Солнечный навес для автомобилей против солнечных панелей на крыше

Два пути к генерации солнечной энергии на месте

Коммерческое здание с большой плоской крышей и столь же большой парковкой предоставляет две отдельные возможности для использования солнечной энергии. Крыша может превратиться в электростанцию. Парковка может стать электростанцией, одновременно обеспечивая тень для каждого автомобиля, припаркованного под ней. Солнечные системы на крышах и солнечные навесы над парковками одинаково преобразуют маловостребованное пространство в активы, генерирующие электроэнергию, и обе направляют выработанную электроэнергию в электрический распределительный щит здания, чтобы компенсировать потребление от централизованной сети. На этом сходства в основном заканчиваются. Эти два подхода предполагают различное проектирование несущих конструкций, разные логистические схемы монтажа, разное взаимодействие с существующей недвижимостью и разные наборы дополнительных преимуществ, выходящих за рамки выработанных киловатт-часов. Система на крыше крепится к уже существующей конструкции и тем самым унаследует как её достоинства, так и её ограничения. Солнечный навес — это новая, специально спроектированная конструкция, которая случайно использует солнечные панели в качестве кровли. Именно это различие определяет все аспекты сравнения. Владелец недвижимости, считающий эти два решения взаимозаменяемыми, скорее всего, примет решение на основе неполной информации. Владелец недвижимости, понимающий различия в конструктивных, эксплуатационных и финансовых характеристиках, сможет выбрать вариант, соответствующий как его целям в области энергоснабжения, так и более широкой стратегии управления недвижимостью.

Структурные требования и фактор состояния существующей кровли

Самая важная переменная в решении о крыше и парковке - это сама крыша. На крыше установки солнечных батарей установлены панели, стеллажи, ветровые и снежные нагрузки, которые, вероятно, были спроектированы и построены за годы или десятилетия до того, как появилась идея использовать солнечные батареи. Если крыша еще не готова к эксплуатации на пять, десять или пятнадцать лет, установка солнечной энергии на нее создает будущую проблему: солнечную батарею при замене крыши необходимо будет удалить и установить заново. Эти затраты на вывод из эксплуатации и повторное ввод в эксплуатацию могут значительно снизить финансовую отдачу от системы на крыше. Если крыша близка к концу срока службы, логичным подходом является замена крыши перед установкой солнечной энергии, что приводит к значительным капитальным затратам на проект. Структурная оценка квалифицированным инженером является обязательной для подтверждения того, что существующая конструкция крыши может выдержать дополнительный вес и силы ветра, вызываемые солнечными панелями. Солнечная парковка полностью избегает этих рисков, связанных с крышей. Это земляная конструкция, закрепленная за поверхностью парковочного участка бетонными основаниями или приводящими колоннами, которая несет собственные структурные нагрузки независимо от любого существующего здания. Стальная рама специально разработана для поддержки солнечных панелей, спроектирована в соответствии с требованиями местной ветровой и снежной нагрузки и изготовлена с защитой от коррозии, подходящей для десятилетий воздействия на открытом воздухе. Кэрорт не взаимодействует с крышей здания, не зависит от конструктивного состояния здания и не нуждается в устранении при реконструкции или переоблакации здания.

Производство энергии, охлаждение и преимущество ориентации

Количество энергии, вырабатываемой солнечной электростанцией за весь срок её службы, зависит от интенсивности солнечного излучения, попадающего на панели, и от эффективности преобразования этого излучения в электричество. Наземные солнечные электростанции на крышах ограничены ориентацией здания, на котором они установлены. Если крыша здания обращена на восток и запад и имеет небольшой уклон, панели монтируются вровень с поверхностью крыши, что приводит к неоптимальному углу наклона и, возможно, неоптимальному азимуту. Плоские крыши позволяют применять наклонные опорные системы, однако угол наклона часто ограничен необходимостью предотвращения затенения соседних рядов панелей и доступной площадью крыши. Солнечный навес для автомобилей не сталкивается с подобными ограничениями по ориентации. Его конструкция проектируется «с чистого листа». Опорные колонны могут быть размещены так, чтобы навес был направлен строго на юг в северном полушарии и имел точный угол наклона, обеспечивающий максимальную годовую выработку энергии для данной географической широты. Такая оптимизация позволяет достичь заметного преимущества в выработке энергии по сравнению с крытыми солнечными электростанциями, которые вынуждены следовать конфигурации кровли здания. Вторым фактором, влияющим на выработку энергии, является преимущество в охлаждении. Эффективность солнечных панелей снижается при повышении их температуры. Панель, установленная на крыше всего в нескольких дюймах над сильно нагретой поверхностью, работает в условиях микроклимата с высокой температурой, особенно в летние послеобеденные часы, когда крыша излучает накопленное тепло. Панель, установленная на солнечном навесе для автомобилей, находится значительно выше уровня земли, а свободная циркуляция воздуха с обеих сторон обеспечивает более низкую рабочую температуру и, как следствие, более высокую эффективность. Этот эффект охлаждения поддаётся измерению и сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации системы.

