Technické parametry jednotlivých částí FVE

Technické parametry jednotlivých částí FVE Jiří Holoubek, ELCOM, a. s. pavilon P stánek 247 E0096612

Konference Energie pro budoucnost

Komponenty fotovoltaických zdrojů AC

DC

AC

P, QQ

η E0096612


Q

© ELCOM, a.s.

Fotovoltaické panely Použitelné suroviny pro články: Křemík – je ho v zemské kůře dost – energeticky náročný na zpracování Galium, Germanium, Kadmium, Indium, Tellur, Selen – méně dostupné, zpracování energeticky příznivější Články na bázi krystalického křemíku • Polykrystalické • Monokrystalické V našich zeměpisných šířkách i s ohledem na vysoký podíl >50% difúzního světla E0096612


© ELCOM, a.s.

Fotovoltaické panely Vyhláška 349/2010 Sb. O stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě elektřiny a tepelné energie, Příloha 14 (Datum účinnosti od 8. prosince 2010) Základní zkouška – FLASH TEST Intenzita záření 1000W/m2, spektrum AM 1.5, teplota 25°C

E0096612


© ELCOM, a.s.

Fotovoltaické panely Minimální referenční závazná hodnota účinnosti FV článku pro instalace s výkonem > 30 kWp • Polykrystalický 16% • Monokrystalický 18% (u polykrystalických navíc posudek energetického auditora technicky nebo ekonomicky vylučující montáž více účinného zařízení, změny podle §5) (maximální výkon = bod na změřené V-A charakteristice s nejvyšší hodnotou součinu napětí a proudu) Dosahované účinnosti komerčně článků dodávaných v letech 2009–10: • Polykrystalické 11 – 16,2% • Monokrystalické 12 – 17,5% E0096612


© ELCOM, a.s.

Fotovoltaické panely Nutno dodat: • FLASH TEST se provádí při „ideálních podmínkách“ (čisté panely, teplota 25°C) • Dodavateli garantovaná „katalogová“ tolerance výkonu +/3 až 5% • Teplotní závislost 0,41 – 0,52%/°C (při teplotě 65°C pokles výkonu o 16,4 – 20,8%) • Maximální garantovaná roční degradace výkonu 0,8% nebo • Garantovaný výkon po 10 letech 90%, po 25 letech 80%

E0096612


© ELCOM, a.s.

Fotovoltaické panely Další úskalí: • materiálové vady článků (nehomogenity, příměsi...) • výrobní vady modulů a panelů (poškozené sběrnice, špatná funkce by-pass diod, použití článků s mikrotrhlinami ...) • poškození článků a panelů během přepravy a při montáži Všechny vady a poškození mají zásadní vliv na účinnost zařízení během předpokládané životnosti FV zdroje detekce těchto vad a poškození pomocí: • termovize • elektrolunimiscenčních testů • následných měření V-A charakteristik

E0096612


© ELCOM, a.s.

Fotovoltaické panely Perspektivy z hlediska účinnosti: • amorfní křemík – velmi nízká účinnost, levnější výroba • tenkovrstvé – nízká účinnost, levnější výroba, rychlejší degradace (CIGS, CIS,CdTe, světlocitlivá barviva, • vícevrstvé – každá vrstva využívá jinou část slunečního spektra – teoreticky účinnost > 65%, ekonomicky náročné • tandemové – jedna vrstva a-Si, druhá μc-Si - ekonomicky náročné • koncentrátorové články – jen na přímé sluneční záření, teoretická účinnost při vícevrstvých provedeních > 80%, intenzita až 1 MW/m2, nízká životnost, nutnost chlazení • luminofory, termovoltaické články, nanostruktury Si

E0096612


© ELCOM, a.s.

Střídače Střídač / Měnič kmitočtu / Invertor / ...... Přeměna stejnosměrného napětí FV panelů na střídavé napětí distribuční soustavy Velmi často deriváty 4Q rekuperačních statických měničů kmitočtu úspěšně využívaných v pohonářských aplikacích Rozsah výkonů: jednotky kW - jednotky MW

E0096612


© ELCOM, a.s.

