Zaawansowane systemy fotowoltaiczne. Projektowanie systemów PV



Podobne dokumenty
Projektowanie systemów PV. Proces projektowania systemu PV

Proces projektowania systemu fotowoltaicznego

Zaawansowane systemy fotowoltaiczne. Projektowanie systemów PV

Projektowanie systemów PV

Projektowanie systemów PV

Projektowanie systemów PV

Czyste energie. Projektowanie systemów fotowoltaicznych. wykład 5. dr inż. Janusz Teneta. Wydział EAIiE Katedra Automatyki

Zaawansowane systemy fotowoltaiczne. Projektowanie systemów PV

Proces projektowania, budowy i nadzoru nad pracą systemu PV

Czyste energie. Falowniki w systemach PV Monitoring i eksploatacja systemów PV

Energetyka słoneczna systemy fotowoltaiczne. Projektowanie systemów PV

Projektowanie systemów PV

Projektowanie systemów PV

Rodzaje i konfiguracje systemów fotowoltaicznych

Przedsiębiorstwo. Klient. Projekt. Laminer. Wprowadź w Opcje > Dane użytkownika. Laminer

ZAŁĄCZNIK NR 10 Symulacja uzysku rocznego dla budynku stacji transformatorowej

ZAŁĄCZNIK NR 09 Symulacja uzysku rocznego dla budynku garażowo-magazynowego

Instalacja fotowoltaiczna o mocy 36,6 kw na dachu oficyny ratusza w Żywcu.

Przedsiębiorstwo. Projekt. Projekt instalacji fotowoltaicznej. R-Bud. Osoba kontaktowa: Anna Romaniuk

Przedsiębiorstwo. Projekt. Wyciąg z dokumentacji technicznej dla projektu Instalacja fotowoltaiczna w firmie Leszek Jargiło UNILECH Dzwola 82A UNILECH

Przedsiębiorstwo. Klient. Projekt

Przedsiębiorstwo. Klient. Projekt

Analiza opłacalności instalacji ogniw fotowoltaicznych

Przedsiębiorstwo. Projekt. Projekt instalacji fotowoltaicznej. P.H.U MARKUS-TEXI Sp.j. Osoba kontaktowa: Marek Drozdowski

Przedsiębiorstwo. Projekt. Projekt instalacji fotowoltaicznej. P.H.U MARKUS-TEXI Sp.j. Osoba kontaktowa: Marek Drozdowski

3D, Podłączona do sieci instalacja fotowoltaiczna (PV) Dane klimatyczne RZESZOW/JASIONKA ( )

Przedsiębiorstwo. Projekt. Projekt instalacji fotowoltaicznej. P.H.U MARKUS-TEXI Sp.j. Osoba kontaktowa: Marek Drozdowski

Techno serwis Pomykany Kraków Poland. Tel.: w.czarnecki@technoserwis.com.pl Internet:

Przedsiębiorstwo. Projekt. Projekt instalacji fotowoltaicznej. P.H.U MARKUS-TEXI Sp.j. Osoba kontaktowa: Marek Drozdowski

Przedszkole w Żywcu. Klient. Osoba kontaktowa: Dariusz ZAGÓL, Projekt

Etapy Projektowania Instalacji Fotowoltaicznej. Analiza kosztów

Twój system fotowoltaiczny

Projektowanie systemów PV. Wprowadzenie do energii słonecznej i fotowoltaiki cz. 2 dr inż. Janusz Teneta C-3 pok. 8 (parter), romus@agh.edu.

Instalacje fotowoltaiczne

Opcje Standardowa WiFi PM+ PM+/WiFi GPRS PM+/GPRS Licznik

Dobieranie wielkości generatora fotowoltaicznego do mocy falownika.

Zaawansowane systemy fotowoltaiczne. Eksploatacja systemów PV

Analiza opłacalności instalacji ogniw fotowoltaicznych

1 Instalacja Fotowoltaiczna (PV)

Techno serwis Pomykany Kraków Poland. Tel.: w.czarnecki@technoserwis.com.pl Internet:

ENERGREEN. Dane projektu. Lokalizacja - dane nasłonecznienia. Lokalizacja (statyka) Wybierz powierzchnię - Dach skośny 1.

