После разговоров о мифах, снеге и сравнении фасада с крышей закономерно возникает главный практический вопрос:
а сколько энергии фасад здания с солнечными панелями может дать на самом деле?
Не в теории, не в рекламных расчётах, а в реальных условиях российского города. Ответ на него стал одной из ключевых целей исследования, проведённого специалистами Уральского федерального университета.
Почему вопрос реальной выработки самый сложный?
В обсуждениях солнечной энергетики часто оперируют установленной мощностью: киловаттами, модулями, площадью.
Но для здания важнее другое — фактическая выработка за год и её доля в общем энергопотреблении.
Именно поэтому в исследовании делался акцент не на паспортных характеристиках, а на:
- реальной генерации электроэнергии,
- сезонных колебаниях,
- коэффициенте использования установленной мощности (КИУМ),
- сопоставлении с другими солнечными электростанциями региона.
Экспериментальная фасадная солнечная электростанция
В качестве базы для анализа использовалась фасадная солнечная электростанция, установленная на 13-этажном здании УрФУ.
Ключевые особенности эксперимента:
- установка эксплуатировалась в течение года,
- учитывались все сезоны, включая зиму и межсезонье,
- данные сравнивались с промышленными СЭС Свердловской области,
- анализировалась именно фактическая выработка, а не расчётный потенциал.
Это позволило получить честное представление о том, какую роль фасадная солнечная электростанция может играть в энергобалансе здания.
Что показала годовая выработка?
По итогам наблюдений среднегодовой коэффициент использования установленной мощности фасадной СЭС составил 8,8%, что соответствует практике эксплуатации солнечных электростанций в условиях городской застройки.
Важно: речь идёт не о максимальных значениях в отдельные месяцы, а о среднегодовом результате, который и определяет практическую ценность системы.
Как распределяется выработка в течение года?
Исследование подтвердило ожидаемую сезонность:
- летом выработка выше,
- зимой — ниже,
- в межсезонье показатели сглаживаются.
Однако для фасадной солнечной электростанции был зафиксирован важный момент: зимний вклад оказался выше, чем предполагалось по теоретическим расчётам.
Это связано с:
- отражённой радиацией от снежного покрова,
- вертикальной ориентацией панелей,
- меньшим накоплением снега на фасаде по сравнению с кровлей.
В результате фасад даёт не «провал» зимой, а более ровный профиль генерации по году.
Какую долю потребления может покрыть фасад?
Один из ключевых выводов исследования: фасадная солнечная электростанция может покрывать до 20% потребностей объекта, на котором она установлена.
Речь идёт:
- не о полной автономии,
- не о замене сетевого энергоснабжения,
- а о заметном снижении нагрузки на внешние источники энергии.
Почему эти цифры нельзя воспринимать как универсальные?
Авторы подчёркивают, что полученные значения зависят от:
- ориентации здания,
- условий застройки,
- площади фасада,
- климатических особенностей региона.
Именно поэтому корректная оценка возможна только в привязке к конкретному объекту — без «усреднённых обещаний».
Фасад здания с солнечными панелями не превращает объект в автономную электростанцию.
Но эксперимент показал: он способен давать измеримый вклад и быть частью энергетики городских зданий.
Источник:
Велькин В. И., Немихин Ю. Е., Щеклеин С. Е., Матвеев А. В.
Исследование эффективности фасадных солнечных электростанций для широкого внедрения в мегаполисах России.
Кафедра атомных станций и возобновляемых источников энергии, Уральский федеральный университет.