Na koje je načine moguće instalirati fotonaponske panele na krovu

Vjeran Piršić, predsjednik udruge Eko Kvarner i poznati hrvatski eko aktivist izradio jednostavan priručnik 'Moja energija, moja sloboda - Kako najjednostavnije napraviti fotonaponsku elektranu'.

>>> 10 KORAKA - kako najjednostavnije do fotonaponske elektrane na krovu

Fotonaponske ćelije moguće je postaviti na nekoliko načina: 

Na montažnu šinu (najčešće)

• U ovoj opciji fotonaponski moduli uokvireni su u metalni okvir koji omogućuje jednostavno pričvršćivanje modula. U većini slučajeva moduli se postavljaju paralelno s površinom krova. Sustav za montažu se obično nudi s FN modulima.

Postavljanje na nosače

• Moduli se postavljaju na prethodno izrađene metalne nosače, npr. na krovu objekta. Razlika u odnosu na montažnu šinu je što je moguće podesiti kut nagiba nosača, tj. zimi su više uspravljeni, a ljeti više položeni (pri čemu treba paziti na samozasjenjenja).

Postavljanje na tlo

• Fotonaponski moduli se postavljaju na čeličnu ili aluminijsku nosivu konstrukciju, učvršćenu na tlo preko betonskog temelja. Najčešće rješenje za velike kapacitete (preko pola MW). Takve fotonaponske elektrane zovemo neintegrirane.

Postavljanje na rotirajuću metalnu konstrukciju (solarni tracker), koja se okreće prema Suncu (kao suncokret)

• Veliki problem u primorskim krajevima su nagli udari vjetra, pogotovo bure

Dva su tipa sustava za praćenje kretanja Sunca: jednoosno praćenje i dvoosno praćenje. 

• Jednoosno praćenje: FN polje je nagnuto na fiksni nagib prema vodoravnoj površini te se zakreće od istoka prema zapadu (po azimutu). U ovome slučaju proizvodnja se povećava za oko 20 posto u odnosu na fiksno postavljene.
• Dvoosno praćenje: praćenje kretanja Sunca u smjeru istok-zapad (po azimutu) te po nagibu (odnosno po visini Sunca ili elevaciji). Proizvodnja energije je veća 40 - 45 posto u usporedbi s fiksnim sustavima

Napomena: kod svih trackera mehaničke pokretne komponente sustava zahtijevaju neznatno povećano održavanje te povećavaju rizik od kvara i potencijalno troškove povezane s njim.

Kako optimalno postaviti cijeli sustav? 

Za optimizaciju sustava potrebno je prethodno prikupljanje podataka i terenski obilazak lokacije. 

Tijekom terenskoga obilaska potrebno je spoznati sve potrebno o dostupnoj površini za fotonaponske panele (najčešće krova), svim potencijalnim lokacijama za smještaj panela, trasama za vodove, eventualnim zasjenjenjima, lokacijama za smještaj popratne opreme, karakteristikama zemljišta (samo za fotonaponske sustave postavljene na tlu, npr. na parkiralištu) te orijentaciji i eventualnom nagibu krova objekta. 

Isto tako, potrebno je ocijeniti trenutne (i procijeniti buduće) potrebe korisnika za električnom energijom. Također, ključna je jasna predodžba o potrebama i mogućnostima korisnika te treba s njime raspraviti sva važna pitanja, uključujući i trenutno prihvatljivu visinu investicije.

Također, bitni su i klimatološki podaci jer proizvodnja električne energije iz fotonaponskog sustava ovisi u prvom redu o prikupljenoj Sunčevoj energiji, a za to je lokacija sustava od presudne važnosti.

Zasjenjenja su jedan od osnovnih parametara koji utječu na gubitke fotonaponskog sustava i stoga treba detaljno razmotriti okolicu lokacije FNE-a, posebice od 8 sati do 17 sati jer je za efikasan rad fotonaponskog sustava potrebno minimalno šest sati bez zasjenjenja (a bolje je ako je to još više sati). 

Vrste mogućih zasjenjenja su: povremena kao posljedica lokacije, samozasjenjenja (kada jedan panel u nekom dobu godine zasjenjuje drugi) i kao posljedica susjednih zgrada. Povremena zasjenjenja su lišće, prašina, prljavština, snijeg, a gubici su od dva do pet posto. 

Načini izbjegavanja su ispravan nagib i povezivanje FN modula te čišćenje modula. 

Zasjenjenja uzrokovana objektima koji okružuju lokaciju mogu biti od građevina i/ili od vegetacije, stoga moramo prepoznati potencijalne izvore zasjenjenja i pokušati ih izbjeći – drukčijim smještajem FN modula ili uklanjanjem izvora zasjenjenja (npr. rezanje vegetacije). 

Pri analiziranju zasjenjenja od okoline potrebno je razmotriti:

• razdoblja s niskom visinom Sunca (zima, izlasci i zalasci Sunca)
• rast stabala
• planirati buduću izgradnju na tome području

Kako bi se izbjeglo zasjenjenje od objekata na krovu, potrebno je analizirati geometriju građevine i objekte na krovu, poput:

• satelitskih antena
• dimnjaka i odvoda
• krovnih prozora

Prilikom izbjegavanja zasjenjenja, može se predvidjeti korištenje praznog FN modula ili premosnice za zasjenjena područja.

Koje su komponente male fotonaponske elektrane (FNE)?

FNE se sastoji od fotonaponskih panela, invertera, baterijskog sustava za pohranu (kao opcije) i priključka na elektrodistribucijsku mrežu koji sadrži digitalno dvosmjerno brojilo predane/preuzete električne energije. 

Osnova svakog fotonaponskog panela su solarne ćelije koje generiraju električnu energiju kada se izlože izvoru svjetla (ne mora nužno biti izravna Sunčeva zraka iako je ona najizdašnija, već proizvode energiju i kada je oblačno te u zoru). Svaka ćelija sastoji se od slojeva poluvodičkog materijala. Prilikom obasjavanja ćelije, između dvaju slojeva se stvara električno polje te se generira električna energija, ovisno o
intenzitetu svjetlosti.

Smještaj ostalih komponenti

Neke od komponenti je potrebno instalirati u vodonepropusnim kućištima. Projektant treba tijekom pripreme projekta odrediti dimenzije potrebnog prostora, izbjeći lokacije izložene izravnom Sunčevom zračenju i vjetru te odabrati mjesto zaštićeno od kiše i vlage.

Ako FNE sadrži i baterijski sustav, morate izbjeći njegovo izlaganje hladnoći. Idealno mjesto za smještaj izmjenjivača su hladnija i suha mjesta bez prašine u neposrednoj blizini fotonaponskoga polja (podrum).

Ako vas zanima energetska obnova ili pak implementacija obnovljivih izvora energije, pratite #energetska obnova i #obnovljivi izvori energije.