uzlādes un izlādes cikla veiktspēja, kas vienkāršo sabiedrisko sistēmu apkopi.

Orientācija (Ziemeluzemes pusē vērsta ar ±15° slīpumu kā optimāla Ziemeļu puslodē), ēnojums, slīpuma leņķis un optimizācijas analīze

Konfigurācijas faktora ietekme uz iegūstamības optimizācijas metodi

Ēnojums līdz pat 70 % zudumam — LiDAR/saules ceļa noteikšanas skenēšana

Slīpuma leņķis ±10 % novirze — platuma grādu pamatā veikta sezonālā pielāgošana

Orientācija — 15–20 % atšķirība patiesās dienvidu orientācijas gadījumā ±15°

Efektīvai vietnes plānošanai nepieciešams modelēt šķēršļus (piemēram, ēkas, koku un reljefa elementus) trīsdimensiju telpā vai izmantot saules ceļa noteikšanas rīkus. NREL pētījumi rāda, ka paneļus var novietot leņķī, kas ir vienāds ar platuma grādu skaitu plus 10°, lai ziemas periodā iegūtu par 12% vairāk enerģijas salīdzinājumā ar horizontāli novietotajiem paneļiem. Novirze no patiesā dienvidvirziena ±15° Ziemeļu puslodē izraisa neproporcionālu ražības samazināšanos, tāpēc precīzi montāžas komplekti ir būtiski autonomām risinājumu sistēmām.

Akumulatoru izvēle un saules ielas lampu darbības laika garantēšana visos laikapstākļos

Litija akumulatoru salīdzinājums (Murphy, 2022) un akumulatoru termiskā izturība, to drošība atkarībā no apkājējās temperatūras intervālā no −20 līdz 60 °C

Saules enerģijas ielas lampas, kas jādarbina visu gadu, var izmantot tikai litija dzelzs fosfāta (LiFePO₄) akumulatorus, jo tiem ir ilgs kalpošanas laiks (no 4000 līdz 6000 cikliem) un darba temperatūras diapazons no -20 līdz 60 grādiem pēc Celsija. Ternāro litija akumulatoru kalpošanas laiks ir tikai 1500–2500 cikli, un temperatūras zem 10 grādiem pēc Celsija izraisa ātru pašizlādi. Svina skābes akumulatori ir zemākās kvalitātes — tikai 500–800 cikli, un to galvenais atteices veids ir darbība zem sasalšanas temperatūras. LiFePO₄ akumulatoru vispārējā konstrukcija balstās uz olivīna kristāliem, kas nodrošina nulles termisko nekontrolētību akumulatoriem, tādēļ nav nepieciešama nekāda sarežģīta termiskā aizsardzība, lai novērstu elementu aizdegšanos. Svina skābes akumulatori var noplūst elektrolītu, bet ternāro litija akumulatoriem nepieciešami aizsardzības slēgumi, lai novērstu sprāgšanu.

3–5 naktis autonomijas apstiprinātas saskaņā ar IEC 62619 standartu zemās temperatūras izlādes un slodzes ciklēšanas testos

Akumulatoram jābūt pietiekami lielai autonomijai, lai tas varētu nodrošināt pilnu slodzi 3–5 naktis ilgākajā iespējamajā apmākušās/vētra laikapstākļu periodā. Tas prasa precīzi novērtēt dienas vati-stundu patēriņu no slodzes, vietējās apmākuma sezonalitāti un izlādes dziļuma ierobežojumus. LiFePO₄ akumulatoriem tas ir 80 %, bet svina-kislotas akumulatoriem — 50 %. Ir IEC 62619 sertifikāts, kas apliecina izturību 500+ lādēšanas-un-izlādēšanas cikliem ar 80 % jaudas saglabāšanu 10 gadu garumā un darbības spēju līdz −20 °C izlādes režīmā. Šis stingrais standarts nodrošina uzticību tam, ka vētrainajā ziemas sezonā, kad saules enerģijas ieguve ir viszemākā, mums joprojām būs nepieciešamais apgaismojums gan ziemas vētrās, gan musonu sezonā.

