Europe Solar Production Projektowanie, montaż i użytkowanie instalacji fotowoltaicznych
Budowa i użytkowanie instalacji fotowoltaicznej Zakres prezentacji: Historia firmy Europe Solar Production sp. z o.o. Produkcja modułów fotowoltaicznych film. Rodzaje modułów fotowoltaicznych Instalacje fotowoltaiczne Instalacje on-grid Instalacje off-grid Funkcjonowanie instalacji fotowoltaicznej Symulator instalacji fotowoltaicznej Zastosowania fotowooltaiki w życiu codziennym
Europe Solar Production Historia Europe Solar Production Sp. z o.o.: - 2009 rok: założenie Solnova Sp. z o.o., - 2010 rok: uruchomienie linii produkcyjnej, (linia i technologia zakupione od firmy Schmid, dopasowana do wymagań Solnova), - 2010 rok: zatrudnienie pierwszych pracowników, - 2010 rok: uzyskanie certyfikatu PN-EN ISO 9001, - 2010 rok: uzyskanie certyfikatu IEC 61215/IEC 61730, - 2011 rok: zmiana nazwy na Bauer Solar Production sp. z o.o. - 2012 rok: uzyskanie certyfikatów ISO 14001/ OHSAS 18001, - 2013 rok: zmiana nazwy na Europe Solar Production sp. z o.o.
Energia odnawialna Energia odnawialna jest to energia uzyskiwana z naturalnych, powtarzających się procesów przyrodniczych. Odnawialne źródła energii (OZE) stanowią alternatywę dla tradycyjnych pierwotnych nieodnawialnych nośników energii (paliw kopalnych). Ich zasoby uzupełniają się w naturalnych procesach, co praktycznie pozwala traktować je jako niewyczerpalne. Źródło: http://www.mg.gov.pl/bezpieczenstwo+gospodarcze/energetyka/odnawialne+zrodla+energii W obliczeniach można przyjąć, że średnia emisja CO2 w energetyce konwencjonalnej wynosi 0,65 kg/ kwh. Uwaga: Fotowoltaika w zależności od technologii potrzebuje 1 4 lat aby wyprodukować energię równą tej włożonej w procesie produkcji modułu fotowoltaicznego.
Uzysk specyficzny Moc zainstalowana = 1 kwp Specyficzny uzysk z instalacji fotowoltaicznej: kwh/kwp Powierzchnia modułów = 4 x 1,6 m2 = 6,4 m2 Obliczenia specyficznego uzysku: Sprawność modułu = 14,0 15,0 % 1.230 kwh/m2 1kWp = 6,4 m2 m2 = 0,15625 kwp 100 % : 7.872 kwh/kwp 14,0% : 1102 kwh/kwp 14,5% : 1.141 kwh/kwp 15,0% : 1.180 kwh/kwp Uwaga: uwzględniając różnego rodzaju straty (zmiana współczynnika temp., niejednorodność promieniowania, system PV) schodzimy z uzyskiem do poziomu 939 kwh/kwp
Sprawność modułu fotowoltaicznego Wydajność modułu fotowoltaicznego: Energia elektryczna wy. = = Energia świetlna we. Moc wyjściowa Natężenie światła * pole powierzchni Przykład: Natężenie = 1000 W/m2 Pole powierzchni modułu = 1,65 m2 Moc modułu = 240 Wp 1,65 m 240 Wp 1000 W/m2 * 1,65 *100 % = 14,54 % 1,0 m
Standardowe warunki testowe Standardowe Warunki Testowe STC Temperatura 25 st. C Natężenie światła Ir = 1000 W/m2 AM Air Mass = 1.5 (Europa środkowa) Standardowe warunki testowe ustalenie wydajności modułu Pmax
Nasłonecznienie Przykładowa lokalizacja - Kraków Roczne nasłonecznienie 1150 kwh/m2 odpowiada Ilości generowanej energii: 863 kwh/kwp Źródło: www.pro-sun.pl
Nasłonecznienie Strona EU pozwalająca na obliczenie wydajności instalacji fotowoltaicznej dla wybranej lokalizacji w Europie (miesięczne, dzienne). http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.php?lang=en&map=europe
Nasłonecznienie Lokalizacja Białystok: Hy = 1.230 kwh/m2 Ey = 939 kwh/kwp
Położenie oraz wielkość instalacji Google Maps można wykorzystać podczas planowania instalacji fotowoltaicznej. Dane możliwe do uzyskania: - pole powierzchni /wymiary/ - azymut. Źródło: google.com Uwaga: położenie geograficzne uzyskujemy klikając prawym przyciskiem na obiekcie. Uwaga : przeszkody w zabudowie warto sprawdzić w terenie (na miejscu przyszłej instalacji fotowoltaicznej).
Moduł fotowoltaiczny parametry pracy Parametry modułów fotowoltaicznych.
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Główne elementy instalacji fotowoltaicznej on grid - przyłączonej do sieci energetycznej. Źródło: www.pro-sun.pl 1 moduł fotowoltaiczny, 2 skrzynka, przyłączeniowa, 3 inwerter, 4 licznik energii el. dwukierunkowy, 5 odbiornik,
Pojemność płytki krzemowej
Połączenie szeregowe płytek
Połączenie równoległe płytek
Diody bypassowe w module fotowoltaicznym
Eliminacja efektu Hot spot
Wpływ połączenia szeregowego modułów na wydajność Źródło: www.pro-sun.pl
Wpływ połączenia równoległego na wydajność
Rodzaje modułów fotowoltaicznych Moduł fotowoltaiczny Monokrystaliczny Polikrystaliczny Amorficzny A- Si - Amorphous Silicon Si monocrystalline Silicon Si Polycrystalline Silicon CaTe - Cadmium Telluride CIGS - Copper Indium Gallium Selenide
Rodzaj modułów fotowoltaicznych Amorficzny Wydajność 8 13 % 8 14 m2/kwp Powierzchnia potrzebna do zainstalowania 1 kwp Polikrystaliczny Wydajność 14,4 15,5 % 6,7 8 m2/kwp 6,7 8 m2/kwp Monokrystaliczny Wydajność 14,5 16 % 6,5 7,5 m2/kwp
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Oprogramowanie darmowe: SMA Sunny Design www.sma.de Kacocalc pro www.kaco-geraetetechnik.de FRONIUS Konfigurator www.fronius.com Oprogramowanie płatne (uniwersalne) : PV Sol, PV Scout, inne. Źródło: SMA
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Źródło: SMA
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Źródło: SMA
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Źródło: SMA
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Źródło: SMA
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Źródło: SMA
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Źródło: SMA
Planowanie instalacji fotowoltaicznej on-grid Źródło: SMA
Kabel elektryczny Główne wymagania: - odporność na promieniowanie UV, - odporność na wilgoć, - odporność na uszkodzenia mechaniczne (podwójna izolacja), - max. napięcie 1,8 kv, - temperatura pracy - 40 - +90 st. C
Mocowanie modułów fotowoltaicznych Uchwyt montażowy Konstrukcja wsporcza Uwaga: Zaleca się unikania wprowadzania naprężeń podczas mocowania, Zaleca się stosowania jednakowej siły dla wszystkich modułów fotowoltaicznych. Profil montażowy
Montaż instalacji dachowej - dachówka Do haków przykręcona zostaje konstrukcja aluminiowa, do której następnie zostają przymocowane moduły fotowoltaiczne.
Montaż instalacji dachowej blacha trapezowa
Montaż instalacji dachowej dach płaski Z uwagi na znaczne obciążenia może wystąpić konieczność zastosowania konstrukcji samonośnej
Montaż instalacji dachowej dach płaski Przykład zastosowania konstrukcji samonośnej na dachu płaskim Wskazówka: Zamontowanie blachy od tyłu modułu zabezpiecza przed wiatrem i dodatkowo powoduje dociskanie konstrukcji do powierzchni dachu. System szczególnie nadaje się do dachów, które nie można zbytnio obciążać.
Instalacja na wolnym powietrzu fundament Bloki betonowe mogą być związane na trwale z konstrukcją lub po prostu konstrukcja może być obciążona nimi.
Inwertery do 100 kwp Inwerter 1 fazowy Inwerter 3 fazowy Inwerter 3 fazowy (x 3) Sunny Boy 3000 TL Sunny TriPower 15000 TL Sunny Mini Central 9000 TL Dodatkowe oznaczenia: TL wersja bez transformatora RP Reactive Power Control ESS rozłącznik strony DC Źródło: SMA
Inwerter naścienny 5 kwp Źródło: SMA
Inwerter wolnostojący powyżej 100 kw Założenia do projektu: Lokalizacja: Kraków Powierzchnia do wykorzystania: 10,5 ha Współczynnik: 888 kwh/kwp Powierzchnia czynna modułów : 48.573 m2 Rodzaj modułów: BS 240 6P Liczba modułów: 29.500 szt Roczny uzysk energii: 6.336 MWh *) Warunkiem uzyskania kosztów przychodów jest posiadanie koncesji na sprzedaż energii przy sprzedaży energii lub zużywanie energii elektrycznej na własne potrzeby.
Inwerter wolnostojący powyżej 100 kw Inwertery centralne mogą być wyposażone w stacje transformatorowe /np. 20 kv/ Źródło: SMA
Inwerter wolnostojący powyżej 100 kw Parametry inwertera : Max prąd wejściowy: 2.844 A Max napięcie wejściowe 1.000 V Parametry instalacji PV 148 szt x 8 A = 1.278 A 20 x 36,75 V = 735 V 2 x 1.278 A = 2.556 A Podłączenie modułów fotowoltaicznych do inwertera: jeden ciąg składa się z 20 modułów, do jednego wejścia podłączonych jest 148 ciągów (po 20 modułów) Każdy inwerter posiada dwa niezależne wejścia.
Inwerter wolnostojący powyżej 100 kw Przykładowa instalacja o mocy 3,1 MWp Zastosowano 31 inwerterów 100 kwp podzielonych na wyspy po 100 kwp Źródło: Bauer Solarenergie
Inwerter wolnostojący powyżej 100 kw Zapotrzebowanie na powierzchnię wynosi ok. 20.000 m2/ 1 MWp Łączna moc elektrowni : ok. 7 MWp
Elektrownia fotowoltaiczna 2 MWp inwertery stringowe Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia fotowoltaiczna 2 MWp inwertery stringowe Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia fotowoltaiczna 2 MWp inwertery centralne Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia fotowoltaiczna 2 MWp inwertery centralne Źródło: Sunny Portal SMA
Wyprowadzenie mocy W zależności od mocy instalacji niezbędne jest jej podpięcie do sieci energetycznej (napięcie, rozpływ mocy w okolicy, stan sieci) warunki podłączenia instalacji energetycznej wydaje lokalny zakład energetyczny. Źródło: www.pro-sun.pl
Skrzynka przyłączeniowa po stronie DC Jednym z nierozłącznych elementów instalacji PV jest skrzynka przyłączeniowa po stronie DC. Najczęściej znajdują się w niej zabezpieczenia nadnapięciowe strony DC. Źródło: Hensel Uwaga: materiał skrzynki musi być odporny na działanie promieni UV oraz dodatkowo skrzynka nie powinna znajdować się w pomieszczeniach, w których występuje niebezpieczeństwo tworzenia się pary kondensacyjnej!!!
Wyłącznik przecipożarowy po stronie DC Wyłącznik przeciwpożarowy jest bardzo istotnym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej na wypadek wystąpienia pożaru. Źródło: Eaton Uwaga: wyłącznik p-poż może być integralną częścią inwertera lub może zostać zabudowany jako niezależny element instalacji!!!
Produkcja roczna energii elelktrycznej 4,71 kwp Źródło: www.pro-sun.pl
Produkcja dzienna energii elektrycznej 4,71 kwp
Fotowoltaika w systemie energetycznym Energetyka słoneczna Praca: 1.000 h/rok Energetyka konwencjonalna: - węglowa, - gazowa, - atomowa, - biomasowa - wodna. Praca: 8000 h/rok MIX energetyczny Energetyka wiatrowa Praca: - na lądzie: 2.000 h/rok - na morzu: > 3.000 h/rok Energetyka szczytowa: - wodna, - gazowa. Praca: w razie potrzeby
Fotowoltaika w systemie energetycznym Fotowoltaika jest w stanie pokryć dużą część zapotrzebowania szczytu porannego Źródło: www.pro-sun.pl
Elementy instalacji fotowoltaicznej Off grid Główne elementy instalacji fotowoltaicznej off grid pracującej jako instalacja wyspowa. Źródło: www.pro-sun.pl 1 moduł fotowoltaiczny, 2 regulator ładowania, 3 odbiornik prądu stałego, 4 akumulator, 5 inwerter, 6 odbiornik prądu zmiennego.
Rodzaje zestawów akumulatorowych Bateria akumulatorów gromadzenie energii elektrycznej. Rodzaje akumulatorów 1.000 ładowań Żelowe 2.000 ładowań Kwasowoołowiowe Litowojonowe 7.000 ładowań
Obliczenie liczby modułów fotowoltaicznych Moc generatora /lipiec/: Pg = 301 Wp Moc pojedynczego modułu: P = 240 Wp Liczba modułów PV = 2 szt. Moc generatora /grudzień/: Pg = 1.456 Wp Liczba modułów PV = 7 szt. Uwaga: wiedząc, że przy 7 modułach w okresie letnim nasze zapotrzebowanie będzie pokryte praktycznie przez 2 moduły, dlatego możemy dla tych 4 szt. zaplanować dodatkowy odbiór, który pracuje tylko latem (np. System klimatyzacji) lub pozostajemy przy dwóch modułach i braki w okresach jesienno ziomowych będziemy pobierali z sieci.
Instalacja odgromowa - podłączenia Żródło: ABB Zabezpieczenie nadnapięciowe firmy ABB. Przykładowe ustawienia: - <=1,2 * Un [V] - <= 0,1 [s]
Rozliczenie zużycia energii elektrycznej Landis + Gyr Sp. z o.o. www.landisgyr.pl Uwaga: rodzaj licznika energii elektrycznej oraz sposób odczytu należy uzgodnić z zakładem energetycznym.
Nadzór instalacji fotowoltaicznych Sunny Portal zbiera dane z całego świata /www.sunnyportal.com/
Elektrownia Sanktuarium w Jaworznie Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia Sanktuarium w Jaworznie Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia Sanktuarium w Jaworznie Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia Sanktuarium w Jaworznie Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia Sanktuarium w Jaworznie Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia Sanktuarium w Jaworznie Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia Sanktuarium w Jaworznie Źródło: Sunny Portal SMA
Elektrownia Sanktuarium w Jaworznie Źródło: Sunny Portal SMA
Nadzór instalacji fotowoltaicznych Nadzór nad pracą elektrowni możliwa jest za pośrednictwem zdalnego dostępu do parametrów pracy z wykorzystaniem dedykowanych rozwiązań SMA OPC Serwer. Źródło: SMA
Stacja meteorologiczna dane pogodowe Źródło: SMA Stacja meteorologiczna umożliwia zbieranie danych pogodowych i analizę wydajności instalacji fotowoltaicznej.
Przegląd instalacji fotowoltaicznej Wysokość konstrukcji wsporczej powinna zabezpieczać przed osłanianiem modułów przez opadający śnieg. Miedzy dwoma rzędami modułów musimy zostawić drogę umożliwiającą koszenie trawy oraz mycie modułów.
Instalacja fotowoltaiczne dodatkowe wymagania Istotne elementy dodatkowe: - ogrodzenie instalacji fotowoltaicznej, - system monitoringu, - drogi serwisowe (czyszczenie paneli fotowoltaicznych 2 razy w roku), - koszenie trawy i roślin.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Moduły ramowe Moduły bezramowe Rama aluminiowa Szyba - Szyba Zastosowanie: - fasady, - dachy skośne, - dachy płaskie, - wolnostojące. Zastosowanie: - fasady, - dachy skośne. BIPV (Building Integrated Photovoltaics) jest to instalacja fotowoltaiczna zintegrowana z budynkiem i tym samym jest częścią odpowiedzialną za parametry budowlane budynku takie jak przewodność cieplną, izolacja termiczna, ochrona dźwiekoszczelna.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Dywersyfikacja działalności biznesowej Na istniejących obiektach firm lub gospodarstw rolniczych możliwe jest obniżenie kosztów stałych prowadzonej działalności (powierzchnia pracuje dwukrotnie).
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Autonomiczne zestawy zasilające Autonomiczne zestawy zasilające pozwalają na zasialnie odbiorników w miejscach, w których nie ma dostępu do publicznej sieci elektroenergetycznej.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Autonomiczne zestawy zasilające Autonomiczne zestawy zasilające składają się ze źródeł energii elektrycznej (fotowoltaika, wiatrak) oraz bateria akumulatorów (najczęściej są to układy off grid.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Oświetlenie zewnętrzne w domu i ogrodzie Mikro autonomiczne zestawy zasilające mogą być wykorzystane do zasilania oświetlenia w różnych miejscach w gospodarstwie domowym.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Oświetlenie uliczne Oświetlenie uliczne wykonane z wykorzystaniem zestawów fotowoltaika-wiatrak pozwala na obniżenie kosztów bieżącej pracy układu (inwestycja jest zdecydowanie wyższa od tradycyjnych lamp sodowych). Bardzo istotne jest dobranie układów do prawidłowej pracy zapewnienie ciągłości pracy.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Wyposażenie domowe Wyposażenie gospodarstwa domowego może być wykonane w formie mikro autonomicznych zestawów fotowoltaicznych.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Gadżety oraz drobne urządzenia zasilane energią elektryczną Każde urządzenie elektryczne pracujące na prądzie stałym może być zasilane za pośrednictwem mikro autonomicznych zestawów fotowoltaicznych.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Car porty i samochody elektryczne Olbrzymi potencjał rozwoju fotowoltaiki związany jest z postępem w zakresie motoryzacji opartej na samochodach elektrycznych.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Gospodarstwo domowe: Prosument Dzięki zastosowaniu fotowoltaiki w gospodarstwie domowym lub spółdzielni mieszkaniowej występuje możliwość zwiększenia bezpieczeństwa zasilania przy jednoczesnej możliwości obniżenia kosztów energii elektrycznej.
Zastosowanie modułów fotowoltaicznych Elektrownie hybrydowe Budowa elektrowni hybrydowych to poprawa bezpieczeństwa energetycznego gminy (daje możliwości zwiększenia przychodów gminy, pozwala na zagospodarowanie nieużytków oraz zwiększa stabilność zasilania).
Składniki kosztów energii elektrycznej Energia elektryczna taryfa dzienna: Energia elektryczna taryfa nocna:
Analiza zużycia energii elektrycznej Przeprowadzając analizę zużycia energii elektrycznej będziemy w stanie podjąć lepsza decyzję na temat rodzaju instalacji fotowoltaicznej
Pożar instalacji fotowoltaicznej. Takich sytuacji Państwu nie życzę Zapraszam również na stronę : www.pro-sun.pl