1 MW fotowoltaiki na dachu fabryki – na co zwrócić uwagę?

Wschód-zachód czy południe?

Wielkoskalowe instalacje fotowoltaiczne na płaskim dachu zmieszczą się m.in. nad dużymi halami produkcyjnymi. Detale dotyczące podejścia do tak dużej instalacji na dachu analizujemy na podstawie jednej z instalacji na południu polski, która pracuje na dachu firmy produkcyjnej. Użyte moduły to monokrystaliczne w technologii half-cut cell od mocy 460 Wp od Phono Solar. Instalacja jest wzbogacona o optymalizatory mocy i 10 falowników. Aby nie naruszać konstrukcji dachu płaskiego zastosowano tzw. instalację dociążną (balastową) 

Inwestor zdecydował się na instalacje zorientowaną w kierunku wschód-zachód. Taka decyzja wynika z kilku kluczowych czynników.  

-Ukierunkowanie modułów jest tak naprawdę zależne od inwestora. Firma projektująca instalację sugeruje jedynie określone rozwiązania. W tym przypadku dobraliśmy instalacje wschód-zachód,aby maksymalnie wypłaszczyć produkcję z instalacji fotowoltaicznej - wyjaśnia Krzysztof Grobel z firmy Solgen. 

Dlaczego akurat wschód-zachód? Można by przypuszczać, że instalacja zorientowana na południe w przypadku firmy też jest dobrym rozwiązaniem. 

-Dzięki takiemu podejściu zwiększamy auto konsumpcję. Instalacja wcześniej zaczyna pracę i później ją kończy. Dzięki spłaszczeniu profilu pracy wydłużył się czas generacji z tej instalacji w ciągu dnia i dzięki temu mniej energii zostaje wpuszczone do sieci elektroenergetycznej, a większa część zostaje wykorzystana na miejscu - zaznacza ekspert.

Oczywiście całościowa generacja w skali roku z instalacji skierowanej na południe jest większa. Jednak w takim przypadku autokonsumpcja jest nawet o kilkanaście procent niższa. A dla zakładów produkcyjnych wskaźnik autokonsumpcji jest tym, co liczy się najbardziej, ponieważ prócz energii oszczędzamy na jej dystrybucji oraz innych opłatach jak np. opłacie mocowej.,dlatego ta konkretna instalacja sprawdzi się w układzie wschód - zachód najlepiej. 

Wskazówka dla inwestorów: wielkoskalowe instalacje dachowe zorientowane wschód-zachód pozwalają na uzyskanie większej mocy zainstalowanej z danej powierzchni. Jednocześnie brak pustych przestrzeni (które pojawiłyby się przy południowej orientacji modułów) sprawia, że potrzeba zastosowania balastu jest mniejsza. 

Fotowoltaika na płaskim dachu - o czym jeszcze musisz pamiętać?

Mogłoby się wydawać, że skoro dach nad halą produkcyjną jest płaski, a zastosowana konstrukcja jest balastowa, to trudno o mniej skomplikowaną instalację. Jednak dachy nad firmami produkcyjnymi to skomplikowane struktury m.in. przez znajdujące się tam szyby wentylacyjne lub świetliki. Każda taka przeszkoda to potencjalne źródło zacienienia. 
-Projektując instalację fotowoltaiczną musimy pamiętać o elementach zacieniających. Mając do dyspozycji dużą powierzchnię dachową pamiętajmy, że część z niej prawdopodobnie będzie wyłączona w produkcji również ze względów eksploatacyjnych, np. dostęp do świetlików czy możliwość odśnieżania dachu  - przypomina Krzysztof Grobel.

Oprócz tego trzeba sobie zdawać sprawę z potrzeby odpowiedniego zabezpieczenia instalacji balastowej. Instalacja balastowa jest bezinwazyjna i nie ingeruje w konstrukcję dachu. Jednak musimy pamiętać o zapewnieniu również szczelności przejść chociażby tras kablowych do budynku.

-Dach należy zabezpieczyć w taki sposób, aby w przyszłości nie przeciekał. Można użyć m.in. specjalne podkładki dodatkowo zabezpieczające i oddzielające instalację fotowoltaiczną od warstwy poszycia dachowego - informuje ekspert. 

Ponadto okablowanie instalacji będzie narażone na długoterminowa ekspozycję na słońce. Dlatego ważne by wybrać przewody odporne na promieniowanie UV. Rzecz jasna trasy kablowe DC poprowadzimy w korycie metalowym, najczęściej stosowanym jest koryto siatkowe. 
-Pamiętajmy o minimalnej odległości między poszyciem dachu, a korytem kablowym. Same koryta muszą być specjalnie przymocowane do dachu, mogą być obciążone balastem lub dodatkowo klejone- dodaje ekspert.

Co jeżeli trasy kablowe krzyżują się z instalacją odgromową na dachu? W takim przypadku instalację odgromowa należy odpowiednio zabezpieczyć. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie przewodów wysokonapięciowych. W ten sposób trasa kablowa DC i instalacja odgromowa zostaną odseparowane od siebie. 

Zabezpiecz falowniki

W omawianej instalacji pracuje 10 sztuk falowników  o mocy 90 kW każdy. Wszystkie znajdują się wewnątrz dedykowanego pomieszczenia. Dzięki czemu zminimalizowano wpływ otoczenia na te urządzenia i zwiększono bezpieczeństwo.

-Falowniki szczególnie w upalne dni mocno się nagrzewają. Dlatego ich właściwa wentylacja jest kluczowa. Jeżeli jest taka możliwość falowniki należy zamontować wewnątrz budynku. Dopuszczalny jest też montaż na zewnątrz, ale wtedy zaleca się zastosować odpowiednie zadaszenie oraz zacienione miejsce, by osłonić falowniki od warunków atmosferycznych - komentuje Krzysztof Grobel.

Mimo, że falowniki posiadają odpowiednią na poziomie IP68 to wszelkie dodatkowe zabezpieczenia są mile widziane, zwłaszcza w dobie gwałtownych zjawisk pogodowych. Bezpieczeństwo to podstawa. Dlatego inwestor swoją 1 MW-ową instalację fotowoltaiczną zabezpieczył także przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu.

-Zadziałanie przeciwpożarowego wyłącznika prądu powoduje rozłączenie całego obiektu, w tym instalacji fotowoltaicznej. W tym momencie moduły fotowoltaiczne dodatkowo wysposażone w optymalizatory mocy połączone w łańcuchy obniżają swoje napięcie do napięcia bezpiecznego. Dzięki czemu w razie sytuacji zagrożenia akcja ratunkowa jest przeprowadzana w pełnym bezpieczeństwie - wyjaśnia ekspert.

Relacja z tej ciekawej instalacji, jak również szereg porad odnośnie instalacji dachowych jest dostępny w najnowszym warsztacie OZE.