Fotovoltaické systémy

A5M13VSO-6

Základními prvky fotovoltaických systémů jsou

• Fotovoltaické články a moduly

• Měniče

• Pomocná zařizení (BOS)

Sledování bodu maximálního výkonu(MPPT)

Autonomní systémy

Typ Napětí (V)Hustota energie (Wh/litr)

Hustota energie

(Wh/kilogram)

Životnost (cykly)

Pb akumulátor

2,1 70 30 300

NiMH 1,4 240 75 800

LiCoO2 3,7 400 150 1000

LiMn2O4 4,0 265 120 1000

LiFePO4 3,3 220 100 3000

U autonomních systémů se uchovává energie pro dobu bez slunečního svitu nějčastěji v elektrochemických akumulátorech

STŘÍDAČ

Systémy připojené k elektrické síti

Elektrická siť nahrazuje

akumulaci energie

Konfigurace FV pole a typy měničů u systému připojených k síti (on-grid)

Centrální měnič

• 10 – 250 kW (elektrárna)

•vysoká účinnost, nízká cena

• nižší spolehlivost, ne zcela optimální MPPT

Řetězcový měnič

• 1 – 10 kW

• každý řetězec má MPPT (vysoká účinnost)

• vyšší cena

Modulový měnič

• 50 - 180 W

• každý modul má MPPT

• vysoká cena, nižší účinnost

Filter ~ vgrid

PVarray

Line frequencyinverter

C

High frequencyinverter

vx

Highfrequencytranformer

High frequencybridge

Filter

vgridFilter ~PVarray

Full bridge inverter

C

BoostConverter

VDC bus

Různá zapojení střídačů

S transformátorem

Bez transformátoru se zvyšováním napětí

FV panel

Frequency& Voltage

control

MěřeníNN (Wh)

=~

INVERTOROCHRANA

DC STRANA

OCHRANA AC STRANA

VN TRANSFORMÁTOR0,4 / 22 kV

DISTRIBUČNÍ SÍŤ(ČEZ, E.ON, PRE)

MONITORING, SBĚR DAT

VNĚJŠÍ OCHRANA PŘED ÚDEREM BLESKU

KONSTRUKCEOCHRANA

DISTR. SÍTĚ

MěřeníVN (Wh)

Měnič musí být doplněn systémem pro sběr dat a komunikačním systémem

Hlavní parametry střídače:

- účinnost ( 98%)- nominální výkon AC i DC strany- jednofázový/třífázový- maximální vstupní napětí (DC)- rozsah napětí MPP trackeru- účinnost přizpůsobení MPP trackeru- max. vstupní proud (DC)- max a min. okolní teplota - stupeň krytí IP XX- vnitřní konfigurace

- transformátor- počet nezávislých MPP trackerů- počet výkonových stupňů- komunikační rozhraní

1.Fotovoltaické články a moduly

2.Měniče

3.Pomocná zařizení

v

Prad

h

)(cos)(cos.)( )(sin tttP hvt

vyuz 1

701353

Pevná konstrukce (orientace, sklon)

Pro systémy připojené k síti je v podmínkách České republiky optimální úhel sklonu 35°

v

Prad

)(cos7.01353)( )(sin

1

ttP vt

vyuz

Systém se sledovačem

Otáčení kolem jedné osy

)(cos.)( )(sin ttP ht

vyuz 1

701353

)(sin

1

7.01353)( tvyuz tP

Systém se sledovačem

Dvouosé natáčení FV pole

Systémy se sledovačem mohou získat až o 30% více energie oproti systémům s pevnou konstrukcí

Návrh rozmístění konstrukcí

• Rozestup mezi konstrukcemi

• Zastínění – stromy, budovy, komíny, ploty, sloupy, dráty vedení apod.

• Vliv orientace k jihu a sklonu panelů• http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps/pvest.php

0100

200300

400500

600700

800900

8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00

Ou

tpu

t p

ow

er (

W)

PV field 1 PV field 2

Lokální stínění

- může výrazně snížit účinnost FV systému

Mechanické konstrukce na objektech

• Kotvení do střechy• Průchody střechou• Statika nosných konstrukcí• Zatížení větrem, sněhem• Systém Donauer, Schüco, Schletter,

Kriener a další

Umístění střídačů

• Venkovní– přímo na konstrukci

(chráněné před sluncem, přímým deštěm apod.)

– technologický kontejner

• Vnitřní– ve vhodné místnosti

(teplota, ventilace)

Ochrana před bleskem

Navrhování fotovoltaických elektrárenProjektová dokumentace

• Studie

• Projekt pro stavební povolení (PSP) Obsah dle stavebního zákona č.183/2006 a zejména vyhlášky 499/2006 – příloha 1

• Realizační dokumentace (PP)Detailně rozpracovaná dokumentace – obsah dle vyhlášky 499/2006 – příloha 2

• Dokumentace skutečného provedení (DPSP)Úprava PP podle skutečného provedení – obsah dle vyhlášky 499/2006 – příloha 3

Situace

Postup instalace

• Distributor – E.ON, ČEZ, PRE• Stavební úřad, dotčené orgány• Zahájení stavebního řízení• Instalace• Připojení k DS• Licence• Uzavření smlouvy o výkupu• Registrace u OTE