LED veiktspēja, optiskais dizains un vēja un mitruma izturība saules ielas lampām

IES LM-79 sertificēta efektivitāte — 130–180 (lm/W), un tipa III/IV, kur vidējā vērtība ir IES LM-79 sertificēta

Augstas efektivitātes LED izmantošana ļauj saules ielas lampām nodrošināt maksimāli efektīvu lūmenu izvadi ar minimālu slodzi uz ierobežoto akumulatora jaudu (130–180 lm/W). Precīza optiskā konstrukcija un vienmērīguma koeficienti > 0,8 novērš tumšās zonas un apgaismojuma spīdumu. IES tipa III (taisnstūrveida) un tipa IV (pusapļveida) izplatīšanas shēmas, kas kombinētas ar neatkarīgiem LM-79 standartiem gaismas plūsmai, elektriskajām raksturistikām un krāsu tonim, nodrošina vienmērīgu ceļa seguma apgaismojumu. Apaļošana ar hermētiski noslēgtiem un korozijai izturīgiem materiāliem, kas atbilst IP65+ / IP67 standartiem, nozīmē, ka ierīces izturēs sāls miglu, stipru lietu un ekstrēmas temperatūras. Siltuma vadības konstrukcija nodrošinās LED darbību temperatūru diapazonā no –40 °C līdz +50 °C apkājējā vidē. Tas novedīs pie mazākas gaismas plūsmas samazināšanās un ekspluatācijas temperatūru pazemināšanās.

Intelektuālā regulētāja funkcijas un aizsardzības sistēmas autonomām saules ielas lampām

MPPT kontrolieri (>98 % efektivitāte) ar pārlādēšanas, dziļas izlādes, īssavienojuma un zibens pārsprieguma aizsardzību

Saules ielas lampiem maksimālās jaudas punkta izsekošanas (MPPT) vadības ierīces ir būtiskas un paliek neaizstājamas pārveidošanas efektivitātē (>98%). MPPT vadības ierīces pielāgo saules paneļa spriegumu akumulatora stāvoklim, lai optimizētu uzlādi, kas ir kritiski svarīgi daļējas ēnošanas vai temperatūras izmaiņu gadījumā. Papildus efektivitātes ieguvumu iegūšanai šīs intelektuālās vadības ierīces piedāvā vairākus aizsardzības veidus: pārlādes aizsardzība saglabā akumulatora veselību; dziļas izlādes aizsardzība pārtrauc strāvu, lai novērstu neatgriezenisku bojājumu; īssavienojuma aizsardzība izolē elektrisko shēmu; pērkona vētra aizsardzības ierīces, kas izstrādātas saskaņā ar IEC 61643-11 standartu un spēj izturēt 10 kV, ir ārkārtīgi svarīgas atklātām stabiem montētām sistēmām. Kopā ar IoT tehnoloģijām balstītām aptumšošanas grafikiem un attālinātu kļūdu diagnostiku šīs vadības ierīces pilsētu ieviešanas laikā vairāku gadu garumā ir samazinājušas lauka apkopēs nepieciešamās izmaksas par 30%.

BIEŽI UZDOTIE JAUTĀJUMI

Kāpēc saules paneļu efektivitāte reāllikumā ir zemāka nekā nominālā efektivitāte?

Saules paneļu efektivitāte reāllikumā samazinās par 10–25 % no nominālās efektivitātes dēļ faktiskajiem apstākļiem, piemēram, atmosfēras difūzijas, putekļiem un paaugstinātās temperatūras.

Kāds ir monokristālisko PERC paneļu kalpošanas laiks?

Monokristālisko šūnu izgatavotiem PERC paneļiem paredzēts kalpošanas laiks vairāk nekā 25 gadus ar gada degradāciju mazāku par 0,45 %.

Kāpēc saules ielas lampām tiek izvēlētas litija dzelzs fosfāta (LiFePO₄) akumulatoru baterijas?

LiFePO₄ akumulatoru baterijas tiek izvēlētas saules ielas lampām tāpēc, ka tām ir ciklu skaits 4000–6000, darba temperatūru diapazons no −20 °C līdz 60 °C un stabila olivīna kristālstruktūra, kas padara tās neuzliesmojošas.

Kāds ir ēnojuma, slīpuma un orientācijas ietekme uz enerģijas ražošanu?

Ēnošana var izraisīt ražības samazinājumu līdz 70 %, slīpuma negatīvais ietekmes lielums var sasniegt 10 %, bet orientācijas negatīvā ietekme ir 15–20 %. Tāpēc analīzes un uzstādīšanas nozīme nevar pārvērtēt.

Kas ir MPPT vadības ierīces un kāda ir to nozīme?

MPPT vadības ierīces ir jaunākās paaudzes saules enerģijas vadības ierīces, kas nodrošina aizsardzību un pārveido saules enerģiju, izmantojot unikālu procesu, kurš nodrošina vairāk nekā 98 % efektivitāti.