450 likes | 764 Views
FOTONAPONSKI SISTEMI. Prednosti fotonaponskih sistema. Obnovljivi izvor energije - SUNCE Skoro neograničeni potencijal Primenjivo na svakom mestu Osnovna komponenta je silicijum, gotovo nepresušiv materijal (pesak u pustinji) Robusna i pouzdana tehnologija
E N D
Prednosti fotonaponskih sistema • Obnovljivi izvor energije - SUNCE • Skoro neograničeni potencijal • Primenjivo na svakom mestu • Osnovna komponenta je silicijum, gotovo nepresušiv materijal (pesak u pustinji) • Robusna i pouzdana tehnologija • Doprinosi smanjenju CO2 emisije • Za rad nisu potrebna fosilna goriva • Niski troškovi održavanja • Nezavisnost od rastućih cena energenata • Feed in tarifa u Srbiji – 23 centa/kWh • Ugovor na 12 godina – EPS • Tehnička preporuka broj 16 – TP 16
Prednosti fotonaponskih sistema • Aktuelna raspodelasvetskeenergetskepotrošnje • Rezultat su zagađenja u vidu: • SO2 sumpor-dioksid • NOX azotni oksidi • CO (ugljen-monoksid) • CO2 (ugljen-dioksid)
Prednosti fotonaponskih sistema • Sunčevo zračenje
Osnovni tipovi PV ćelija • Monokristalne ćelije • Ćelije su okruglog ili kvadratnog oblika • Debljina je normalno 0.3 mm • Dimenzije ćelija 125 x 125mm ili 156 x 156mm • Boja tamno plava, crna • Efikasnost 16-20%. U laboratoriji do 25% • Polikristalne ćelije • Ćelije su kvadratnog oblika • Debljina je normalno 0.25 do 0.4 mm • Dimenzije ćelija 125 x 125mm ili 156 x 156 mm • Boja plava, siva • Efikasnost 15-16%. U laboratoriji do 19-20%
Osnovni tipovi PV ćelija • Amorfne ćelije • Visoka fleksibilnost u proizvodnji, bilo kog oblika • Debljina aktivnog sloja 0.001 mm • Dimenzije ćelija standardno 0,77 x 2,44m, specijalno 2x3m • Boja crveno-braon ka crnoj, ili plava ka ljubičastoj • Efikasnost nakonstabilizacije 5-8% • Kadmijum telurove(CdTe) ćelije • Homogena struktura, bilo koji oblik moguć • Debljina aktivnog sloja 0.0008 mm • Dimenzije ćelija max. 1,2 x 0,6m • Boja tamno zelena ka crnoj • Efikasnost 6-9%
Osnovni tipovi PV ćelija • Ostalitipovi • Copper indium diselenid (CIS) • HIT Cells (Heterojunctions with IntrinsicThin Layer) • Semi transparent cells • Novetehnologije • Concentrator cells • PV-Foils
Fotonaponski sistem • Energija sunca se pretvara u električnu u fotonaponskim modulima • Moduli proizvode jednosmerni napon cca 30V po modulu • Moduli se povezuju u niz – lanac ili “string” • Svaki lanac se štiti odvodnicima prenapona • Jednosmerna struja se može pretvoriti u naizmeničnu struju pomoću invertora • Naizmenična struja se: • upotrebljava direktno za sopstvene • potrebe(stand alone sistemi) • isporučuje u mrežu (full feed in)
Osnovni delovi fotonaponskog sistemi • Moduli (paneli) • Montažni pribor • Priključnice-konektori • Specijalni solarni kabl • Prenaponska zaštita u kućištu • DC-prekidač • Invertor DC/AC • Brojilo za predatu energiju
Moduli (paneli) • Ćelija (cell) – modul (panel) – PV lanac (string) – postrojenje (plant) niz modula ćelija modul niz ćelija postrojenje
Moduli (paneli) • Svaka ćelija u modulu štiti se sa dodatnim slojevima • Pokrovno staklo • Zaštitni sloj (EVA- encapsulation) • Solarna ćelija • Drugi zaštitni sloj (EVA- encapsulation) • Višeslojni zadnji zid • Funcija zaštitnih slojeva • Zaštita od termičkih i mehaničkih spoljnih uticaja • Povezuje slojeve • Zaštita od prodiranja vode
Moduli (paneli) • Okvir modula • Osnovna funkcija: zaštita modula • Dodatne funkcije • Zaštita od korozije • Dodatno zaptivanje modula • Olakšava uzemljenje • Poboljšava mehaničku otpornost • Smanjuje mogućnost lomljenja pri montaži
