PROJEKT WYKONAWCZY BRANśA: ELEKTRYCZNA ZADANIE INWESTYCYJNE: Zwiększenie wykorzystania energii słonecznej do wytwarzania energii elektrycznej na potrzeby własne poprzez montaŝ układów fotowoltaicznych na terenie MWiK Spółka z o.o. Ujęcie Wody Bogucino. OBIEKT: Instalacja fotowoltaiczna (roboty i wyposaŝenie w środki i zasoby z zakresu infrastruktury i urządzeń do wytwarzania energii elektrycznej wraz z przyłączeniem). NUMERY EWIDENCYJNE DZIAŁEK: Dz. nr 127 obręb Obroty miejscowość Obroty. INWESTOR: Miejskie Wodociągi i Kanalizacji Sp z o.o. w Kołobrzegu. 78-100 Kołobrzeg ul. Artyleryjska 3. JEDNOSTKA PROJEKTOWA: MB MAXIPROJEKT Beata Starzyńska 75-736 Koszalin, ul. Gnieźnieńska 14. PROJEKTANT: mgr inŝ. Rajmund Maliszewski Nr upr. bud.: A/PNB/8300/121/79 Nr ZOIIB: ZAP/IE/1155/03 DATA OPRACOWANIA: VII.2014 r. 1
ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA I. OPIS TECHNICZNY 1. Podstawa opracowania 2. Cel i zakres opracowania 3. Opis rozwiązań technicznych 4. Wymagania dla paneli i inwerterów 5. Obliczenia techniczne II. RYSUNKI 1. Plan okablowania instalacji fotowoltaicznej. 2. Schemat instalacji fotowoltaicznej. 3. Schemat sterowania i powiązań instalacji fotowoltaicznej z siecią zakładową.
I. OPIS TECHNICZNY DO PROJEKTU INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ 1. PODSTAWA OPRACOWANIA 1.1. PODSTAWA PRAWNA OPRACOWANIA Niniejszy projekt opracowano na podstawie: - zlecenia umowy Inwestora; - projektu budowlanego wykonanego w celu uzyskania pozwolenia na budowę; 1.2. PODSTAWA TECHNICZNA OPRACOWANIA Projekt opracowano w oparciu o: - aktualnie obowiązujące normy, przepisy i wytyczne w zakresie budowy instalacji fotowoltaicznych i kablowych linii nn; - uzgodnień z Inwestorem; - wizji lokalnej. Ponadto w projekcie uŝyto technologie i urządzenia spełniające ekologiczne normy UE określone w obwieszczeniach Prezesa Polskiego Komitetu Normalizacyjnego w sprawie wykazu norm zharmonizowanych. 2. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA Celem niniejszego opracowania jest zaprojektowanie elektrowni słonecznej na potrzeby własne poprzez montaŝ układów fotowoltaicznych w ramach rozbudowy istniejących obiektów w celu ograniczenia negatywnego oddziaływania na środowisko na terenie ujęcia wody Bogucino MWIK w Kołobrzegu w miejscowości Obroty. Zakres projektu jest zgodny z Rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego (Dz. U. 20120.462 wraz z późniejszymi zmianami).
Zakres prac obejmuje: - budowę linii kablowych DC; - montaŝ paneli fotowoltaicznych; - montaŝ inwerterów; - budowę kablowych linii 0,4 kv; - przystosowanie stacji transformatorowej do współpracy z generatorem solarnym; - demontaŝ konstrukcji Ŝelbetowej kolidujące z zabudową paneli fotowoltaicznych. 3. OPIS ROZWIĄZAŃ TECHNICZNYCH 3.1. LINIE KABLOWE Plany i schematy linii kablowych związanych z budową instalacji fotowoltaicznej przedstawiono na rysunkach. Przy zbliŝeniach i skrzyŝowaniach z istniejącą infrastrukturą techniczną zachować normatywne odległości projektowanych linii kablowych od urządzeń i sieci podziemnych. Ponadto przy kaŝdym skrzyŝowaniu i zbliŝeniu z istniejącą infrastrukturą techniczną linie kablowe prowadzić w rurach ochronnych. Lokalizację paneli fotowoltaicznych, inwerterów i szafy kablowo-pomiarowej pokazano na rysunkach. Panele pv montować w typowych stelaŝach czterorzędowych i dwurzędowych. Oprzewodowanie paneli pv z inwerterami wykonać typowymi kablami solarnymi Cu 2,5mm 2, Cu 4 mm 2 i Cu 6mm 2 odpornymi na wysokie temperatury i promieniowanie UV. Odcinki prowadzone w ziemi układać w rurach ochronnych PCV. 3.2. SZAFA KABLOWA SK Szafa kablowa została wyposaŝona: - w zabezpieczenia linii kablowych inwerterów; - w układ pomiarowy energii zielonej; - w układ sterowania i monitoringu pracą inwerterów. Schemat ideowy i widok szafy kablowej SK pokazano na rysunku nr 3.
