В Украине станции мощностью 10 кВт стали, пожалуй, самым распространённым решением для частных домовладельцев. Это мощность, которая оптимально покрывает потребности среднего домохозяйства и соответствует лимиту для подключения к сети по упрощённой схеме. Станция способна ежегодно вырабатывать от 11 000 до 13 000 кВт·ч электроэнергии в зависимости от региона. Можно полностью закрыть годовое потребление дома площадью 150–200 м² с электрическим отоплением или покрыть до 70–80% нагрузки коттеджа с газовым котлом и большим набором бытового оборудования.
Поэтому вопрос «Сколько нужно солнечных панелей на 10 кВт?» возникает чаще всего именно в контексте частных проектов.
Почему нельзя назвать точное количество «с ходу»
На первый взгляд задача кажется простой: если одна панель даёт условные 500 Вт, то для 10 кВт нужно двадцать штук. Но на практике так не работает. Чтобы понять, сколько именно единиц подойдёт для конкретного дома или участка, нужно учитывать десяток факторов. Точный расчёт выполняет инженерная компания после обследования объекта. Перед тем, как рассчитать мощность солнечной электростанции для дома, число и параметры нужного оборудования, специалисты изучают энергопотребление, определяют доступную площадь под монтаж (крыша, земельный участок, фасад), оценивают ориентацию к солнцу и только потом подбирают оборудование.
Как сценарий использования энергии определяет число солнечных батарей на 10 киловатт мощности?
Не все станции работают одинаково. Сценарий использования определяет, как именно распределяется энергия, и это напрямую влияет на количество фотомодулей.
Сетевая СЭС
Типовая сетевая солнечная электростанция на 10 кВт работает в связке с центральной сетью: днём панели обеспечивают дом, а излишек уходит в сеть. Ночью электроэнергия берётся обратно из сети. Количество единиц рассчитывается строго под дневное потребление, без большого запаса, потому что «ночные» киловатты не нужно хранить. Обычно используют наименьшее число модулей для 10-киловаттной станции.
Гибридная СЭС
Помимо фотомодулей и инвертора добавляются аккумуляторы (тут можно узнать подробнее о том, что нужно для солнечной электростанции разных типов). Система должна днём покрывать все текущие потребности и успевать зарядить батареи на вечер и ночь. Инженеры добавляют избыточную генерацию: система на 10 кВт потребления может потребовать 11–12 кВт установленной мощности. Вместо условного комплекта солнечных батарей 10 кВт на 20 панелей по 500 Вт придется поставить 22-24.
Автономная СЭС
Тут нужно еще больше единиц, чем для гибридной солнечной электростанции 10 киловатт, ведь объект полностью отключён от централизованной сети. Модули должны не только обеспечивать работу дома в солнечный день, но и формировать резерв на пасмурную погоду и короткий зимний день. Инженеры закладывают запас 30–40% летней нагрузки. То есть, для того же проекта на 10 кВт потребление придется смонтировать 14–15 кВт установленной мощности. Если берём типовые простые панели по 500 Вт, это уже 28–30 модулей.
Мощность и производитель
Сегодня на рынке доступны модули разных производителей: от 400 до 600 Вт номинальной мощности на одну панель. Например, популярные JA Solar выпускают модели на 540–565 Вт с КПД около 21,3 %.
Чем выше мощность, тем меньшее количество потребуется для той же станции. Но есть нюанс: модули высокой мощности физически крупнее. Стандартный модуль на 550 Вт имеет площадь около 2,3 м², а на крыше дома с ограниченной площадью это играет решающую роль.
Если крыша большая и ровная, выгодно ставить мощные фотомодули, сократив их количество и число кабельных соединений. Если площадь ограничена или сложная по форме, инженеры подбирают модели меньшего размера, чтобы задействовать каждый метр.
Важно учитывать не только номинал, но и технологии, которые использует производитель (подробно о них мы писали в статье “Как устроена солнечная панель” в блоге Atmosfera). Модели на базе PERC, TOPCon или HJT, а также с half-cut показывают более стабильную выработку в реальных условиях при жаре, частичном затенении или низком зимнем солнце. Стоимость выше, но эффективность выработки и срок службы оборудования компенсируют вложения. Правильный выбор обычно строится на балансе: мощность + технология + надёжность бренда.