Zaawansowane systemy fotowoltaiczne. Eksploatacja i optymalizacja systemów PV

Eksploatacja systemów PV

najlepszekolektory.eu

Instalacje fotowoltaiczne / Bogdan Szymański. Wyd. 6. Kraków, Spis treści

SYSTEM SOLARNY kw GENESIS SOLAR INVERTER. on-grid

najlepszekolektory.eu

STEROWANIE MOCĄ CZYNNĄ W FALOWNIKACH SMA CZYLI JAK KONSUMOWAĆ WIĘKSZOŚĆ PRODUKOWANEJ ENERGII NA WŁASNY UŻYTEK

System fotowoltaiczny Moc znamionowa równa 2 kwp nazwa projektu: Raport techniczny

Nr klienta: 31 Numer oferty: 031/03/2015 Data oferty: Instalacja domowa

Program BEST_RE. Pakiet zawiera następujące skoroszyty: BEST_RE.xls główny skoroszyt symulacji RES_VIEW.xls skoroszyt wizualizacji wyników obliczeń

Projektowanie systemów PV. Produkcja modułu fotowoltaicznego (PV)

Symulacja generowania energii z PV

STP 5000TL-20 / STP 6000TL-20 / STP 7000TL-20 / STP 8000TL-20 / STP 9000TL-20 / STP 10000TL-20 / STP 12000TL-20. Komunikacja

Elektrownie Słoneczne Fotowoltaika dla domu i firmy

SZKOLENIE podstawowe z zakresu słonecznych systemów grzewczych

ANALIZA EKSPLOATACJI INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ Z MODUŁAMI STAŁYMI I NA TRACKERZE

PORADNIK INWESTORA. instalacje fotowoltaiczne Perez Photovoltaic

Fotowoltaiczne zestawy On-Grid dla domów prywatnych oraz firm

Produkcja modułu fotowoltaicznego (PV)

Zaawansowane systemy fotowoltaiczne. Wpływ warunków pracy na efektywność systemów PV

Wykorzystanie portalu PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) do:

Systemy fotowoltaiczne stosowane w instalacjach prosumenckich rodzaje, komponenty, przegląd rozwiązań zagranicznych i krajowych

Rozdzielacz komunikacyjny do wielkowymiarowych instalacji solarnych z przemiennikami częstotliwości Sunny Central lub Sunny Mini Central

Projekt koncepcyjny instalacji fotowoltaicznej o mocy 38,88 kwp - ZAZ Nowa Sarzyna

Sunny Tripower 5000TL 12000TL

TEMAT: TECHNOLOGIA MODUŁÓW FOTOWOLTAICZNYCH WYMAGANE PARAMETRY TECHNICZNE

Sposoby przetwarzania energii słonecznej. Sprawność przetwarzania energii słonecznej. Wrażliwość na wzrost temperatury ~18 % do 80 %

Fotowoltaiczne zestawy On-Grid dla domów prywatnych oraz firm

Błędy w specyfikacjach technicznych i ich potencjalne skutki

PSPower.pl. PSPower MULTIFAL (Basic ; PV)

INTELIGENTNY DOM Systemy zarządzania energią

Załącznik nr 7 WYMAGANE PARAMETRY TECHNICZNE MODUÓW FOTOWOLTAICZNYCH I FALOWNIKÓW

MOBILNE STANOWISKO DO BADAŃ EFEKTYWNOSCI MODUŁÓW PV.

Zapraszamy do współpracy wszystkich zainteresowanych maksymalnie efektywnymi elektrowniami fotowoltaicznymi.

Przykładowy PROJEKT INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ O MOCY ZASILAJĄCY WOJEWÓDZKI OŚRODEK RUCHU DROGOWEGO

Projekt koncepcyjny elektrowni fotowoltaicznej

Podzespoły i układy scalone mocy część II

Kompleksowe 3 modułowe szkolenie systemy PV Program zajęć

FOTOWOLTAIKA JAWORZNO

SYSTEM QBATT5³. 3 fazowy system magazynowania energii QBATT5

Systemy fotowoltaiczne cz.2

System Solarne stają się inteligentniejsze

ANKIETA dotycząca montażu instalacji fotowoltaicznej. 1. Imię i nazwisko.. 2. Adres zameldowania.. 3. Adres zamieszkania. 4.