Moduli (paneli) • Priključna kutija modula • Funkcija: veza PV lanca ka susednom modulu • Bypass zaštitne diode • Priključne kutije su najmanje zaštitne klase II • Zaštita od vode • Obezbedjuje pravilan polaritet i zaštitu od dodira • Prečnik kabla od 1.5mm² do 6 mm²
Moduli (paneli) • Bypass diode • Preterano zagrevanje ćelije dovodi do uništenja ćelije • Ćelija pod senkom postaje potrošač • Struja koja teče ka takvoj ćeliji se u njoj konvertuje u toplotu • Izbegava se efekat vrućih “tačaka” • Optimalno je jedna dioda na svaku ćeliju, u praksi se povezuje 15-20 ćelijana diodu
Moduli (paneli) • Cell number Broj ćelija u jednom modulu • Cell type Tip ćelija opisuje tehnologiju ćelije (monokristalne, polikristalne, amorfne...) • Current-voltage-characteristic curves Strujno naponske karakteristike modula pod određenim uslovima • Power Wp, Nominal power Nazivna snaga modula merena priSTC (Standard Test Conditions) STC: 1000W/m², AM 1.5, 25°C NOCT(Normal Operation Cell Temperature): 800 W/m², 20°C, AM1.5, vetar 1 m/s
Moduli (paneli) • Open circuit voltage Voc - napon praznog hoda Napon na osvetljenoj ćeliji na koju nije spojen potrošač • Short circuit current IK–struja kratkog spoja Struja osvetljene ćelije i kratkospojenih priključaka • MPP (Maximum Power Point)- tačka maksimalne snage Radna tačka osvetljene ćelije s optimalnom – najvećom snagom PMPP = UMPP • IMPP • MPP- Tracker- funkcija invertora da radi pri tačkama maksimalnih snaga
Moduli (paneli) • Naponsko strujna zavisnost od sunčeve radijacije
Moduli (paneli) • Naponsko strujna zavisnost od temperature • Struja gotovo ne zavisi od temperature • Napon izrazito zavisi od temperature
Moduli (paneli) • Tehnički podaci • Dimenzije: 1.667 x 994 x 45 mm • 60 ćelija po modulu, 6 serijski povezanih nizova po • 10 ćelija • Priključak sa6Bypassdiode • Kabal: 1m (+), 1m (-), MC4 konektori • Otpornost na grad prečnika do 25 mm, • sa 1 m udaljenostibrzine do 23 m/s • Napon praznog hoda: 37,4 V • Radni napon: 30,6 V • Struja kratkog spoja: 8,5 A • Maksimalna radna struja: 7,99 A • Max. odstupanje od nazivne snage:+3% • SNAGA +10% !
Moduli (paneli) • ISOFOTON (Španija) • Pogon i proizvodnja u Evropi, u Malagi od 1981. • Proizvodnja i ćelija i modula (panela) • Snaga: 250 W • Iskoristivost: 13,6% • Opteretivost: 5.400 N/m2 • Sertifikovano: STC & NOCT • Garancija: 10 godina garancija na proizvod • Garancija snage – LINEARNA GARANCIJA SNAGE
Moduli (paneli) • Standardi • IEC 61215, IEC61730 zakristalne module • IEC 61646 tehnologijatankihslojeva • IEC 61215 test obuhvata • Snaga modula pod različitim okolnostima • Vizuelna inspekcija • Test izolacionog materijala • Merenje temperaturnih koeficijenata • Dugotrajan test “vručih” tačaka • Temperaturske promene • Test na grad • Mehaničko opterećenje • Test grejanja/hladjenja • Otpornostnavodu
Betonski crep Eternit Talasaste ploče Biber crep Trapezni lim Lim Montažni pribor Držači panela
Odvodnici prenapona • Schrack proizvod • U prodaji su kompletno ožičene kutije • MC4 priključnice za 3 ili 4 linije • 4 Varijante • Tip B/C 1000 V, 4 linije • Tip C 1000 V, 4 linije • Tip B/C 1000 V, DC-prekidač, 3 linije • Tip C 1000 V, DC-prekidač, 3 linije • Invertori sa 2 Mpp Trackera po Mpp-Trackeru 1 ormarić prenaponske • ožičenje izvedeno u bojama za lakše snalaženje • max. 4 linijese paralelno prekidaju • DC-Prekidač izveden kao grebenasta sklopka (specijalnaizvedba za DC)