Střídače Z pohledu konfigurace fotovoltaického zdroje:

Decentralizované DC

DC

do cca 30 kW

Centralizované

AC

AC

od cca 150 kW

E0096612


© ELCOM, a.s.

Střídače Decentralizované • vysoké krytí – možnost venkovní instalace • jednodušší identifikace poruch a výpadků stringů - monitoring • flexibilita při instalacích ve FV zdrojích s různými typy FV panelů • flexibilita při případné poruše měniče – kompletní náhradní měniče • řízení větších celků??? E0096612

Centralizované • vnitřní provedení – chlazení (kondenzace par, ojínění ...) !!! • komplikovanější monitoring stringů • spolehlivé řízení • jeden vývod na transformátor • při vhodně zvolených parametrech (na míru) ekonomicky výhodnější


© ELCOM, a.s.

Střídače Účinnost střídačů • Maximální účinnost – při optimálních podmínkách provozované FVE – 100% jmenovitého výkonu střídače, jmenovité napětí na DC straně • Euro-účinnost – průměrná hodnota účinností při 5, 10, 20,30, 50 a 100% jmenovitém výkonu střídače – důležitější pro naše zeměpisné šířky – pokud možno rovnoměrná v celém rozsahu výkonů

ηmax = 98% E0096612

η€ = 95 - 96%


© ELCOM, a.s.

Střídače MPP – Maximum Power Point - bod s maximálním ziskem energie • vstupní napětí - závislost na teplotě • vstupní proud - závislost na osvitu panelů

Nastavení pracovního bodu střídače - MPP Tracker V mnoha případech není rozhodujícím faktorem pro ekonomickou výhodnost instalace a provozu katalogová účinnost deklarovaná výrobcem či obchodníkem E0096612


© ELCOM, a.s.

Střídače Další úskalí: • požadavky na galvanické oddělení DC a AC strany střídače • vícenásobné MPP Trackery • integrované přepěťové ochrany • integrované elektronické pojistky • výstupní LCL filtry • schopnost plynulé regulace činného a jalového výkonu jak z hlediska dispečerského řízení distribuční soustavy, tak z hlediska nevyžádané dodávky jalového výkonu vlivem kabelových vedení Zmatek v hlavách investorů a provozovatelů – dopad na ekonomickou výhodnost investice E0096612


© ELCOM, a.s.

Transformátory Stožárové

Kioskové

• • instalace do 630 kVA

E0096612

• •

společné kiosky s centralizovanými střídači instalace do 2,5 MVA chlazení !!!


© ELCOM, a.s.

Transformátory Základní typy ztrát ovlivňující účinnost u olejových i suchých transformátorů: • P0 naprázdno • Pk nakrátko Oboje lze ovlivnit jednak materiálovými vstupy, jednak technologií výroby Pro fotovoltaické zdroje transformátory s „extrémně“ nízkými ztrátami

Deklarovaná účinnost transformátorů 98,3 – 98,5 %

E0096612


© ELCOM, a.s.

Zařízení umožňující připojitelnost Požadavky obecně platných Zákonů, Vyhlášek a Norem Požadavky a podmínky distribuční společnosti pro konkrétní společný napájecí bod • neutrální účiník v místě připojení k distribuční síti • splnění základních kvalitativních parametrů elektřiny v místě připojení • další požadavky na dispečerské řízení – (od 100kWp ) novela Energetického zákona, mimo jiné – možnost řízení činného výkonu – možnost řízení jalového výkonu Kromě pokusů o stupňovitou „dekompenzaci“ kapacit kabelových vedení vždy zařízení výkonové elektroniky Vždy další negativní dopad na účinnost celého řetězce zařízení FVE E0096612


© ELCOM, a.s.

E0096612


© ELCOM, a.s.

Technické parametry jednotlivých částí FVE

Recommend Documents