Projekt wytycznych do sporządzania programów funkcjonalnoużytkowych opracowany przez Stowarzyszenie Branży Fotowoltaicznej Polska PV

Transkrypt

1 Projekt wytycznych do sporządzania programów funkcjonalnoużytkowych opracowany przez Stowarzyszenie Branży Fotowoltaicznej Polska PV Etap prac na r. 1. Dobór mocy mikro elektrowni fotowoltaicznej Założenie Moc mikro elektrowni należy dobrać indywidualne dla każdego rozpatrywanego obiektu. Moc mikro instalacji fotowoltaicznej nie powinna przekraczać 40 kw Moc mikro instalacji nie powinna przekraczać mocy przyłączeniowej w budynku Moc elektrowni powinna być tak dobrana by roczna produkcja energii przez elektrownię PV odpowiadała + 20 / - 10 % rocznej konsumpcji energii w budynku Uzasadnienie Każdy obiekt posiada indywidualny profil zapotrzebowania na moc i energię oraz możliwości techniczne montażu elektrowni PV Zgodnie z ustawą o odnawialnych źródłach energii górną granicą mocy dla mikroinstalacji jest moc 40 kw. Zgodnie z przepisami prawa tylko w przypadku mikroinstalacji występują: Największe ułatwienia w zakresie przyłączenia do sieci OSD, rozliczenia energii w bilansach półrocznych, Brak koncesji czy zgłoszenia do URE W przypadku przekroczenia mocy przyłączeniowej konieczne będzie wystąpienie do lokalnego operatora sieci dystrybucyjnej o wydanie warunków przyłączeniowych, które w przypadku braku technicznych możliwości przyłączenia danej mocy mogą być odmowne Możliwość bilansowania energii w sieci w okresach półrocznych powoduje, że nie jest potrzebna idealna korelacja profilu zużycia energii w obiekcie z profilem produkcji energii przez instalację PV. Z uwagi, że zazwyczaj półroczna energetycznie są zbliżone zarówno w zakresie produkcji energii przez systemy PV oraz konsumpcji energii w budynkach możliwe jest bazowanie na danych rocznych. Biorąc pod uwagę, że w kolejnych latach zmiany nasłonecznienia będą powodować zmianę 1 tel.:

2 Budynek musi mieć techniczne możliwości montażu danej mocy elektrowni PV produkcji energii, jak również zmianie ulega konsumpcja energii w budynku. Dobór mocy w stosunku do wyliczonej wartości zaleca się dobrać w zakresie + 20 / - 10 %. Z tendencją lekkiego przewymiarowania mocy mając na uwadze że w kolejnych latach eksploatacji system fotowoltaiczny będzie tracił ok. 0,8% rocznie. Moc modułów fotowoltaicznych w kilowatach możliwa do zamontowania na dachu danego budynku lub przy budynku biorąc pod uwagę optymalne rozmieszczenie modułów. Aby określić możliwą do zamontowania moc modułów należy na tym etapie założyć minimalną sprawność modułów. W zależności od typu dachu, występujących elementów konstrukcyjnych można przyjąć, że stopień pokrycia dachu modułami na dachu skośnym mieści się w zakresie 75-95% Empiryczny wzór na wyliczenie technicznych możliwości montażu Techniczne możliwości montażu = Powierzchnia 1 spr SPD Gdzie: Techniczne możliwości montażu - Moc w kilowatach, jaką maksymalnie można zamontować na danym dachu Powierzchnia - powierzchnia dachu dostępna pod montaż instalacji fotowoltaicznej w [m 2 ] spr - sprawność instalacji w ułamku dziesiętnym (wartość mniejsza od 1) SPD - Stopień Pokrycia Dachu modułami na dachu skośnym mieści się w zakresie 75-95% Wykorzystanie programów komputerowych do wyliczenia technicznych możliwości montażu Wykorzystanie programów komputerowych do wyliczenia mocy możliwej do uzyskania z danej powierzchni dachów daje dokładniejsze wyniki niż metoda empiryczna. Należy jednak pamiętać, że wyliczona do uzyskania moc będzie zależeć od sprawności modułu oraz od jego wymiarów. 2 tel.:

3 Wzór na wyliczenie mocy dla rozpatrywanego obiektu. Warynki brzegowe Moc instalacji Techniczne możliwości montażu Moc instalacji = od 0,9 Konsumpcja energii Nas WW WKN 1,2 Konsumpcja energii do Nas WW WKN Gdzie: Moc instalacji - wyliczona moc instalacji w [kw] Warunki brzegowe - moc instalacji nie większa niż 40 kw i nie większa od mocy przyłączeniowej Konsumpcja energii roczna konsumpcja energii w budynku [kwh] Nas - nasłonecznienie na powierzchnię horyzontalną wyrażone w [kwh/m 2 /rok] WW - Współczynnik Wydajności = 100% poziom wszystkich strat %, zazwyczaj od 80-85% WKN - Współczynniki Korekcji Nasłonecznienia - Zmiana nasłonecznienia w zależności od kąta pochylenia i azymutu. Techniczne możliwości montażu Tabela. 1. Współczynniki Korekcji Nasłonecznienia - Przykładowe średnie zmiany nasłonecznienia w zależności od konta pochylenia i azymutu. Odchylenie od południa Kąt ,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 5 1,00 1,00 1,00 1,01 1,01 1,01 1,02 1,02 1,02 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,04 1,04 1, ,99 1,00 1,01 1,01 1,02 1,02 1,03 1,04 1,04 1,05 1,05 1,05 1,06 1,06 1,06 1,06 1,07 1,07 1, ,98 0,99 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,05 1,06 1,07 1,07 1,08 1,08 1,09 1,09 1,09 1,09 1, ,97 0,98 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,09 1,10 1,10 1,11 1,11 1,11 1, ,96 0,97 0,99 1,00 1,02 1,03 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,10 1,11 1,12 1,12 1,12 1,12 1, ,94 0,96 0,98 1,00 1,01 1,03 1,04 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,12 1,13 1,13 1,13 1, ,93 0,95 0,97 0,99 1,00 1,02 1,04 1,05 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,12 1,13 1,13 1,14 1, ,91 0,93 0,95 0,97 0,99 1,01 1,03 1,04 1,06 1,07 1,09 1,10 1,10 1,11 1,12 1,12 1,13 1,13 1, ,88 0,91 0,93 0,96 0,98 1,00 1,01 1,03 1,05 1,06 1,07 1,09 1,10 1,10 1,11 1,11 1,12 1,12 1, ,87 0,89 0,92 0,94 0,96 0,98 1,00 1,01 1,03 1,04 1,06 1,07 1,08 1,09 1,09 1,10 1,10 1,10 1,11 3 tel.:

4 55 0,85 0,87 0,89 0,92 0,94 0,96 0,97 0,99 1,01 1,02 1,04 1,05 1,06 1,07 1,07 1,08 1,08 1,08 1, ,82 0,85 0,87 0,89 0,91 0,93 0,95 1,00 0,98 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,05 1,05 1,06 1, ,80 0,82 0,84 0,86 0,88 0,90 0,92 0,94 0,95 0,97 0,98 0,99 1,00 1,01 1,02 1,02 1,02 1,02 1, ,77 0,79 0,81 0,83 0,85 0,87 0,89 0,91 0,92 0,93 0,95 0,96 0,97 0,97 0,98 0,98 0,99 0,99 0, ,74 0,76 0,78 0,80 0,82 0,84 0,86 0,87 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,93 0,94 0,94 0,94 0,95 0, ,71 0,73 0,75 0,77 0,79 0,80 0,82 0,83 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,89 0,89 0,90 0,90 0,90 0, ,67 0,69 0,71 0,73 0,75 0,77 0,78 0,79 0,81 0,82 0,83 0,83 0,84 0,84 0,85 0,85 0,85 0,85 0, ,64 0,66 0,68 0,69 0,71 0,72 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,97 0,79 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Tabela. 2. Straty występujące w instalacjach fotowoltaicznych Przyczyna Poziom strat Straty na przewodach ok. 1% Straty falownika 3 7%, Straty na modułach z uwagi na temperaturę 4 8% (cienkowarstwowe dolna granica, z krzemu krystalicznego górna granica), Straty z uwagi na pracę przy niskim natężeniu ok. 1 3%, promieniowania słonecznego Straty z uwagi na zacienienie, zabrudzenie ok. 1 5% (w przypadku nieoptymalnych instalacji mogą być znacznie wyższe), Straty wynikające z niedopasowania prądowego ok. 1% (w przypadku błędów wykonawczych czy modułów posiadania uszkodzonego modułu w instalacji straty mogą być znacznie wyższe), Straty na diodach bocznikujących ok. 0,5%. Wymagania w zakresie modułów fotowoltaicznych Zastosowane w instalacji moduły fotowoltaiczne muszą spełnić wymagania określone w tabeli 1 Tabela 1 Wymagania w zakresie parametrów modułów PV Nazwa parametru Wartość Technologia ogniw CIGS/CIS/c-Si Sprawność modułu Większa niż 12,5 % 4 tel.:

5 Wartość bezwzględna temperaturowego Nie większa niż 0,42 %/ o C wskaźnika mocy Dopuszczalny prąd wsteczny (rewersyjny) Minimum 2x prąd zwarcia Temperaturowy zakres pracy Nie mniejszy niż Rama Wymagana aluminiowa Odporność na PID Tak, potwierdzona certyfikatem LID Nie większy niż 3 % Możliwość współpracy z falownikami Tak beztransformatorowymi Tolerancja mocy Tylko dodatnia Flash test Wymagany dla każdego modułu Wymagane normy Zgodne z PN-EN 61646:2008 (jeżeli jest to moduł cienkowarstwowy) PN-EN (1,2):2007, PN-EN 61215:2005 (jeżeli jest to moduł z krzemu krystalicznego) Wymagania w zakresie falowników Zastosowane w instalacji falowniki muszą spełnić wymagania określone w tabeli 2 Tabela 2 Wymagania w zakresie parametrów falowników Typ Beztransformatorowe Liczba zasilanych faz 1 dla mocy do 4 kw, 3 dla mocy powyżej 4 kw Sprawność euro Powyżej 96 % dla mocy do 4 kw, 97 % dla mocy powyżej 4 kw IP 65 Stopień ochrony Współczynnik zakłuceń harmonicznych prądu Deklaracja zgodności z Dyrektywą 2006/95/EC (Niskonapięciową) Dyrektywą 2004/108/EC (Kompatybilności elektromagnetycznej) Poniżej 3% TAK 5 tel.:

6 Wymagane normy PN-EN PN-EN Lub PN-EN PN-EN Standard sieci Minimum VDE oraz VDE-AR-N Sposób chłodzenia Naturalna konwekcja Komunikacja WiFi, bluetooth Wymagania w zakresie materiału konstrukcji wsporczych W przypadku instalacji montowanych na dachu dopuszczalne jest stosowanie elementów wykonanych jedynie z aluminium i ze stali nierdzewnej materiał zgodny z normą PN-EN gatunek A2 lub lepszy. W przypadku instalacji naziemnych dopuszcza się oprócz stali nierdzewnej oraz aluminium zastosowanie stali ocynkowanej ogniowo. Dla elementów ze stali ocynkowanej stawia się wymagania zgodnie z normą PN - EN ISO 1461 i odpowiednią klasą korozyjności nie mniejszą niż C4. Zabezpieczenie cynkowe konstrukcji musi posiadać klasę korozyjności gwarantującą minimum 20 letnią odporność na korozję (gwarancja udzielona na piśmie przez dostawcę systemu). Cynkowanie należy wykonać na gotowych elementach. Nie dopuszcza się przycinania lub nawiercania profili na miejscu budowy. Nie dopuszcza się stosowania stali ocynkowanej do wykonania podpórek bezpośrednio pod modułami. Z uwagi na możliwość uszkodzenia warstwy cynku nie dopuszcza się wbijania pali, jako sposób zakotwienia konstrukcji wsporczej naziemnej. Jako sposób fundamentowania konstrukcji wsporczej dopuszcza sie balast betonowy lub wkręcane kotwy. Wymagania w zakresie instalacji odgromowej i przeciwprzepięciowej. Wszystkie elementy metalowe elektrowni PV w szczególności konstrukcja wsporcza oraz moduły muszą zostać objęte systemem uziemionych połączeń wyrównawczych. Konstrukcję stołów należy uziemić osiągając rezystancję uziemienia poniżej 10 Ohm. Falowniki po stronie AC i DC muszą być chronione ogranicznikami przepięć minimum typ II. Minimalny przekrój przewodu ochronnego do połączenia ograniczników przepięć 6 mm2. 6 tel.:

7 Maksymalna odległość przewodu ochronnego do szyny wyrównania potencjałów 1 metr. W przypadku montażu instalacji odgromowej i braku odstępu separacyjnego między generatorem PV i zwodami pionowymi lub poziomymi dodatkowo należy zastosować ograniczniki przepięć typ 1. Poziom ochrony odgromowej należy dobrać zgodnie z normą PN-EN poprzedzając dobór analizą ryzyka. Wymagania w zakresie testów i pomiarów Wykonawca zobowiązany jest do przeprowadzenia pomiarów i testów określonych wymogami obowiązujących norm, wymaganych przez Operatora Systemu Dystrybucyjnego zwanego dalej OSD, do którego sieci zostanie podłączona elektrownia oraz testów scharakteryzowanych w punktach Charakterystyki U-I każdego z łańcuchów modułów wykonane przy natężeniu promieniowania słonecznego minimum 700 W/m2. Dane z pomiarów muszą zawierać adnotacje odnośnie temperatury modułu w czasie wykonywanego testu, natężenia promieniowania słonecznego, przy jakim został wykonany pomiar 2. Pomiar mocy poszczególnych łańcuchów PV modułów przy natężeniu promieniowania słonecznego minimum 700 W/m2 3. Pomiar mocy czynnej każdego z falowników i współczynnika mocy przy natężeniu promieniowania słonecznego minimum 700 W/m2 z adnotacją o warunkach meteorologicznych, przy jakim został wykonany pomiar (temperatura otoczenia, natężenie promieniowania słonecznego, prędkość wiatru) 4. Badanie termowizyjne pracujących modułów fotowoltaicznych przy natężeniu promieniowania słonecznego minimum 700 W/m2. Wymagania w zakresie wydajności elektrowni (dotyczy instalacji monitorowanych) Zamawiający wymaga, aby wykonana elektrownia osiągnęła współczynnik wydajności po pierwszym roku użytkowania wyższy lub równy 84% i w kolejnych latach wyższy lub równy 84%-(0,6*(r-1)) gdzie r oznacza kolejny rok pracy elektrowni. Współczynnik wydajności należy obliczyć na podstawie wzoru. 7 tel.:

8 WW = Erzeczywista [kwh] nasłonecznienie [ kwh m2 ] Moc modułów [kw] Natężenie prom. STC 1[ kw m 2 ] 100% Gdzie: WW - współczynnik wydajności w % Energia rzeczywista - energia wyprodukowana przez elektrownię PV po stronie AC mierzona przez liczniki zielonej energii w rozpatrywanym okresie Nasłonecznienie - Wartość nasłonecznienia całkowitego w rozpatrywanym okresie mierzona w płaszczyźnie modułów przez stację meteorologiczną zlokalizowaną na terenie elektrowni PV. Moc modułów - Łączna nominalna moc modułów PV w warunkach STC (wartość z karty katalogowej). Zamawiający zastrzega sobie prawo do kontroli współczynnika wydajności także w cyklach miesięcznych. Dopuszcza się, aby współczynnik wydajności wyliczony dla miesięcy zimowych tj. (listopad - marzec) był mniejszy o 1p% od współczynnika właściwego dla danego roku. Wykonawca zobowiązany jest do zapewnienia stosownej wydajności przez okres minimum 5 lat. W przypadku spadku wydajności poniżej określonego poziomu wykonawca zobowiązany jest do niezwłocznego poprawienia wskaźników pracy elektrowni. W przypadku, gdy wykonawca nie przywróci wskazanej wydajności przez okres dłuższy niż 1 miesiąc Zamawiający rozpocznie naliczanie kar umownych w wysokości 1zł za każdą kwh energii brakującej do spełnienia wskaźnika dla danego roku. Do wyliczenia ilości energii będzie zastosowany wzór. Liczba kwh = (WW nominalny WW uzyskany ) Gdzie: nasłonecznienie [kwh m2 ] Moc modułów [kw] Natężenie prom.stc 1[ kw m 2] 8 tel.:

9 WWnominalny - Współczynnik wydajności obowiązujący dla danego roku w ułamku dziesiętnym WWuzyskany - Współczynnik wydajności uzyskany przez instalację w ułamku dziesiętnym Naliczanie kar będzie odbywać się w cyklach miesięcznych. 9 tel.: