Солнечная энергия на крыше

Солнечная энергосистема на крыше или фотоэлектрическая система на крыше представляет собой фотоэлектрическую (PV) систему , в которой солнечные панели , вырабатывающие электроэнергию , установлены на крыше жилого или коммерческого здания или сооружения. ^[1] Различные компоненты такой системы включают фотоэлектрические модули , монтажные системы , кабели , солнечные инверторы и другие электрические аксессуары. ^[2]

Системы, установленные на крыше, малы по сравнению с солнечными наземными фотоэлектрическими электростанциями коммунального масштаба с мощностью в диапазоне мегаватт , поэтому они являются формой распределенной генерации . Большинство фотоэлектрических станций на крышах представляют собой фотоэлектрические энергосистемы, подключенные к сети . Фотоэлектрические системы на крышах жилых зданий обычно имеют мощность около 5–20 киловатт (кВт), в то время как те, которые установлены на коммерческих зданиях, часто достигают мощности от 100 киловатт до 1 мегаватта (МВт). На очень больших крышах могут размещаться фотоэлектрические системы промышленного масштаба мощностью от 1 до 10 мегаватт.

Городская среда обеспечивает большое количество пустых пространств на крышах и по своей природе может избежать потенциального использования земли и экологических проблем. Оценка солнечной инсоляции на крышах — многогранный процесс, поскольку на значения инсоляции на крышах влияют следующие факторы:

Существуют различные методы расчета потенциальных солнечных фотоэлектрических крышных систем, включая использование лидара ^[4] и ортофотопланов. ^[5] Сложные модели могут даже определять потери от затенения на больших площадях для развертывания фотоэлектрических систем на муниципальном уровне. ^[6]

Следующий раздел содержит наиболее часто используемые компоненты солнечной батареи на крыше. Хотя конструкции могут различаться в зависимости от типа крыши (например, металлическая или черепичная), угла наклона крыши и проблем с затенением, большинство массивов состоят из некоторых вариаций следующих компонентов.

С ростом эффективности тонкопленочных солнечных батарей их установка на металлических крышах стала конкурентоспособной по стоимости с традиционными монокристаллическими и поликристаллическими солнечными элементами . Тонкопленочные панели являются гибкими и спускаются по металлическим крышам со стоячим фальцем и приклеиваются к металлической крыше с помощью клея , поэтому для установки не требуются отверстия. Соединительные провода проходят под коньком конька в верхней части крыши. КПД варьируется от 10 до 18%, но стоит всего около 2,00-3,00 долларов за ватт установленной мощности, по сравнению с монокристаллическим, который имеет эффективность 17-22% и стоит 3,00-3,50 доллара за ватт установленной мощности. Тонкопленочные солнечные панели имеют малый вес 7-10 унций на квадратный фут. Тонкопленочные солнечные панели служат 10-20 лет ^[10] , но быстрее изнашиваются.По сравнению с традиционными солнечными панелями, металлические крыши служат 40-70 лет до замены по сравнению с 12-20 годами для крыши из битумной черепицы . ^{[11] [12]}

Рабочие устанавливают солнечные батареи на крышах жилых домов

Фотоэлектрические системы на крыше в Googleplex , Калифорния

Тонкопленочная солнечная батарея стекает вниз по металлической крыше со стоячим фальцем

Гибридная фотоэлектрическая система на крыше.