Technické parametry jednotlivých částí FVE Jiří Holoubek, ELCOM, a. s. pavilon P stánek 247
Komponenty fotovoltaických zdrojů AC AC DC η QQP, Q
Fotovoltaické panely Použitelné suroviny pro články: Křemík je ho v zemské kůře dost energeticky náročný na zpracování Galium, Germanium, Kadmium, Indium, Tellur, Selen méně dostupné, zpracování energeticky příznivější Články na bázi krystalického křemíku Polykrystalické Monokrystalické V našich zeměpisných šířkách i s ohledem na vysoký podíl >50% difúzního světla
Fotovoltaické panely Vyhláška 349/2010 Sb. O stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě elektřiny a tepelné energie, Příloha 14 (Datum účinnosti od 8. prosince 2010) Základní zkouška FLASH TEST Intenzita záření 1000W/m 2, spektrum AM 1.5, teplota 25 C
Fotovoltaické panely Minimální referenční závazná hodnota účinnosti FV článku pro instalace s výkonem > 30 kwp Polykrystalický 16% Monokrystalický 18% (u polykrystalických navíc posudek energetického auditora technicky nebo ekonomicky vylučující montáž více účinného zařízení, změny podle 5) (maximální výkon = bod na změřené V-A charakteristice s nejvyšší hodnotou součinu napětí a proudu) Dosahované účinnosti komerčně článků dodávaných v letech 2009 10: Polykrystalické 11 16,2% Monokrystalické 12 17,5%
Fotovoltaické panely Nutno dodat: FLASH TEST se provádí při ideálních podmínkách (čisté panely, teplota 25 C) Dodavateli garantovaná katalogová tolerance výkonu +/- 3 až 5% Teplotní závislost 0,41 0,52%/ C (při teplotě 65 C pokles výkonu o 16,4 20,8%) Maximální garantovaná roční degradace výkonu 0,8% nebo Garantovaný výkon po 10 letech 90%, po 25 letech 80%
Fotovoltaické panely Další úskalí: materiálové vady článků (nehomogenity, příměsi...) výrobní vady modulů a panelů (poškozené sběrnice, špatná funkce by-pass diod, použití článků s mikrotrhlinami...) poškození článků a panelů během přepravy a při montáži Všechny vady a poškození mají zásadní vliv na účinnost zařízení během předpokládané životnosti FV zdroje detekce těchto vad a poškození pomocí: termovize elektrolunimiscenčních testů následných měření V-A charakteristik
Fotovoltaické panely Perspektivy z hlediska účinnosti: amorfní křemík velmi nízkáúčinnost, levnější výroba tenkovrstvé nízkáúčinnost, levnější výroba, rychlejší degradace (CIGS, CIS,CdTe, světlocitlivá barviva, vícevrstvé každá vrstva využívá jinou část slunečního spektra teoreticky účinnost > 65%, ekonomicky náročné tandemové jedna vrstva a-si, druhá μc-si - ekonomicky náročné koncentrátorové články jen na přímé sluneční záření, teoretická účinnost při vícevrstvých provedeních > 80%, intenzita až 1 MW/m 2, nízká životnost, nutnost chlazení luminofory, termovoltaické články, nanostruktury Si
Střídače Střídač / Měnič kmitočtu / Invertor /... Přeměna stejnosměrného napětí FV panelů na střídavé napětí distribuční soustavy Velmi často deriváty 4Q rekuperačních statických měničů kmitočtu úspěšně využívaných v pohonářských aplikacích Rozsah výkonů: jednotky kw - jednotky MW
Střídače Z pohledu konfigurace fotovoltaického zdroje: Decentralizované do cca 30 kw DC DC Centralizované od cca 150 kw AC AC
Střídače Decentralizované vysoké krytí možnost venkovní instalace jednodušší identifikace poruch a výpadků stringů -monitoring flexibilita při instalacích ve FV zdrojích s různými typy FV panelů flexibilita při případné poruše měniče kompletní náhradní měniče řízení větších celků??? Centralizované vnitřní provedení chlazení (kondenzace par, ojínění...)!!! komplikovanější monitoring stringů spolehlivé řízení jeden vývod na transformátor při vhodně zvolených parametrech (na míru) ekonomicky výhodnější
Střídače Účinnost střídačů Maximální účinnost při optimálních podmínkách provozované FVE 100% jmenovitého výkonu střídače, jmenovité napětí na DC straně Euro-účinnost průměrná hodnota účinností při 5, 10, 20,30, 50 a 100% jmenovitém výkonu střídače důležitější pro naše zeměpisné šířky pokud možno rovnoměrná v celém rozsahu výkonů η max = 98% η = 95-96%
Střídače MPP Maximum Power Point - bod s maximálním ziskem energie vstupní napětí - závislost na teplotě vstupní proud - závislost na osvitu panelů Nastavení pracovního bodu střídače - MPP Tracker V mnoha případech není rozhodujícím faktorem pro ekonomickou výhodnost instalace a provozu katalogová účinnost deklarovaná výrobcem či obchodníkem
Střídače Další úskalí: požadavky na galvanické oddělení DC a AC strany střídače vícenásobné MPP Trackery integrované přepěťové ochrany integrovanéelektronicképojistky výstupní LCL filtry schopnost plynulé regulace činného a jalového výkonu jak z hlediska dispečerského řízení distribuční soustavy, tak z hlediska nevyžádané dodávky jalového výkonu vlivem kabelových vedení Zmatek v hlavách investorů a provozovatelů dopad na ekonomickou výhodnost investice
Transformátory Stožárové Kioskové instalace do 630 kva společné kiosky s centralizovanými střídači instalace do 2,5 MVA chlazení!!!
Transformátory Základní typy ztrát ovlivňující účinnost u olejových i suchých transformátorů: P 0 naprázdno P k nakrátko Oboje lze ovlivnit jednak materiálovými vstupy, jednak technologií výroby Pro fotovoltaické zdroje transformátory s extrémně nízkými ztrátami Deklarovaná účinnost transformátorů 98,3 98,5 %
Zařízení umožňující připojitelnost Požadavky obecně platných Zákonů, Vyhlášek a Norem Požadavky a podmínky distribuční společnosti pro konkrétní společný napájecí bod neutrální účiník v místě připojení k distribuční síti splnění základních kvalitativních parametrů elektřiny v místě připojení další požadavky na dispečerské řízení (od 100kWp ) novela Energetického zákona, mimo jiné možnost řízení činného výkonu možnost řízení jalového výkonu Kromě pokusů o stupňovitou dekompenzaci kapacit kabelových vedení vždy zařízení výkonové elektroniky Vždy další negativní dopad na účinnost celého řetězce zařízení FVE