Typ projektu: Instalacja PV ze zużyciem energii na potrzeby własne.

Transkrypt

1 Zawansowane Systemy Fotowoltaiczne Zajęcia projektowe nr 2 Część 1. Projekt w Sunny Design Typ projektu: Instalacja PV ze zużyciem energii na potrzeby własne. Lokalizacja : Kraków Parametry temperaturowe jak w poprzednim projekcie Uwzględnianie straty w przewodach DC (15m) AC (20m) Profil zużycia energii : gospodarstwo domowe (dwie osoby dorosłe, obie pracują zawodowo, dwoje dzieci). Roczne zużycie energii 5000kWh. Przeanalizować stworzony profil w układzie tygodniowym i całorocznym! Instalacja fotowoltaiczna: Moc 5 kwp (20 modułów Brukbet BEP 250W) montaż na dachu, azymut 0 o pochylenie 35 o. Falownik STP 5000TL-20 Przewody o podanych wcześniej długościach. Należy tak dobrać przekroje, aby straty były mniejsze niż 0,3%. Analiza przepływów energii dla systemu bez akumulatorów. Należy przenalizować i zanotować do dalszych porównań ilości energii: wytworzonej, zużytej od razu, oddanej do sieci i pobranej z sieci oraz współczynniki samowystarczalności i zużycia energii na potrzeby własne. Monitorowanie instalacji można pominąć.

2 Analiza rentowności: Analiza rentowności przeprowadzona w oparciu o ceny energii dla gospodarstwa domowego i system opustów ( w przybliżeniu) dla instalacji do 10kW. Koszty uproszczone: 5000 /kwp Koszty eksploatacyjne 1.5% /rok Degradacja modułów : 0,8%/ rok Finansowanie 100% kapitału własnego Inflacja 2,5% Analiza rentowności w okresie 25 lat Koszt zakupu energii 0,55/kWh Roczny wskaźnik wzrostu ceny energii 3,5% Przychód z tytułu oddawania energii do sieci 0,44 /kwh Okres uzyskiwania przychodów za energię oddawaną do sieci 15 lat Potrącenie lub dochód przy zużyciu energii na potrzeby własne 0 Cena prądu po upływie okresu : 0,17 kwh Sprawdzić przybliżony okres amortyzacji instalacji, koszty własne produkcji energii i roczny zysk. Warianty analizy rentowności (po ich przeprowadzeniu wrócić do ustawień początkowych) 1. Sprawdzić powyższe wskaźniki dla kosztów w zakresie od 4500 do 6000 /kwp 2. Przy koszcie 5000/kW sprawdzić efekt finansowania w programie prosument: a. 0 kapitału własnego b. 40% dofinansowania c. Kredyt na 10 lat z RSO 2,5% 3. Przy koszcie jak powyżej sprawdzić rentowność przy preferencyjnym kredycie (5%) na 50% kosztów instalacji. Kredyt na 10 lat. 4. Urealnić koszty systemu wyszukując w Internecie ceny użytych w projekcie urządzeń (falownik, moduły). Dodatkowo należy uwzględnić dachową konstrukcję wsporczą (wyszukać wśród ofert polskich producentów: Corab, Remor, Baks) oraz koszty montażu (można przyjąć /kw). Do cen netto należy dodać 8%VAT (przy założeniu, że system będzie instalowany na budynku mieszkalnym do 300m 2 ) Warianty sposobu montażu. Zachowując ustalone wcześniej kąty sprawdzić wpływ sposobu integracji modułów PV z budynkiem (dach, fasada, zintegrowany, wolnostojący) na ilość wyprodukowanej energii. Wyniki zestawić w ujęciu procentowym względem najlepszego uzysku energii.