PRO-SUN Sp. z o.o. ul. Franciszkańska 125, Łódź te.l , ;

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

Mała przydomowa ELEKTROWNIA WIATROWA SWIND 6000

Część 1. Wprowadzenie. Przegląd funkcji, układów i zagadnień

najlepszekolektory.eu

PSPower.pl MULTIFAL. Najbardziej wszechstronne urządzenie do zasilania. Parametry Sposób pracy. v PSPower

SOLARNA. Moduły fotowoltaiczne oraz kompletne systemy przetwarzające energię słoneczną. EKOSERW BIS Sp. j. Mirosław Jedrzejewski, Zbigniew Majchrzak

HYBRYDOWY SYSTEM ZASILANIA W ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ DOMKÓW REKREACYJNYCH

Q CELLS AKUMULATOR ENERGII SŁONECZNEJ Q.HOME+ ESS-G1

INSTRUKCJA LABORATORYJNA NR 4-EW ELEKTROWNIA WIATROWA

Projekt instalacji fotowoltaicznej dla Przykładowej Firmy

Systemy fotowoltaiczne cz.2

Ocena parametrów pracy instalacji PV z panelami monokrystalicznymi

Kontrola wytwarzania energii w systemach PV

Systemy czysto fotowoltaiczne nie gwarantują ciągłości zasilania odbiornika!!!

ul. Zbąszyńska Łódź Tel. 042/ Fax. 042/

Transkrypt:

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 1 Zaawansowane systemy fotowoltaiczne Wykład 4 Projektowanie systemów PV dr inż. Janusz Teneta C-3 pok. 8 (parter), e-mail: romus@agh.edu.pl Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH Kraków 2016

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 2 Projektowanie systemów fotowoltaicznych: Cel projektu/aplikacji Parametry elektryczne Lokalizacja Ograniczenia powierzchniowe Ograniczenia środowiskowe Ograniczenia finansowe Proces symulacji Weryfikacja wyników Budowa systemu Nadzór nad pracą systemu

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 3 Cel projektu Badawczy Demonstracyjny Użytkowy Komercyjny (zarobkowy) Prywatny Uniwersalny Indywidualny

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 4 Parametry elektryczne Maksymalizacja produkcji energii elektrycznej systemy zarobkowe Pokrycie konkretnych potrzeb odbiornika z zasilania fotowoltaicznego: Profil czasowo-mocowy odbiornika: napięcie autonomia chwilowe zapotrzebowanie na moc maksymalna potrzebna moc niezawodność zasilania

Kalkulator energii J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 5

Czasowy rozkład mocy J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 6

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 7 Lokalizacja Położenie geograficzne Dostępność energii słonecznej Optymalne kąty ustawienia baterii słonecznych Częściowe zacienienie przez obiekty znajdujące się w pobliżu: drzewa budynki Albedo wpływ odbicia od powierzchni płaskich przed instalacją (woda, trawnik, śnieg)

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 8 Narzędzia analizy przestrzennej Google Earth

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 9 Narzędzia analizy przestrzennej Dokumentacja fotograficzna

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 10 Narzędzia analizy przestrzennej Aplikacje na telefony komórkowe (iphone)

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 11 Narzędzia analizy przestrzennej Specjalistyczne urządzenia

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 12 Narzędzia analizy przestrzennej Narzędzia geodezyjne dalmierze, poziomice, niwelatory np. Leica Disto D8

Obrys horyzontu J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 13

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 14 Narzędzia analizy przestrzennej Pojedyncze zdjęcia składane w panoramę 360 o przy użyciu programu Horizon v2.0 ( www.energieburo.ch ), a następnie automatycznie generowany plik opisu horyzontu, wczytany do programu PVSyst (www.pvsyst.com) Grafika : program PVSyst oraz Horizon v2.0

Widok trójwymiarowy J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 15

Analiza układu cieni J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 16

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 17 Analiza układu cieni Grafika : program PVSyst Near Shadings

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 18 Ograniczenia powierzchniowe Powierzchnia dostępna na montaż instalacji: np. dach lub fasada budynku Parametry wytrzymałościowe: Duża powierzchnia baterii słonecznych to duże siły powstające przy wiejącym wietrze

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 19 Ograniczenia środowiskowe Refleksy światła na panelach PV mogą być uciążliwe dla otoczenia Wybór odpowiedniego generatora pomocniczego w systemach hybrydowych Hałas Zanieczyszczenia powietrza (spaliny) Drgania Zagrożenie pożarowe