3.3. ZAKRES PRAC W STACJI TRANSFORMATOROWEJ W celu przystosowania stacji transformatorowej do współpracy z instalacją pv niezbędne jest wykonanie następujących robót: - w polu nr 8 przygotować stelaŝ i zainstalować rozłącznik bezpiecznikowy z bezpiecznikami 315 A; - pod zaciski rozłącznika bezpiecznikowego wpiąć projektowany kabel 4YKY1x300 wykorzystując istniejący kanał kablowy; - w polu nr 10 na głównych szynach zamontować przekładniki prądowe 500A/1A (1/3<5); - z przekładników prądowych wyprowadzić przewody 3DY2x2,5 w kierunku miernika przepływu mocy; - z głównych szyn wyprowadzić w kierunku miernika przepływu mocy przewody YDY4x1,5 zabezpieczając je bezpiecznikami topikowymi; - na drzwiach pola nr 10 zamontować miernik przepływu mocy (miernik wielkości 4 modułów montowany na wsporniku montaŝowym TH 35); - z miernika przepływu mocy wyprowadzić w kierunku szafy kablowej SK linię sterowniczą 3xO2YS(St)CY2Y 1x2x0,64 (linię zakończyć na zaciski sterownika mocy inwerterów); 4. WYMAGANIA DLA PANELI I INWERTERÓW 4.1 PANELE FOTOWOLTAICZNE 1. Moduły wykonane w technologii polikrystalicznej z warstwą metalizowaną pomiędzy warstwą krystaliczną a tylną obudową. Od strony frontowej zabezpieczone szkłem hartowanym w technologii antyodblaskowej. Temperatura pracy ciągłej modułu: -40ºC 85ºC. Warstwa metalizowana to efekt odpowiedniego procesu produkcyjnego wykonanego w próŝni wynikającego z technologii produkcji. Zastosowanie warstwy metalizowanej powoduje uzysk energii przy świetle rozproszonym (zachmurzenie, małe nasłonecznienie) o około 2 do 3% w stosunku do modułów pv bez warstwy metalizowanej. Warstwa metalizowana jest wewnątrz modułu, pomiędzy warstwą krystaliczną a tylną obudową. Powstaje w wyniku jednolitego procesu produkcyjnego i stanowi jedną wspólną całość wykonaną przez jednego producenta paneli pv. 2. ObciąŜalność śniegiem lub wiatrem nie mniej niŝ 5400 Pa. 3. Sprawność co najmniej 15%. Moc pojedynczego panelu pv nie mniejsza niŝ 240W. 4. Panele wyposaŝone w złącza MC 4. 5. Gwarancje prawidłowej pracy modułów: -moduły po 10 latach eksploatacji powinny zapewniać 92% mocy znamionowej i 83% mocy znamionowej po 25 latach pracy.
6. Moduły powinny mieć minimum 12-letnią gwarancję na wady ukryte. 7. Pozostałe parametry techniczne podano na rysunkach. 4.2. INWERTERY Strona wejściowa DC 1. Maksymalne napięcie wejściowe DC V max = 1000V. 2. Napięcie startowe V start = 360V. 3. Liczba niezaleŝnych modułów MPPT 2. 4. Maksymalna moc wejściowa DC dla kaŝdego modułu MPPT 16kW. 5. Maksymalny prąd wejściowy DC 2 x 32A. 6. Maksymalny prąd zwarcia dla kaŝdego modułu MPPT 40A. Strona wyjściowa AC 1. Znamionowe napięcie sieci 400V. 2. Zakres napięć 320 480V. 3. Znamionowa częstotliwość 50Hz. 4. Zakres częstotliwości wyjściowej 47 53Hz. 5. Sprawność 98,2%. 6. Zakres temperatury otoczenia -25ºC +60ºC. 7. Chłodzenie naturalne. 8. Inwertery przystosowane do lokalnego monitorowania przewodowego. 5. OBLICZENIA TECHNICZNE 5.1. BILANS MOCY I ENERGII 1. Moc instalacji solarnej: - ilość zainstalowanych paneli pv o mocy 240W: 748 sztuk; - moc instalacji pv: P = 748 x 0,240kW = 179,52kW; 2. Przewidywana roczna produkcja energii elektrycznej: A = 175000 kwh; 3. Czas uŝytkowania mocy szczytowej: T s = 175000 : 179,52 = 975 h;