3 Warianty profili zużycia energii. Dla pierwotnego układu modułów oraz zryczałtowanych kosztów 5000 /kwp przeprowadzić analizę dla wszystkich dostępnych w programie profili zużycia energii. Dla gospodarstw domowych pozostawić roczne zapotrzebowanie na poziomie 5000kW. W przypadku małego przedsiębiorstwa przyjąć kwh a dla zakładu przemysłowego kwh. W każdej z tych 3 kategorii profili wyszukać profile zapewniające największe i najmniejsze zużycie energii na potrzeby własne. Przenalizować jak ten parametr przekłada się na okres amortyzacji instalacji. Wariant z magazynem energii Przeanalizować podstawowy wariant instalacji (dwie osoby dorosłe, obie pracują zawodowo, dwoje dzieci) z jednofazowym magazynem energii (Sunny Boy Storage 2.5 oraz akumulator litowy 7kWh). Porównać przepływy energii w systemie bez akumulatora i z akumulatorem. Proszę zwrócić uwagę na ilość cykli ładowania/rozładowania akumulatora w ciągu roku. Dla systemu z akumulatorem proszę przeprowadzić analizę rentowności systemu uwzględniając ceny użytego sprzętu (Sunny Boy Storage 2.5 i Tesla PowerWall 7kWh) Analiza układu łańcuchów modułów. Sprawdzić jak zmieni się produkcja energii jeśli zamiast jednego łańcucha 20 modułów do falownika podepnie się dwa łańcuchy (po jednym do każdego wejścia) po 10 modułów. Analiza dachu w układzie wschód-zachód. Należy sprawdzić jak będzie pracowała instalacja PV na budynku z dwuspadzistym dachem, którego jedna połać jest skierowana dokładnie na wschód a druga na zachód. Pochylenie obu połaci 35 o. W tym celu należy stworzyć dwie generatory fotowoltaiczne

4 po 10 modułów ustawione pod właściwymi kątami a następnie każdy z nich podłączyć do osobnego wejścia falownika. Sprawdzić jak w takim wariancie zmieniła się produkcja energii względem optymalnego ustawienia na południe, czy wpłynęło to na samokonsumpcję energii i o ile wydłużył się okres amortyzacji instalacji. Analiza współpracy PV z pompą ciepła. Sprawdzić jak zmieniają się współczynniki jakościowe instalacji PV gdy zasila ona również pompę ciepła służącą ogrzewania i do przygotowywania c.w.u.. W parametrach wprowadzić dane budynku w którym faktycznie Państwo mieszkacie. Przeanalizować warianty docieplenia budynku oraz podjąć próbę dobrania odpowiedniej mocy instalacji PV (celem jest uzyskanie jak największej niezależności energetycznej). Część 2. Zdobywanie danych pomiarowych z działających instalacji PV. Celem jest zapoznanie się z działaniem portali udostępniających darmowo dane z instalacji PV. Sunny Portal Na stronie głównej portalu wejść w publicznie dostępne instalacje: Wyszukać instalacje działające w Krakowie na AGH. Wybrać jedną z nich i sprawdzić jakie dane o instalacji są dostępne i w jakim zakresie czasowym. To samo zrobić dla drugiej instalacji z AGH. Wyliczyć znormalizowaną produkcję (kwh/kwp) dla całego roku oraz dla najlepszego i najgorszego miesiąca w roku (dla obu instalacji). Powyższe czynności powtórzyć dla 15 innych instalacji w różnych rejonach Polski.

5 Podobną analizę wykonać dla Niemiec, Hiszpanii, Włoch i Szwecji (po 5 instalacji w każdym kraju). Wyniki ująć w zestawieniu tabelarycznym. Sunny Places Podobnie jak na poprzednim portalu wyszukać i przeprowadzić analizę pracy 10 instalacji PV działających w Polsce. Korzystając z dostępnego na portalu symulatora przeanalizować pod względem możliwości zainstalowania systemu PV i oszacowania jego możliwości produkcyjnych dach własnego domu. Solar Edge Na portalu wyszukać w publicznie dostępnych instalacjach system na dachu C3 (AGH Kraków).

6 Przeanalizować dane dostępne z instalacji w widoku pulpitu jak również w widoku układu. Porównać produkcję energii w poszczególne dni (np. od początku kwietnia). Zwrócić uwagę na zwykłe zachowanie się instalacji w stosunku do zachowania w dzień bardzo pogodny (np. 10 kwietnia). Sprawdzić ile typów modułów występuje w tej instalacji. Sprawdzić ile kątów pochylenia zastosowano w tej instalacji. Sprawdzić czy wszystkie moduły mają ten sam azymut. Wyliczyć znormalizowaną produkcje energii dla całej instalacji w poszczególnych miesiącach. Wyliczyć znormalizowaną produkcje energii łącznie dla modułów (od do 2.13) w poszczególnych miesiącach i od początku tego roku. Porównać tą produkcję z analizowanym wcześniej systemem SMA. Wyszukać innych instalacji działających w Krakowie i w Polsce dostępnych na tym portalu. Przeprowadzić dla kilku z nich podobną analizę jak na portalu Sunny Portal. Cześć 3. Pozyskiwanie danych pogodowych Portal