Площадь и расположение
Каждая стандартная панель занимает примерно 2 квадратных метра. Если взять 20 модулей, это уже около 40 м². Но их нельзя класть вплотную друг к другу: при монтаже оставляют технологические зазоры для креплений, вентиляции и обслуживания. Площадь увеличивается примерно на 10–15%. То есть под солнечные батареи на 10 кВт нужно заложить порядка 45–50 м² на крыше.
Если установка не на крыше, а на земле, площадь требуется чуть больше, около 55–60 м². Добавляется пространство для проходов между рядами, чтобы модули не затеняли друг друга при низком зимнем солнце.
Если достаточного места нет, инженеры берут модели большей мощности, чтобы достичь тех же 10 кВт меньшим числом.
Очень важно учитывать ориентацию и угол наклона. Идеальный вариант для Украины — панели на южной стороне с наклоном около 30–35°. Тогда они максимально эффективно улавливают солнечное излучение. Если же крыша смотрит строго на восток или запад, то потери выработки могут составлять до 15–20%. Инженеры закладывают дополнительные 2–3 штуки, чтобы компенсировать недостающую энергию.
КПД оборудования и потери
Энергия от модулей проходит через инвертор, кабели, соединительные коробки, защитные автоматы. И на каждом этапе часть мощности теряется. Даже у самого современного оборудования коэффициент полезного действия (КПД) редко превышает 97–98%. Это значит, что из каждых сгенерированных 100 кВт·ч, потребитель получит примерно 95–96 кВт·ч.
Чтобы станция реально выдавала «честные» 10 кВт на выходе, инженеры закладывают небольшой запас по количеству панелей, обычно плюс 1–2 модуля к расчётному минимуму.
Регион и климат
Украина довольно протяжённая страна, и уровень излучения сильно зависит от региона. В южных областях (Одесса, Николаев, Херсон) солнечная радиация достигает 1400 кВт·ч/м² в год. А на севере (Чернигов, Житомир) около 1150 кВт·ч/м². Разница почти 20%.
Что это значит для владельца? На юге солнечная электростанция для дома на 10 кВт из 20 панелей мощностью по 500 Вт обеспечит годовую выработку в пределах нормы. Но если их же поставить в Черниговской области, система за год даст меньше энергии. Чтобы компенсировать разницу, придётся либо увеличивать количество модулей, либо выбирать модели с более высоким КПД.
Например, автономная солнечная система электроснабжения на 10 кВт в Одесской области обеспечит дом достаточной энергией круглый год, а в северных регионах к базовому комплекту придётся добавить ещё 2–3 единицы или более мощные аккумуляторы, чтобы покрыть зимний дефицит.
Рабочий диапазон инвертора (напряжение и ток)
Инвертор определяет, сколько модулей можно поставить в одну цепочку (стринг). Например, инвертор с рабочим диапазоном 200–1000 В примет 10–14 штук по 50 В, значит, вся станция может быть из 2–3 стрингов. Иногда расчёт мощности упирается именно в характеристики инвертора: при ограничении по напряжению приходится добавлять лишние модули в параллельные цепи.
Индивидуальный подход к расчёту от Atmosfera: что еще учитывают инженеры
Считая, сколько солнечных панелей нужно для 10 кВт мощности, инженеры учитывают и индивидуальные требования проекта. Например:
-
Иногда оператор сети ограничивает мощность по точке подключения. Проектировщики используют больше единиц с понижающим инвертором («оверсайзинг»), чтобы станция даже в пасмурные дни выдавала лимитируемые 10 кВт.
-
Учитывают бюджет клиента. Порой выгоднее поставить 22–24 модуля по 450 Вт, чем 18 штук по 550 Вт: разница в цене на оборудование и монтаж может быть заметной, а генерация в год окажется примерно одинаковой. С другой стороны, если крыша небольшая (например, всего 45 м²), а заказчику нужно именно 10 кВт, то здесь без вариантов, придётся брать модели с высоким КПД (500–550 Вт и выше), иначе физически они просто не поместятся.
Оставьте заявку или позвоните в Atmosfera, чтобы получить предварительный расчет количества и цены солнечных батарей на 10 кВт мощности для вашего объекта, с учетом всех его особенностей и ваших пожеланий.