Двоякая ценность и выгоды, не связанные с энергетикой

Солнечная крыша выполняет одну функцию: генерацию электроэнергии. Солнечный навес для парковки генерирует электроэнергию и одновременно трансформирует опыт пользования парковкой. Тень, создаваемая навесом, сохраняет автомобили прохладными летом, защищает их салоны от ультрафиолетового повреждения и снижает интенсивность жары, с которой сталкиваются водители при возвращении к своим машинам. Эта тень также ослабляет эффект «теплового острова», характерный для не затемнённых парковок. Асфальтированная парковка без навеса поглощает солнечное излучение и переизлучает его в виде тепла, повышая температуру окружающей среды всей территории. Навес для парковки перехватывает это излучение и преобразует его часть в электроэнергию, снижая тепловую нагрузку на прилегающую зону. Для коммерческих объектов, ориентированных на клиентов, затенённая парковка становится дополнительной услугой, выделяющей бизнес среди конкурентов. Для сотрудников она обеспечивает ежедневное повышение качества жизни. Интеграция зарядных станций для электромобилей — третья функция двойного применения. Солнечный навес для парковки представляет собой естественную платформу для установки оборудования для зарядки электромобилей (EVSE). Электроэнергия, вырабатываемая над парковочными местами, может подаваться на зарядные устройства, смонтированные на опорах навеса, создавая затенённую, работающую от солнечной энергии зарядную станцию, которая добавляет ещё один уровень функциональности и обеспечивает будущую совместимость объекта.

Стоимость, окупаемость и долгосрочное финансовое сравнение

Финансовое сравнение солнечных систем на крыше и солнечных автонавесов — это не простое сравнение стоимости установки на ватт. Эти два варианта имеют принципиально разные структуры затрат, разные пути получения государственных стимулов и разное влияние на общую стоимость объекта недвижимости. В большинстве случаев система на крыше имеет более низкую первоначальную стоимость на ватт, поскольку использует существующую крышу в качестве основы и требует меньше конструкционных материалов. Крепёжная система легче, монтаж быстрее, а процесс получения разрешений, как правило, лучше отлажен. Общая стоимость установки отражает эти преимущества. Солнечный автонавес требует больше стали, больше бетона, более сложных инженерных решений и больших объёмов земляных работ. Его первоначальная стоимость на ватт выше. Однако финансовая целесообразность автонавеса включает потоки доходов и избежанные расходы, которые невозможно получить при использовании системы на крыше. Тень от автонавеса над парковкой — это актив с реальной экономической ценностью, будь то предпочтения клиентов, удержание сотрудников или возможность взимать повышенную плату за парковку под навесом. Избежанные расходы на будущую замену крыши и будущую демонтажную и повторную установку солнечной системы — это реальная, но зачастую игнорируемая финансовая выгода подхода с автонавесом. Если владелец недвижимости и так планирует установить тентовую или металлическую теневую конструкцию над парковкой, то дополнительные затраты на то, чтобы сделать эту конструкцию солнечной, могут быть скромными по сравнению со строительством отдельной теневой конструкции и отдельной солнечной системы на крыше. Срок окупаемости солнечного автонавеса обычно длиннее, чем у системы на крыше, однако автонавес обеспечивает более широкий спектр выгод в течение более длительного срока службы.

Выбор подходящего партнёра для инвестиций в солнечные конструкции

Независимо от того, будет ли принято решение в пользу солнечных панелей на крыше или солнечного навеса над парковкой, производительность системы в течение десятилетий её эксплуатации зависит от качества инженерного проектирования несущей конструкции. Система крепления панелей на крыше, подвергающаяся коррозии, ослабляющаяся со временем или вызывающая протечки кровли, превращается в источник рисков. Конструкция навеса над парковкой, чрезмерно раскачивающаяся на ветру, собирающая лужи воды на крыше или покрывающаяся ржавчиной в местах соединений, ставит под угрозу как инвестиции в солнечную энергетику, так и удобство использования парковочного пространства. Качество стальных изделий, система защиты от коррозии, проект фундамента и инженерные решения в области строительной механики определяют, будет ли солнечная конструкция функционировать в соответствии с заданными параметрами в течение десятилетий — при воздействии погодных условий, циклических температурных перепадов и ежедневной эксплуатации. Компания Kinpower применяет свой опыт в области инженерного проектирования и производства для реализации проектов солнечных навесов и систем монтажа солнечных панелей, создавая стальные конструкции, в которых проектные решения, производство и контроль качества соответствуют длительному сроку службы самих солнечных панелей. Для собственника объекта, рассматривающего варианты внедрения солнечной энергетики, выбор партнёра по производству, обладающего компетенциями в области строительной механики, гарантирует, что инвестиции в солнечную энергию будут основаны на прочном, грамотно спроектированном стальном каркасе. Хотя солнечные панели являются наиболее заметной частью установки, именно несущая конструкция обеспечивает их безопасную и надёжную работу на протяжении всего срока эксплуатации. Такая структурная целостность, достигаемая за счёт высокого качества производства и дисциплинированного инженерного подхода, является обязательным требованием как для одного, так и для другого пути к организации генерации солнечной энергии на месте.