Farkas István és Seres István HÁLÓZATRA KAPCSOLT FOTOVILLAMOS RENDSZER MŐKÖDTETÉSI TAPASZTALATAI FIZIKA ÉS FOLYAMAT- IRÁNYÍTÁSI TANSZÉK

Farkas István és Seres István

FIZIKA ÉS FOLYAMATIRÁNYÍTÁSI TANSZÉK

HÁLÓZATRA KAPCSOLT FOTOVILLAMOS RENDSZER MŐKÖDTETÉSI TAPASZTALATAI

KÖRNYEZETMÉRNÖKI INTÉZET

GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR

SZENT ISTVÁN EGYETEM 2103, Gödöllı, Páter K. u. 1. Tel: +36 28 522055 Fax: +36 28 410804 [email protected] http://fft.szie.hu

2009 március 27, Budapest

Farkas I. és Seres I.:Hálózatra kapcsolt fotovillamos rendszer mőködtetési tapasztalatai

• • • • • •

Bevezetés A fotovillamos rendszer bemutatása Az adatgyőjtı rendszer bemutatása Mérési eredmények A mérési eredmények értékelése Következtetések

2/31

Budapest, 2009. március 27.


A RENDSZER FONTOSABB ÖSSZETEVİI

• 32 darab ASE-100 fotovillamos modul (kristályos) • 154 darab DS40 fotovillamos modul (amorf szilícium) • 2 darab SP2800/550 inverter • 1 darab SP3100/600 inverter • DL100 adatgyőjtı rendszer + PC

3/31



A RENDSZER FONTOSABB JELLEMZİI

• Teljes felület: 150 m2 • Névleges teljesítmény: 9,5 kWp • Rendszerfeszültség: = 430 V, • Kimenı feszültség: ~ 230 V,

4/31



Rendszerösszetevık – PV modul mezık

1. mezı (ASE100 modulok) 1 modul: méret: 0,65*1,3 m, 32 modulból álló mezı:

teljesítmény: 105 Wp, teljesítmény: 3,4 kWp

2. mezı (DS40 modulok) 1 modul: méret: 0,65*1,25 m, 77 modulból álló mezı:

teljesítmény: 40 Wp teljesítmény: 3,1 kWp

3. mezı (DS40 modulok) 1 modul: méret: 0,65*1,25 m, 77 modulból álló mezı: Összteljesítmény:

teljesítmény: 40 Wp teljesítmény: 3,1 kWp 9,6 kWp

5/31



Rendszerösszetevık – ASE-100 modul

6/31



Rendszerösszetevık – Dunasolar modul (DS40)

7/31



A NAPELEM MEZİ

8/31



A NAPELEM MEZİ

9/31



A NAPELEM MEZİ

10/31



MÉRİRENDSZER

BESUGÁRZÁS (horizontális és panelsík, direkt és szórt sugárzás) KÖRNYZETEI HİMÉRSÉKLET, LEVEGİ NEDVESSÉGTARTALOM PV MEZİ FESZÜLTSÉG, ÁRAM, TELJESÍTMÉNY PV MODUL HİMÉRSÉKLET MEGTERMELT ENERGIA

11/31



MÉRİRENDSZER

12/31



A RENDSZER MŐKÖDTETÉSI TAPASZTALATAI

2005. október 8.-tól, az üzembehelyezéstıl kezdıdıen problémamentesen mőködött, ezalatt az idıtartam alatt két probléma merült fel: • Adatgyőjtı probléma: ez a probléma a rendszer energiatermelését nem érintette, egy, a villamos hálózaton keresztül beérkezı, villámcsapásból származó túlfeszültség miatt az PC alapú adatgyőjtı AD konvertere meghibásodott.

