Ocena parametrów pracy instalacji PV z panelami monokrystalicznymi

Transkrypt

1 Ocena parametrów pracy instalacji PV z panelami monokrystalicznymi Dr hab. inŝ. Zbigniew Zapałowicz Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Wydział InŜynierii Mechanicznej i Mechatroniki Katedra Techniki Cieplnej

2 Wprowadzenie i cel pracy Od 1 lutego 1999 w KTC ZUT (PS) pracuje instalacja PV. W tym roku mija okres 10 letniej eksploatacji tej instalacji. Monitoring parametrów pracy tej instalacji pozwala na jej ocenę.

3 Schemat instalacji PV Promieniowanie słoneczne Panel PV DC Falownik Sieć AC

4 Opis instalacji PV 10 modułów PV typu M110 (firmy Siemens) Moduły połączone równolegle w dwie sekcje po 5 modułów Moc znamionowa instalacji 1100 W p Instalacja współpracuje z falownikiem typu Sunny-Boy

5 Instalacja PV Kierunek S Kąt nachylenia 44º Zestaw paneli PV na dachu budynku KTC

6 Parametry techniczne modułu M110 Parametr 110 Moc maksymalna P max Napięcie obwodu 43,5 V otwartego U OC Prąd zwarciowy I SC 3,45 A Napięcie w punkcie MPP U MPP Prąd w punkcie MPP I MPP Długość/szerokość Masa Wartość 35 3, /652 9,5 Jednostka W V A mm kg

7 Instalacja PV Falownik typu Sunny-Boy

8 Parametry techniczne falownika typu Sunny-Boy Moc nominalna Napięcie wejściowe Napięcie wyjściowe CięŜar Parametr Częstotliwość Sprawność maksymalna Wysokość/szerokość /długość Wartość ,8-50,2 >93 90/322/180 18,5 Jednostka W V V Hz % mm kg

9 Instalacja PV System akwizycji danych

10 Okno główne programu Sunny Data

11 Monitorowane parametry Napięcie i prąd stały. Napięcie, prąd zmienny i moc przekazywana do sieci elektrycznej. Czas działania instalacji. Energia wytwarzana w danym okresie czasu. Energia wytwarzana od chwili uruchomienia instalacji.

12 Szczecin Podział obszaru Polski na rejony o róŝnych warunkach słonecznych

13 Szczecin Średnie roczne nasłonecznienie

14 Awarie i przerwy w działaniu instalacji Awarie systemu PV spowodowane uszkodzeniem falownika: od do , energia elektryczna nie była wytwarzana. Przerwy w rejestracji danych spowodowane wyłączeniem systemu zbierania danych energia elektryczna była wytwarzana.

15 Roczna produkcja energii elektrycznej przez zestaw paneli [kwh] Roczna ilość energii elektrycznej wytworzonej przez zestaw paneli o mocy 1100 W

16 Roczna produkcja energii elektrycznej w przeliczeniu na 1W mocy zainstalowanej [Wh] Roczna ilość energii elektrycznej w przeliczeniu na 1 W mocy zainstalowanej

17 [Wh] Produkcja energii elektrycznej w poszczególnych miesiącach w przeliczeniu na 1W mocy zainstalowanej Miesięczna ilość energii elektrycznej w przeliczeniu na 1 W mocy zainstalowanej

18 [Wh] I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Miesięczna ilość energii elektrycznej w przeliczeniu na 1 W mocy zainstalowanej Produkcja energii elektrycznej w poszczególnych miesiącach w przeliczeniu na 1W mocy zainstalowanej

19 Średnia miesięczna produkcja energii elektrycznej [Wh] I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Średnia miesięczna ilość energii elektrycznej w przeliczeniu na 1 W mocy zainstalowanej

20 Na dzień instalacja PV wytworzyła 9821,3 kwh energii elektrycznej. Średnia roczna produkcja energii elektrycznej wynosiła więc 982,3 kwh. Zatem 1 W mocy zainstalowanej wytworzył rocznie około 893 Wh energii elektrycznej.

21 Dzienna produkcja e. el. w dniu Dzienna produkcja e. el. w dniu

22 Dzienna produkcja e. el. w dniu Dzienna produkcja e. el. w dniu

23 Dzienna produkcja e. el. w dniu

24 Dzienna produkcja e. el. w letnie bezchmurne dni 6,35 kwh 6,00 kwh 6,02 kwh 6,08 kwh

25 WNIOSKI W warunkach słonecznych odpowiadających połoŝeniu Szczecina 1 W mocy zainstalowanej instalacji PV wytworzył rocznie około 900 Wh energii elektrycznej. Ilość wytworzonej energii elektrycznej w miesiącach letnich jest około 5 do 6 razy większa niŝ w miesiącach zimowych tj. latem około 120 Wh, zimą około 20 Wh.

26 WNIOSKI W letni słoneczny dzień ilość wytworzonej energii moŝe osiągnąć wartość około 5,8 Wh z 1 W mocy zainstalowanej. Podane wartości pozwalają oszacować moŝliwości produkcji energii elektrycznej za pomocą instalacji PV.

27 WNIOSKI Gdyby wyprodukowana przez zestaw paneli PV (1100 W) energia elektryczna (9821,3 kwh) została sprzedana po cenie około 30 gr za 1 kwh to zysk wynosiłby zaledwie około 2946 zł. JeŜeli tą ilość energii elektrycznej wytwarza system elektroenergetyczny o sprawności około 36% to potrzebuje około 4,021 t paliwa umownego o wartości opałowej 29,31 MJ/kg.

28 Instalacja PV budynek KTC ZUT Dziękuję za uwagę