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 20 Ograniczenia finansowe: Budżet określony na wstępie projektu Instalacja podpięta do sieci powinna generować zyski na zakładanym poziomie Cel projektu powinien zostać osiągnięty za rozsądną cenę Liniowość kosztów instalacji PV możliwość rozbudowy etapami

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 21 Proces symulacji Reguły ogólne obliczenia ręczne Symulacje komputerowe Optymalizacja systemu iteracyjne dochodzenie do równowagi pomiędzy wskaźnikami jakości a kosztami

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 22 Komputerowe wspomaganie projektowania Specjalistyczne oprogramowanie darmowe (np. SunnyDesign by SMA) Specjalistyczne oprogramowanie komercyjne (np. PVSyst, PVSol, PolySun, Solar Design Studio) Otwarte środowiska obliczeniowe (np. Matlab) Bazy danych meteo (pomiary własne, PVGIS, Solar GIS Meteonorm, Helioclim, NASA, Ministerstwo BTiGM)

Wskaźniki jakości Solar Fraction (Fsol) udział energii słonecznej w całkowitej ilości energii zużytej przez odbiornik docelowo 100% Performance ratio (Pr) współczynnik wydajności określający stosunek rzeczywiście wyprodukowanej energii elektrycznej do energii, którą mógłby wyprodukować ten sam system pracując z nominalną sprawnością (ŋstc) Final Yield (Yf) uzysk końcowy średnia dzienna ilość wyprodukowanej energii odniesiona do zainstalowanej mocy J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 23

Współczynnik jakości systemu PV Performance Ratio PR PR[%]=100 E REAL /E STC Współczynnik jakości systemu Performance Ratio można również zdefiniować jako: PR = Wartość znormalizowana dostarczanej energii [kwh/kw] POA Irradiation/P mstc [kwh/m 2 ]/[kw/m 2 ] x 100 [%] PR 1 PM 1 GPOA STC STC P G M dt POA dt E E A GPOA P P EN PR dla dobrego systemu to ~80%+ J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 24

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 25 Weryfikacja wyników Przeprowadzenie symulacji na kilku różnych programach oraz dla różnych zestawów danych pogodowych Porównanie wyników z ogólnie przyjętymi regułami (eliminacja błędów grubych ) Porównanie wyników z pomiarami w istniejących już instalacjach, pracujących możliwie blisko docelowej lokalizacji projektowanego systemu

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 26 Budowa systemu Wytrzymała konstrukcja nośna Odpowiednie chłodzenie baterii słonecznych Okablowanie odporne na UV i hermetyczne złącza Zabezpieczenia uziemienie, odgromniki i ochronniki przepięciowe Wentylacja akumulatorów System monitoringu elektrycznego i pogodowego

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 27 Budowa systemu Wytrzymała konstrukcja nośna Odpowiednie chłodzenie baterii słonecznych Okablowanie odporne na UV i hermetyczne złącza Zabezpieczenia uziemienie, odgromniki i ochronniki przepięciowe, bezpieczniki (prąd cofający) Wentylacja akumulatorów System monitoringu elektrycznego i pogodowego

Dobre praktyki przy projektowaniu J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 28 Wybór technologii modułów fotowoltaicznych: Technologia Sprawność Powierzchnia 1kWp [%] [m 2 ] Mono Si 20.1 5.0 Poly Si 18.6 5.4 CdTe 10.1 9.9 CIGS 12.2 8.2 HIT 17.3 5.8 Amorphous Si 7.5 13.3 Barwnikowy 11.1 9.0

Wybór technologii modułów fotowoltaicznych J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 29

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 30 Dobre praktyki przy projektowaniu Właściwa konfiguracja modułów PV do falownika: Łączna moc modułów PV (STC) powinna wynosić od 110 do 125% mocy szczytowej falownika Jeżeli szeregi modułów łączymy równolegle to muszą one mieć identyczną strukturę elektryczną (typ i ilość modułów) oraz pracować w identycznych warunkach nasłonecznienia (kąty pochylenia, azymut) Wypadkowe napięcie układu otwartego na szeregu modułów nie może przekroczyć maksymalnego napięcia dopuszczanego na wejściu przez falownik przy najniższej spodziewanej temperaturze pracy systemu Wypadkowe napięcie punktu mocy maksymalnej na szeregu modułów nie może być niższe niż minimalne napięcie, dla którego falownik jest w stanie zaimplementować procedurę MPPT przy najwyższej spodziewanej temperaturze pracy systemu

Dobre praktyki przy projektowaniu J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 31 Właściwa konfiguracja modułów PV do falownika źródło: materiały reklamowe falownik SMA STP 17000TL

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 32 Dobre praktyki przy projektowaniu Właściwy dobór kąta pochylenia modułów PV: Dla systemów podpiętych do sieci należy wybierać optymalny kąt całoroczny (ok. 35 o ). Dla systemów wydzielonych należy wybierać kąt optymalny dla sezonu zimowego (50 o -60 o ). Dodatkowo taki kąt pomoże w samooczyszczaniu modułów z zalegającego śniegu.

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 33 Dobre praktyki przy projektowaniu Szacowanie dziennej produkcji energii elektrycznej w systemie fotowoltaicznym: E [Wh] = H p [Wh/m 2 ] * η [%] * PR [%] * S [m 2 ] /10 000 E [Wh] = H p [Wh/m 2 ] * P PV [kwp]* PR [%] * /100 Gdzie E energia uzyskana z systemu H p dzienna suma całkowitego promieniowania słonecznego w płaszczyźnie modułów PV η - sprawność modułów PV (dla Si-poly można przyjąć 16%) PR Performance Ratio (można przyjąć 75-85%) S - powierzchnia modułów PV P PV - nominalna moc systemu PV w warunkach STC

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 34 Dobre praktyki przy projektowaniu Obliczanie pojemności akumulatora w systemie autonomicznym: C = A * E U * 0,8 Gdzie: C - pojemność akumulatora [Ah] A - wymagana autonomia systemu [dni] E - energia jaką potrzebuje odbiornik w ciągu doby [Wh] U - znamionowe napięcie systemu [V]

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 35 Najczęściej popełniane błędy Niewłaściwy dobór regulatora ładowania do typu zastosowanych akumulatorów Błędnie określona autonomia systemu Stosowanie akumulatorów z ciekłym elektrolitem Brak odpowiedniego chłodzenia modułów PV Złe określenie w projekcie minimalnej i maksymalnej temperatury pracy systemu PV Złe kąty montażu modułów PV Zbyt duże zagęszczenie w przypadku wielorzędowej instalacji PV na gruncie Pionowy montaż modułów PV przy spodziewanym zacienieniu o charakterze horyzontalnym Zła konfiguracja stringów PV podłączanych do falownika Brak zabezpieczeń antyprzepięciowych

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 36 Nadzór nad pracą systemu Statystyczna analiza parametrów chwilowych Wykrywanie uszkodzeń: Pomiary elektryczne Pomiary termiczne

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 37 Sprawność falownika w systemie PV Sprawność świadczy o jakości falownika, jest ona definiowana jako: η moc wyjsciowa moc wejsciowa P P AC DC Sprawność nie jest stała, lecz zmienia się wraz ze zmianami mocy, temperatury i napięcia wejściowego. Europejska sprawność ważona definiowana jest następująco: η euro 0.03 η 0.1 η 5%P n 30%P n 0.06 η 0.48 η Parametr ten bierze pod uwagę zachowanie falownika przy niecałkowitym obciążeniu Jest to dobry parametr do porównywania różnych falowników. 10%P n 50%P 0.13 η n 0.2 η 20%P n 100%P Sprawność ważona falownika dla południowo- zachodnich rejonów USA. California Energy Commision (CEC) η CEC 0.04 η 0.21 η 10%P 50%P n n 0.05 η 0.53 η 20%P n 75%P n 0.12 η 0.05 η n 30%P n 100%P n

Sprawność [%] J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 38 Sprawność przy częściowym obciążeniu Sprawność vs. obciążenie falownikasunny Boy 3000 max. Sprawność ok. 95 % przy 50% mocy nominalnej Europejska sprawność ważona: 93.6 % Znormalizowana moc wyjściowa Pac/Pacnom [%] Image: SMA Regelsysteme GmbH, Niestetal, Germany

Sprawność [%] J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 39 Sprawność przy różnym obciążeniu Sprawność falowników w różnych topologiach Falownik z transformatorem M. Cz. Falownik bez transformatora Falownik tyrystorowy Falownik z transformatorem W.Cz. Znormalizowana moc AC Pac/Pacnom [%] Image: SMA Regelsysteme GmbH, Niestetal, Germany

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 40 Różne rodzaje systemów PV Falownik centralny Falownik szeregowy (string) Koncepcje master-slave lub Team Photos: SMA Regelsysteme GmbH, Niestetal, Germany

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 41 Tryby pracy falowników w systemach PV Falownik centralny Koncepcja Master-Slave Moduły AC i falowniki (Multi-)String Koncepcja Sunny Team Optymalizer mocy + falownik Photos: SMA Regelsysteme GmbH, Niestetal, Germany

Sprawność Falownik centralny + Duża moc nominalna wysoka sprawność Sprawność falownika Straty spowodowane niedopasowaniem Znormalizowana moc wyjściowa [P / P nom ] - Duże straty niedopasowania (1...3%) spowodowane przez: Rozrzuty parametrów modułów PV Spadki napięcia na okablowaniu Różnice w temperaturze ogniw PV Różnice w orientacji modułów PV Zacienienie Zabrudzenie... Image: SMA Regelsysteme GmbH, Niestetal, Germany J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 42

Sprawność J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 43 Koncepcja Master-Slave + Sprawność bliska maksymalnej niezależnie od stopnia obciążenia - Wysokie straty niedopasowania - Konieczna wymiana danych pomiędzy falownikami Straty spowodowane niedopasowaniem Sprawność systemu PV Image: SMA Regelsysteme GmbH, Niestetal, Germany Znormalizowana moc zainstalowanych falowników [P / P nom ]

Sprawność J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 44 Moduły AC i falowniki (Multi-)String + zminimalizowane straty dopasowania (ok. 0,1%) + zredukowanie okablowanie DC Straty spowodowane niedopasowaniem - Niska sprawność przy niepełnym obciążeniu Sprawność Image: SMA Regelsysteme GmbH, Niestetal, Germany Znormalizowana moc zainstalowanych falowników [P / P nom ]

Sprawność J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 45 Koncepcja Sunny Team + Zminimalizowane straty niedopoasowania (ok. 0,1%) + Sprawność bliska maksymalnej niezależnie od obciążenia Straty spowodowane niedopasowaniem - Wymiana danych pomiędzy falownikami Sprawność systemu Image: SMA Regelsysteme GmbH, Niestetal, Germany Znormalizowana moc zainstalowanych falowników [P / P nom ]

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 46 Optymalizer mocy + falownik Źródło: www.solaredge.com

Eksploatacja i monitoring systemów fotowoltaicznych J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 47

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 48 Monitoring Monitoring pogodowy Dzięki niemu uzyskujemy informacje o chwilowych wartościach przetwarzanej energii promieniowania słonecznego oraz o warunkach pracy systemu PV (np. temperatura powietrza). Odpowiedni zbiór danych pozwala na przeprowadzanie wiarygodnych analiz i symulacji komputerowych. Monitoring energetyczny Gromadzi informacje o parametrach elektrycznych systemu PV (stało- i zmiennoprądowych). Pozwala na kontrolę pracy systemu, wykrywanie sytuacji awaryjnych oraz analizę statystyczną. Porównanie danych z monitoringu pogodowego i energetycznego umożliwia ocenę sprawności całego systemu PV oraz wykrywanie nietypowych uszkodzeń.

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 49 Monitoring pogodowy Minimum Całkowite promieniowanie słoneczne w płaszczyźnie horyzontalnej Temperatura otoczenia Optimum Całkowite promieniowanie słoneczne w płaszczyźnie horyzontalnej Rozproszone promieniowanie słoneczne w płaszczyźnie horyzontalnej Całkowite promieniowanie słoneczne w płaszczyźnie modułów PV Temperatura otoczenia (powietrza) Temperatura modułów PV Ciśnienie atmosferyczne Wilgotność powietrza

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 50 Monitoring pogodowy przykłady stacji pomiarowych Stacja meteo na dachu budynku C3, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 51 Monitoring pogodowy przykłady stacji pomiarowych Hokuto City, Japonia monitoring farmy fotowoltaicznej 1,2MWp

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 52 Monitoring pogodowy - przykłady pomiarów nasłonecznienia (dzień słoneczny) 1000 Promieniwanie słoneczne [ W/m2 ] 900 800 700 600 500 400 300 8015 Wh/m 2 Kipp&Zonen CM21 200 100 0 5:02 6:02 7:02 8:02 9:02 10:02 11:02 12:02 13:02 14:02 15:02 16:02 17:02 18:02 19:02 20:02 Godzina Źródło: pomiary własne

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 53 Monitoring pogodowy - przykłady pomiarów nasłonecznienia (dzień z zachmurzeniami ) Promieniwanie słoneczne [ W/m2 ] 1200 1000 800 600 400 5105 Wh/m 2 Kipp&Zonen CM21 200 Źródło: pomiary własne 0 5:02 6:02 7:02 8:02 9:02 10:02 11:02 12:02 13:02 14:02 15:02 16:02 17:02 18:02 19:02 20:02 Godzina

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 54 Monitoring energetyczny Standardy komunikacji z falownikami / regulatorami ładowania: Magistrala szeregowa RS485 Bluetooth Telefonia komórkowa GSM/GPRS Ethernet / Internet pozwala na zdalny nadzór/konfigurację PowerLine komunikacja przez linię energetyczną ~230V Inne

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 55 Monitoring energetyczny - przykład kompleksowego systemu firmy SMA Solar Technology AG Sunny WebBox Główne urządzenie systemu odpowiedzialne za komunikację z falownikami i innymi urządzeniami w systemie, oraz za generowanie strony WWW wizualizującej pracę systemu oraz umożliwiającej zdalny dostęp po poszczególnych jego elementów Power ReducerBox Urządzenie pozwalające za pośrednictwem WebBox na ograniczanie mocy chwilowej falowników oraz zmianę współczynnika cos ф (udział mocy biernej) Sunny Home Manager Urządzenie podobne do WebBox ale dedykowane do zarządzania instalacjami w obrębie jednego gospodarstwa domowego z wykorzystaniem komunikacji Bluetooth

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 56 Monitoring energetyczny - przykład kompleksowego systemu firmy SMA Solar Technology AG Sunny Beam Urządzenie zbierające i wizualizujące dane pomiarowe z 12 falowników. Komunikacja Bluetooth. Niezależne zasilanie solarne. Sunny SensorBox Urządzenie wyposażone w czujnik wartości promieniowania słonecznego oraz temperatury. Opcjonalnie można zainstalować czujnik prędkości wiatru. Komunikacja RS485 lub Bluetooth. Montowany zwykle w płaszczyźnie modułów PV. Meter Connection Box Urządzenie pozwalające pobierać dane z typowego licznika energii elektrycznej z wyjściem impulsowym

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 57 FlashView Monitoring energetyczny - przykład kompleksowego systemu firmy SMA Solar Technology AG Darmowe oprogramowanie pozwalające (po intuicyjnej konfiguracji ) na profesjonalną i atrakcyjną wizualizację pracy elektrowni słonecznej Sunny Matrix Tablica synoptyczna z wyświetlaczem pozwalająca na prezentację podstawowych danych o systemie fotowoltaicznym takich jak moc chwilowa, energia wyprodukowana w ciągu dnia, energia wyprodukowana od uruchomienia systemu Sunny View Kompaktowe urządzenie z 5 ekranem dotykowym przeznaczone do wizualizacji parametrów pracy instalacji PV. Komunikacja poprzez WiFi.

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 58 Monitoring energetyczny - przykład kompleksowego systemu firmy SMA Solar Technology AG Sunny Portal Darmowy portal, do którego urządzenia SMA mogą w sposób automatyczny przesyłać dane pomiarowe. Można w nim przygotować prezentację elektrowni fotowoltaicznej zawierające opis i zdjęcia, który będzie wzbogacany zestawieniami i wykresami prezentującymi produkcję energii w systemie. Właściciel instalacji podejmuje decyzję czy jego dane mają być publicznie dostępne, czy też dostęp do nich będzie możliwy tylko po zalogowaniu na konto. Portal generuje raporty dzienne, miesięczne i roczne przesyłając je na skrzynkę pocztową właściciela instalacji.

Polskie istnalacje PV na Sunny Portal J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 59

J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 60 Monitoring energetyczny Sunny Portal Żródło: wizualizacja pracy elektrowni na Sanktuarium w Jaworznie na www.sunnyportal.com

Monitoring energetyczny przykład codziennego raportu wysyłanego przez Sunny Portal J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 61

Monitoring energetyczny wgląd w parametry falownika za pośrednictwem WebBox J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 62

Informacje o działających instalacjach PVmonitor.pl J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 63

Dziękuję za uwagę!!! J. TENETA Wykłady "Zaawansowane systemy fotowoltaiczne" AGH 2016 64