13/31



A RENDSZER MŐKÖDTETÉSI TAPASZTALATAI

• Egy egyenáramú olvadóbiztosíték kiolvadása miatt a két DS40-es alrendszer energia termelése leállt. A hiba oka az volt, hogy a két DS40-es alrendszer negatív vezetéke közös 16 A névleges áramú olvadóbiztosítékra volt kötve (3. ábra), és az a 16 A minimálisan haladta csak meg a két részrendszer névleges áramát (a két részrendszer névleges egyenfeszültségő teljesítménye 6,2 kW, ami a kb. 400 V egyenfeszültség mellett 15,5 A névleges áramot jelent). A probléma kiküszöbölésére a hibás biztosítékot 25 amperes biztosítékra cseréltük. L1+ L1-

L2+

L3+ L2/L3-

Biztosíték fuse -szekrény box 14/31



A RENDSZER ENERGITERMELÉSE Hálózatba táplált energia (kWh)

30000 25000 20000 15000 10000 5000 2009.01.04

2008.11.04

2008.09.04

2008.07.04

2008.05.04

2008.03.04

2008.01.04

2007.11.04

2007.09.04

2007.07.04

2007.05.04

2007.03.04

2007.01.04

2006.11.04

2006.09.04

2006.07.04

2006.05.04

2006.03.04

2006.01.04

2005.11.04

0

dátum 15/31



A RENDSZER ENERGIATERMELÉSE napi energia termelés, kWh

60 50 40 30 20 10 2009.02.04

2008.11.04

2008.08.04

2008.05.04

2008.02.04

2007.11.04

2007.08.04

2007.05.04

2007.02.04

2006.11.04

2006.08.04

2006.05.04

2006.02.04

2005.11.04

0

dátum

16/31



A RENDSZER ENERGIA TERMELÉSE m odell, k W h

m ért , k W h

h

1600 1400

1000 800 600 400 200 2009

nov

aug

máj

feb

okt

júl

ápr

jan

dec

szept

jún

már

2006

nov

0 2005

hálózatba táplált energia

1200

hóna p

Idıtartam

modell, kWh

mért, kWh

2005 okt-dec

1216

1383

2006 jan-dec

10260

10053

2007 jan-dec

10260

10325

2008 jan-dec

10 260

9 522

2005.10.08 -2008.12. 31

31996

31283

17/31



A RENDSZER ENERGIATERMELÉSE

11168 kWh (135,6%) 8234 kWh (100,0%) 8299 kWh (100,8%)

a

ASE (kristályos): DS1 (amorf): DS2 (amorf): ASE

DS1

DS2

500 400 300 200 100

Feb 2009

Dec 2008

Oct 2008

Aug 2008

Jun 2008

Apr 2008

Feb 2008

Dec 2007

Oct 2007

Aug 2007

Jun 2007

Apr 2007

Feb 2007

Dec 2006

Oct 2006

Aug 2006

Mar 2006

Jan 2006

0 Nov 2005

hálózatba táplált energia, kWh

600

hónap

18/31



A TECHNOLÓGIÁK MŐKÖDÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA amorf szilícium (DS40) részrendszerek energiatermelésének aránya

Feb 2009

Dec 2008

Oct 2008

Aug 2008

Jun 2008

Apr 2008

Feb 2008

Dec 2007

Oct 2007

Aug 2007

Jun 2007

Apr 2007

Feb 2007

Dec 2006

Oct 2006

Aug 2006

Mar 2006

Jan 2006

Nov 2005

1.02 1.01 1 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92

hónap

Szezonális eltérés oka: árnyékoltság alacsony beesési szögnél? 19/31



A KÉTFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA polikristályos (ASE) és amorf (DS40) részrendszerek energiatemelésének aránya 1.6 1.4

a

1.0

Arány

1.2

0.8 0.6 0.4 0.2

Feb 2009

Dec 2008

Oct 2008

Aug 2008

Jun 2008

Apr 2008

Feb 2008

Dec 2007

Oct 2007

Aug 2007

Jun 2007

Apr 2007

Feb 2007

Dec 2006

Oct 2006

Aug 2006

Mar 2006

Jan 2006

Nov 2005

0.0

hónap

20/31



A KÉTFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA Az eltérı névleges teljesítmény miatt fajlagos (1 kWp névleges teljesítményre vett) energiatermelést hasonlítunk össze. polikristályos (ASE) és amorf (DS) részrendszerek fajlagos energiatermelésének aránya 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2