Invertori • Tipovi invertora • Invertori za feed-in sisteme • Invertori za standalone sisteme • Funkcija feed-in invertora • Konverzija DC u mrežni AC režim • Sinhronizacija sa mrežnim naponom • Optimalno prilagodjenje MPP PV-lanca, oblast MPP-Tracker-a. U okviru Schrack-ovog programa postoje invertori sa 2 i 3 MPP-Tracker-a • Kontrola proizvodnja • Zaštitna funkcija (mreže, pv-postorojenja, ljudi) • Merenje rezultata
Invertori • Različite koncepcije povezivanja invertora • Centralni invertor • Manji troškovi • Nefleksibilan u pogledu nadogradnje, senki; ispad celog postrojenja u slučaju greške • Više manjih (string) invertora • Moguća nadogradnja postrojenja, prilagodjenje MPP-Tracking-a svakom PV-lancu, manji gubici • Veći inicijalni troškovi
Invertori • Schrack proizvodi • 3, 4, 5 kW 1-fazni, 10 kW 3-fazni • Piko 5.5 (5,5 kW, 3-fazni, 3 Mpp-Trackera) • Piko 8.3 (8,3 kW, 3-fazni, 2 Mpp-Trackera) • 10 kW (3-fazni,1 Mpp Tracker)
Kabl /Konektori • Specijalni kabl za solarne sisteme • Vrlo otporan na • UV, atmosferske uticaje • Temperaturu ipadavine • Dvostruko izolovan • Presek kabla: 4 i 6 mm² • Dostupno u 100m i 500m paketu, tri boje • Konektori • Proizvođač: Multi Contact (vodeći) • MC4 konektori za 4-6 mm² kabl • Ne primenjivati jeftinije kopije!
Uobičajena pitanja kupaca • Koliki prostor je potreban za 1 kWp? Preko 8-10m² • Koliko košta 1 kWp? 1.500 – 2.000 € sa svom opremom i montažom • Gde se montira invertor? • Nema pravila. Potrebno paziti na temperaturu. • U kom smeru mora biti okrenut krov? Južno, nagib 30 – 35° • Kako rade moduli u slučaju senke? Veliki gubici, izbegavati senke! • Koji kabal je potrebno primeniti za uzemljenje? 16mm²
Uobičajena pitanja kupaca • Šta znači Wpeak / kWp / Wp / Peak? Peak = Vršna snaga dobivena STC-ispitivanjem • Šta podrazumeva garancija snage? Moduli nakon 25 godina trebaju proizvoditi 80% nazivne snage • Da li je potrebno osigurati fotonaponski sistem? Da, protiv nevremena i uticaja treće strane • Sa koliko faza mogu ući u distributivnu mrežu? 1 ili 3 faze, zavisno o snazii Tehničkim uslovima nadležne DB • Razlika Mono i Polikristalni moduli (paneli)? Danas iste performanse, cena i snaga • Što znači STC? Standard Testing Conditions: 1.000 W/m², Temp. 25° AM 1,5
Projektovanje sistema • Definisati prostor predviđen za PV postrojenje – montaža na kosi krov, ravan krov, zemlju... • Uskladiti željenu nazivnu snagu sa prostornim mogućnostima • PV SOL software: • Predvideti broj modula • Definisanje optimalnog invertora na osnovu broja modula i podela modula na PV lance (stringove) u zavisnosti od MPP trecker napona • Način postavljanja modula (panela) – određivanje azimuta i ugla inklinacije, izbegavanje senki
Projektovanje sistema • Izlazne vrednosti PV SOL kalkulacije za predviđeni sistem:
Projektovanje sistema • Određivanje zone snežnog i vetro opterećenja • Proračun količina potrebnog materijala za montažu • Sistem prenaponske zaštite / DC-prekidač • Količina kablova • Konektori/Kutije • Alat
Primer projektovanja (4kW => 16 Modula) • Vrsta krovaRavan na dve vode • Dimenzije11x4m • Pokrov krovaCrep • Razmak greda 80 cm • LokacijaBeograd • Snežna zona 2 (Z-varijabla = 2) • Nadmorska visina 265m • Formula / Proračun opterećenja snega
Kontrola opterećenja snegom i vetrom – određivanje razmaka nosača
Montažni pribor - komponente • Ukupno potrebno: • 48 kom krovnih nosača šine • 4 kom 4m nosećihšina • 8 kom 3m nosećihšina • 10 kom spojnica za noseće profile • 40 kom srednjih učvrsnih stezaljki 45mm • 10 kom završnih učvrsnih stezaljki 45mm • 20 kom nosača kablova • 10 kom završnih pokrova