Fotovoltaické. systémy na budovách

Transkript

1 Fotovoltaické systémy na budovách plk. Ing. Zdeněk k Hošek Ministerstvo vnitra - generální ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR

2 Obnovitelné zdroje energie Legislativní rámec OSN a EU

3 Obnovitelné zdroje energie Legislativní rámec ČR

4 Fotovoltaické systémy v ČR

5 Fotovoltaické systémy

6 Fotovoltaické články Monokrystalické (Si) Polykrystalické (Si) Ploché amorfní Minimální požární zatížení p 3 % - 5 % hořlavých látek

7 Fotovoltaické panely Fotovoltaické panely se skládají ze základních jednotek - solárních článků (velkoplošných diod alespoň s jedním PN přechodem) o rozměru obvykle 12 x 12 cm, jejichž napětí činí cca 0,5 V= Standardně jsou používány sestavy pro jmenovité provozní napětí 12 V, 24 V, 48 V či 60 V = Takto vytvořené sestavy článků v sériovém nebo sériovo-paralelním řazení jsou hermeticky uzavřeny ve struktuře krycích materiálů výsledného solárního panelu EVA-ethylen vinyl acetát Tedlar (PVF)-polyvinylfluorid

8 Zapojení střída dače e (měni niče) napětí Centralizované pro velké instalace od 10 kw p DC AC

9 Zapojení střída dače e (měni niče) napětí Decentralizované pro malé výkony od 1 kw p

10 Druhy fotovoltaických systémů 1. Drobné aplikace 2. Síťové systémy (grid-on) 3. Ostrovní systémy (grid-off) a) s přímým napájením b) systémy s akumulací elektrické energie c) hybridní systémy (kombinace OZ) 4. BIPV - systémy integrované do budov (Building Integrated Photovoltaics)

11 Síťové systémy (grid-on) Jsou nejvíce uplatňovány v oblastech s hustou sítí elektrických rozvodů. Jedná se o solární systémy připojené na rozvodnou síť Špičkový výkon síťových systémů připojených k rozvodné síti je v rozmezí jednotek kw p až MW p Tyto systémy je možné využívat ve dvou režimech: a)energie pro vlastní spotřebu s možností prodeje přebytků b)energie výlučně na prodej

12 Ostrovní systémy (grid-off) Jedná se o systémy sloužící pro výrobu elektrické energie pro účely zásobování staveb, u kterých není vybudována anebo není možné vybudovat elektrickou přípojku. Ostrovní systémy se dělí na: a)systémy s přímým napájením b)systémy s akumulací elektrické energie 12 V / 24 V / 48 V / 60 V= anebo 230 V~ c)hybridní systémy (s celoročním provozem)

13 Fotovoltaické systémy síťové 1. Solární panel 2. nosná konstrukce 3. DC odpojovač 4. měnič (střídač) 5. Elektroměr 6. monitorovací zařízení

14 BIPV - systémy integrované do budov Jedná se o aplikace fotovoltaiky v obvodových pláštích, stropech či střechách budov (v ČR např. nová scéna ND)

15 Bezpečnost fotovoltaických systémů Fotovoltaické zařízení (PV) na straně DC musí být považováno za činné vždy, i když je odpojeno od strany AC Pro ochranu PV modulů musí být dodrženy pokyny výrobce PV napájecí vodič musí mít na straně AC hlavního přívodu přístroje pro ochranu proti proudovému přetížení a zkratu Ochrana proti elektromagnetickému rušení (EMI) v budovách musí být provedena tak, aby plochy smyček vedení byly co nejmenší a minimalizovala se tak napětí indukovaná při úderu blesku

16 Bezpečnost fotovoltaických systémů PV moduly musí být instalovány tak, aby byl zajištěn odvod tepla při maximálním slunečním osvitu v daném místě. Postup instalace stanovuje výrobce U PV měniče musí být na straně DC odpojovač Všechny rozváděče (PV zdroje, PV pole a kompenzační jednotky) musí být označeny štítkem oznamujícím, že části uvnitř rozváděčů mohou být živé ještě po odpojení PV měniče Pozor - ČSN se nevztahuje na výrobny elektřiny a tepla, přenosové soustavy a distribuční soustavy s licencí (TOTAL STOP a CENTRAL STOP )

17 Bezpečnost fotovoltaických systémů V PV systémech se používají dva druhy kabelů pro DC rozvody (+ / - vodič -oddělené vedení) pro AC rozvody Kabely v DC části musí být dimenzovány pro napětí až 800 V= s odolností proti mechanickému namáhání a UV záření proti vlivům počasí a velkým teplotním rozdílům ( 40 C až +70 C)

18 Problematika právních předpisů Podle EZ se jedná o výrobnu elektřiny s ochranným pásmem Menší fotovoltaické systémy jsou považovány podle SZ za technické zařízení stavby bez ohlášení, SP a ÚS 20 m OP 20 m OP PO 4 m od OP nová stavba PO 4 m od OP nová stavba

19 Zákon č. 458/2000 Sb. Výrobna elektřiny energetické zařízení pro přeměnu různých forem energie na elektřinu, zahrnující všechna nezbytná zařízení - tj. i elektrické stanice Ochranné pásmo výrobny elektřiny je vymezeno svislými rovinami vedenými ve vodorovné vzdálenosti 20 m kolmo na oplocení nebo od vnějšího líce obvodového pláště výrobny elektřiny

20 Zákon č. 183/2006 Sb. Technická zařízení stavby Menší fotovoltaické systémy (???) na stavbě připojené na síť a rovněž systémy sloužící pro výrobu elektrické energie k zásobování staveb, u kterých není vybudována elektrická přípojka se ve smyslu SZ posuzují jako technická zařízení stavby Podle stanoviska MMR je možné takové instalace podle [ 103 odst. 1 písm. b) bod 20] posoudit jako záměr, který pro svoji realizaci nevyžaduje stavební povolení ani ohlášení stavebnímu úřadu

21 Zákon č. 183/2006 Sb. Doplnění součásti stavby Současné pojetí 103 odst. 1) písm. b) bod 4. SZ v kontextu s požadavky 92 ( 96) umožňuje doplnit stavbu (v tomto případě energetickou soustavu její část - elektrizační soustavu) o prvek, který je její součástí či příslušenstvím Z hlediska SZ musí být takové doplnění v souladu s podmínkami rozhodnutí o umístění stavby případně s územním souhlasem

22 Zákon č. 183/2006 Sb. Změna dokončené stavby Pokud je fotovoltaický systém instalován na stavbu popř. do stavby, jedná se o změnu dokončené stavby stavební úpravy dokončené stavby Podle 81 odst. 3 písm. a) SZ nevyžadují stavební úpravy rozhodnutí o změně stavby ani územní souhlas

23 Menší fotovoltaické systémy grid-on a gridoff instalované na stavbě Umístění (SZ) V rámci plochy pro bydlení není možné podle SZ bez změny územního plánu umísťovat FVE s větší kapacitou, než vyžaduje povolovaný rodinný dům Je-li plocha územním plánem určena pro bydlení, mohou na ní být v souladu s ÚPD umísťovány fotovoltaické panely pro výrobu elektrické energie pouze v tom případě, že slouží výlučně pro navržený dům

24 Menší fotovoltaické systémy grid-on a gridoff instalované na stavbě Užívání (SZ) Pokud byl FVS proveden podle 103 SZ, nevyžaduje jeho užíváníoznámenístavebnímu úřadu ani kolaudační souhlas Pokud byl FVS realizován na základě ohlášení stavebnímu úřadu podle 104 odst. 2 písm. a) SZ nebo na základě stavebního povolení či veřejnoprávní smlouvy anebo certifikátu autorizovaného inspektora, vyžaduje jeho užívání oznámení stavebnímu úřadu nebo kolaudační souhlas Podle 122 odst. 1 SZ vyžaduje kolaudační souhlas stavba, jejíž vlastnosti nemohou budoucí uživatelé ovlivnit

25 Menší fotovoltaické systémy grid-on a gridoff instalované na stavbě Požadavky požární ochrany U obestavěných prostor musí být vjezdy pro požární techniku o minimální šířce 3,5 m a výšce 4,1 m Stavba se umisťuje 4 m od hranice ochranného pásma takovým způsobem, který umožňuje příjezd a provedení zásahu mimo ochranné pásmo V případě neprůjezdných jednopruhových přístupových komunikací delších než 50 m -smyčkový objezd nebo plocha umožňující otáčení vozidla

26 Menší fotovoltaické systémy grid-on a gridoff instalované na stavbě Požadavky požární ochrany Měnič napětí s odpojovačem se v instalaci FVE umisťuje tak, aby stejnosměrná část rozvodu byla co nejkratší Střešní nebo fasádní instalace fotovoltaických panelů nesmí svým provedením znemožňovat odvětrání objektu či prostoru omezit provoz, opravy a údržbu spalinových cest bránit přístupu jednotek požární ochrany při zásahu

27 Ambivalentní vlivy FVE Klady a zápory FVE z hlediska PO Klady Čistá energie Provoz Montáž Připojitelnost Zápory Zvýšené požární nebezpečí (složité podmínky pro zásah) Přístupové podmínky (dostupnost, ochranná pásma) Neodpojitelnost DC části (hašení pod napětím) Odpojení od distribuční sítě (prodleva při zásahu)

28 Ambivalentní vlivy FVE

29