A napenergia alapjai
Magyarország energia mérlege
sötét
Ahonnan származik
Forrás: Kardos labor
3
A légkör felső határára és a Föld felszínére érkező sugárzás spektruma
Nem csak az a spektrum tud energiát adni amit látunk. Az emberi szem számára a 400-800 nm hulláhosszúság látható
4
Fény • Fénynek nevezzük az elektromágneses sugárzásnak egy bizonyos tartományát, amelyből a 400–800 nm hullámhosszúságú az ember számára látható a következő színekben: • 400–420 nm – ibolya • 420–490 nm – kék, • 490–540 nm – zöld, • 540–640 nm – sárga, • 640–800 nm – vörös • Felette „hősugárzás”
5
Az egyensúly
www.stumpi.hu
6
Direkt és szórt
Forrás: Kardos labor
7
Napelemek villamosenergia termelése – a villamosenergia-rendszer terhelési görbéje
Forrás: www.naplopo.hu
8 Forrás: www.mavir.hu
Napenergia felhasználása Tervezett és megvalósult adatok Első példa Ker-Ingatlan tény PVGIS kalkulátor Vékonyfilm Monokristály Amorf vékonyfilm Monokristályos Dátum kwh/kwp/hó kwh/kwp/hó kwh/kwp/hó Eltérés (%) kwh/kwp/hó Eltérés (%) Január 0,54 0,24 1,25 231% 1,26 526% Február 0,95 0,59 2,00 211% 2,01 341% Március 3,39 2,53 2,96 87% 2,94 116% Április 4,19 3,17 3,96 95% 3,90 123% Május 4,04 3,02 4,47 111% 4,38 145% Június 4,71 3,41 4,67 99% 4,57 134% Július 5,30 3,78 4,95 93% 4,84 128% Augusztus 4,70 3,42 4,40 94% 4,30 126% Szeptember 2,86 2,25 3,68 129% 3,62 161% Október 2,40 2,00 2,63 109% 2,61 130% November 1,29 1,03 1,48 115% 1,48 144% December 0,50 0,28 0,95 190% 0,95 345%
Szumma
34,87
25,70
37,40
107%
36,86
143%
0 December
November
Október
Szeptember
Augusztus
Július
Június
Május
Április
Március
Február
Január
Második példa
350
300 Tervezett energiatermelés
250
200 Tényleges energia termelés
150
100
50
Napelemek típusai I. Amorf szilícium •
vékonyréteg technológia
•
üveg hordozó
•
alacsony gyártási költségek
•
alacsony hatásfok (4 – 6 %)
•
egyedi napelemek
•
Pl. DS-40
Névleges feszültsége 40V (pl: DS-40). A kristály felépítéséből adódóan a közvetlen napsugárzást alacsonyabb hatásfokkal alakítja át villamos energiává, viszont a szórt fényt jobban hasznosítja. Ezek a napelem modulok kevésbé érzékenyek a beárnyékolás jelenségére. Hatásfokuk 6-8% közé esik. Élettartamuk minimum 10év! 11
Napelemek típusai II. Polikristályos szilícium • speciális öntési eljárás • hasáb alakú tömbök • szeletelés • hosszú élettartam • hatásfok (13 – 15 %)
12
Napelemek típusai III. Egykristályos szilícium • egykristály húzás • hengerek, szeletelés • nagy gyártási energiaigény • nagy hatásfok (15 – 17 %) • hosszú élettartam
13
Karakterisztika
Feszültségtengely [V]
Napelem feszültség-áram diagrammja 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0
50
100
150
200
250
300
350
400
Áram tengely [m A]
14
Karakterisztika
Teljesítmény [mW]
Napelem teljesítm ény- terhelőellenállás diagram m ja 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Terhelőellenállás [Ω]
15
Fontosabb fogalmak • Hatásfok A napelem által kiadható maximális teljesítmény az adott felület fizikai besugárzási teljesítményéhez viszonyítva (ez kb. 6-15%)
• Kihasználtság Az egy év alatt megtermelt energia a névleges csúcsteljesítménnyel termelt energiához viszonyítva. Ez kb. 12-15%. • Rövidzárási áram A napelem által keltett áram rövidre zárt esetben, teljes besugárzás mellett
16
• Üresjárási feszültség A napelem által kiadott feszültség, terhelés nélkül, maximális besugárzásnál • Wp (Watt – peak) A napelem maximális teljesítménye, amire a teljes rendszert méretezik
17
Energia felhasználás szerint lehet szigetüzem, vagy szinkron üzem Sziget üzem
Szinkron üzem
18
Példák telepített rendszerekre
19
22
Hálózatra csatlakozó rendszer elemei
.
24
Napelem
25
Hálózatra szinkronizáló inverter
.
26
„Ad-vesz” mérő
27
Védelmek - tűzvédelemnek megfelelő primer oldali kiszakaszolási lehetőség - villámvédelem, túlfeszültségvédelem - zárlatvédelem - érintésvédelem
28
Szigetüzemű rendszer elemei
29
Napelem
6.
30
Akkumulátor
31
Akku töltésszabályozó
.
32
Szabadon futó inverter
33
Védelmek - tűzvédelemnek megfelelő primer oldali kiszakaszolási lehetőség - villámvédelem, túlfeszültségvédelem - zárlatvédelem - érintésvédelem
34
Napelem tényleges műszaki adatai Tracon napelem monokristályos
Névleges teljesítmény
Névleges feszültség
Névleges áram
Üresjárati feszültség
Rövidzárási áram
Hatásfok
245 Wp
30,1 V
8,14 A
38 V
8,61 A
15%
Névleges teljesítmény
Névleges feszültség
Névleges áram
Üresjárati feszültség
Rövidzárási áram
40 Wp
44,8 V
0,8 A
62,2 V
1,15 A
Hatásfok
Garancia a modulokra • 25 éves teljesítmény-garancia a teljesítmény max. 20 %-os csökkenésére • 10 éves teljesítmény-garancia a teljesítmény max. 10 %-os csökkenésére • 5 éves termékgarancia A megadott műszaki paraméterek derékszögű, 1000 W/m2 teljesítményű besugárzás esetén érvényesek 25 °C-os környezeti hőmérséklet mellett
Köszönöm a figyelmet!
36