N

ov 2 Ja 05 n 2 M 006 ar 2 Au 0 06 g 2 O 006 ct 2 D 00 6 ec 20 Fe 0 6 b 20 Ap 07 r2 0 Ju 07 n 2 Au 007 g 2 O 007 ct 20 0 D ec 7 20 Fe 0 7 b 20 Ap 08 r2 0 Ju 08 n 20 Au 08 g 2 O 008 ct 2 D 00 8 ec 20 Fe 0 8 b 20 09

0

hónap

Szezonális eltérés oka: eltérı spektrális érzékenység, eltérı hımérsékletfüggés. 21/31



A KÉTFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

az ASE és a DS részrendszerek fajlagos napi energiatermelésének aránya a napi megtermelt energia függvényeként .

arány

a

A polikristályos (ASE) és amorf (DS) részrendszerek fajlagos energiatermelésének aránya a napi energiatermelés függvényeként 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0

10

20

30 napi energiatermelés 22/31

40

50

60



A KÉTFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA Sugárzási adatok két egymás utáni napon _

07.30

07.31

1200

sugárzás (W/m2)

1000 800 600 400 200 0 0:00

4:48

9:36

14:24

19:12

0:00

idıpont

Rendszerteljesítmény 2007. 07. 30 és 31.-én

a

6

kW

8

4 2 22:30:00

19:45:00

17:00:00

14:15:00

11:30:00

8:45:00

6:00:00

3:15:00

0:30:00

22:00:00

19:15:00

16:30:00

13:45:00

11:00:00

8:15:00

5:30:00

2:45:00

0:00:00

0

idıpont

23/31




fajlagos teljesítmény

W/kWp

a

amorf (DS)

kristályos (ASE)

140 120 100 80 60 40 20 0 0

50

100

150

sugárzás (W/m2)

24/31



A KÉTFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA fajlagos hatásfok kristályos (ASE)

a

amorf (DS)

(W/kWh) / (W/m2)

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 50

70

90 110 sugárzás (W/m2)

25/31

130

150



A KÉTFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA fajlagos teljesítmény amorf (DS)

kristályos (ASE)

1000

W/kWp a

800 600 400 200 0 0

200

400

600

800

sugárzás (W/m2)

26/31

1000

1200



A KÉTFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA fajlagos teljesítmény amorf (DS)

kristályos (ASE)

1000

W/kWp a

800 600 400 200 0 0

200

400

600

800

sugárzás (W/m2)

27/31

1000

1200




fajlagos hatásfok kristálos (ASE)

(W/kWp) / (W/m2)

a

amorf (DS)

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 200

400

600 800 sugárzás (W/m2) 28/31

1000



KÖVETKEZTETÉSEK

A fajlagos teljesítménybıl számított hatásfok:

fajlagos

•a kristályos technológia esetén a beesı sugárzási teljesítménytıl csaknem független, • az amorf technológia esetén azonban ez az érték az alacsony sugárzási tartományban mintegy 10 %-kal magasabb, mint magas napsugárzási értékek esetén.

29/31



TOVÁBBI VIZSGÁLATI SZEMPONTOK

• hımérsékletfüggés vizsgálata • évszakok eltérı spektrumának hatása (légkörön való elnyelıdés frekvenciafüggı) • diffúz és direkt sugárzás eltérı hatása • „öregedés” hatása

30/31



Köszönöm a figyelmet!

31/31


Farkas István és Seres István HÁLÓZATRA KAPCSOLT FOTOVILLAMOS RENDSZER MŐKÖDTETÉSI TAPASZTALATAI FIZIKA ÉS FOLYAMAT- IRÁNYÍTÁSI TANSZÉK

Recommend Documents