5.2. DOBÓR LINII KABLOWEJ DLA SK Dane wyjściowe: - prąd szczytowy I s = 278,95A; P s = 179,52 kw; Dobrano linię kablową 4YKY1x300 o I dd = 408A; Sprawdzenie na spadek napięcia: 100 179520 40 56 300 400 0,3% ść ; 5.3. SPADKI NAPIĘĆ NA LINIACH KABLOWYCH LICZONE OD INWERTERA DO SZAFY KABLOWEJ 5.3.1. Linia kablowa od inwertera S1 do szafy kablowej SK Dane wyjściowe: kabel YAKY 4x50; l = 123m; P = 31,68kW; 100 31680 123 35 50 400 1,4% ść ; 5.3.2. Linia kablowa od inwertera S2 do szafy kablowej SK Dane wyjściowe: kabel YAKY 4x50; l = 143m; P = 31,68kW; 100 31680 143 35 50 400 1,6% ść ; 5.3.3. Linia kablowa od inwertera S3 do szafy kablowej SK Dane wyjściowe: kabel YAKY 4x25; l = 71m; P = 26,4kW; 100 26400 71 35 25 400 1,3% ść ; 5.3.4. Linia kablowa od inwertera S6 do szafy kablowej SK Dane wyjściowe: kabel YAKY 4x35; l = 85m; P = 31,68kW; 100 31680 85 35 35 400 1,4% ść ;
5.4. SPRAWDZENIE SPADKU NAPIĘCIA NA PRZEWODACH SOLARNYCH 5.4.1. Przewód solarny od łańcucha S2.6 do inwertera S2 Dane wyjściowe: I mpp = 7,90A; V mpp = 668,8V; przewód solarny Cu 6mm 2 ; l = 70m; 200 7,9 70 0,5% ść ; 56 6 668,8 5.4.2. Przewód solarny od łańcucha S2.5 do inwertera S2 Dane wyjściowe: I mpp = 7,90A; V mpp = 668,8V; przewód solarny Cu 4mm 2 ; l = 50m; 200 7,9 50 0,5% ść ; 56 4 668,8 5.4.3. Przewód solarny od łańcucha S2.4 do inwertera S2 Dane wyjściowe: I mpp = 7,90A; V mpp = 668,8V; przewód solarny Cu 2,5mm 2 ; l = 35m; 200 7,9 35 0,6% ść ; 56 2,5 668,8 5.5. DOBÓR PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH Dane wyjściowe: P max = 179,6kW; U n = 400V; cosφ = 0,93; tgφ = 0,4; Pobór mocy przez licznik energii elektrycznej Elster A1350 3x230/400V, 50Hz, 5A w obwodzie prądowym na fazę: P L = 0,01W; S L = 0,01VA. Przewody prądowe: DY2,5/750V długości 2x1m. Przewody napięciowe: DY1,5/750 zabezpieczone wkładkami topikowymi 6A w gnieździe Bi-GskY3x25/750V.
Parametry przekładnika prądowego niskiego napięcia ASK 31.3 MBS/0,72kV (nr kat. 7021): - przekładnia: 300A/5A (v = 60); - moc (S pp ): 1,5VA; - klasa: 0,5; - współczynnik bezpieczeństwa: FS = 5; - prąd cieplny 1-sekundowy I t1 = 60 x I n = 60kA; - prąd dynamiczny: i dyn = 150 x I n = 150kA. ObciąŜenie obwodu pierwotnego przekładnika: I max = 278,95A; 179520 3 400 0,93 278,95 ; A. Sprawdzenie obciąŝalności prądowej przekładnika: - warunek: 0,2I n I max 1,2I n ; 0,2 x 278,95 278,95 1,2 x 278,95; 55,8 < 278,95 < 334,74 jest spełniony. B. Sprawdzenie przekładnika ze względu na dopuszczalną obciąŝalność obwodu wtórnego aparaturą i oprzewodowaniem. - moc układu pomiarowego: 0,01VA; - moc tracona na przewodach prądowych przy obciąŝeniu maks.: 278,95 60 2 1 56 2,5 0,31 ; - moc tracona na zaciskach aparatów: 0,3VA - obciąŝenie obwodu wtórnego przekładnika przy prądzie maksymalnym wyniesie: S = 0,01 + 0,31 + 0,3 = 0,62VA; - warunek: 0,25S pp S S pp ; 0,25 x 1,5 0,62 1,5; 0,375 < 0,62 < 1,5 jest spełniony;