+ All Categories
Home > Documents > Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb...

Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb...

Date post: 22-Feb-2020
Category:
Upload: others
View: 0 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
88
Energetika fotovoltaika – využití obnovitelných zdrojů Ing. Jan Bedřich Česká komora lehkých obvodových plášťů 1 Energie – nedílná součást života
Transcript
Page 1: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Energetika fotovoltaika – využití obnovitelných zdrojů

Ing. Jan Bedřich

Česká komora lehkých obvodových plášťů

1

Energie – nedílná součást života

Page 2: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Typy energií1. Elektrická Elektrická energie2. Tepelná3. Chladící

Tradiční zdroje energií - energetická síť

Obnovitelné zdroje energií Plyn• Vodní• Biomasa• Bioplyn• Větrná• Solární

– FVE– Termická

• Geotermální• Skládkový, kalový důlní plyn

2

Energie – nedílná součást života

Page 3: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

0

5

10

15

20

25

30

Čas

Osobní spotřeba

velikost úspormodernímitechnologiemi

Výsledná celkováspotřeba

3

Energie – nedílná součást našeho života

Page 4: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Náklady na energie – trvalý růst – rychlý technický rozvoj společnosti

Rozdělení zákazníků dle velikosti odebírané energieTyp zákazníka Max. odebíraný výkon typ

B2D <30kW domácnostiB2C 20-100kW malé podniky B2B 100-500kW střední podnikyB2A >500kW velké podniky

Spotřeba EE cena elektrické energie

Úspora finančních nákladů na energie

4

Page 5: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Aktivní přístup k řešení nákladů na energieI. méně platit

1. méně spotřebovávat – efektivně využívat bez omezení reálné spotřeby2. nakupovat za nižší ceny – lze to vůbec?

II. sám energii vyrábět - snižovat podíl nakupované energie - aktivně vyrábět EE s využitím aktivní podpory státu

Energie – nedílná součást našeho života Úspora finančních nákladů na dodávkyenergií

5

Page 6: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

2. Energii nakupovat levn ějiMéně platit za energie

Změna dodavatele elektrické energie

Zákon o podnikání v energetických odvětvích zákon 485/2000 Sb.Energetická burza - společná platforma pro nákup EE pro všechny obchodníky

Operátor trhu s elekt řinou – OTEEnergetický regula ční úřad - ERÚPřínos - prostor pro nové služby zákazníkům

- tlak na snižování ceny EE- zvyšování kvality služeb

Rizika - neznámá oblast bez historie

1. Méně platit Úspora finančních nákladů na dodávkyenergií

6

Page 7: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů

1. Pevná výkupní cena za kWh vyrobené energie – 100% záruka odběru EE – 7,50Kč/Kwh pro FVE do 30kWp

2. Návratnost investice – 15 roků zákon3. Zelený bonus – potvrzuje původ ekologicky vyrobené EE

1. Tržní cena EE + zelený bonus – vyšší zisk2. Nutno hledat odběratele EE – není 100% záruka odběru EE

4. Podpora na výrobu elektřiny je poskytována po celou dobu ekonomické životnosti výrobny

Národní cíl ČR : 8% zelené elektřiny z celkové spotřeby do roku 201013% zelené elektřiny z celkové spotřeby do roku 2020

II. Sám energii vyrábět Úspora finančních nákladů na dodávkyenergií

7

Page 8: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Výroba elektrické energieMalá vodní elektrárnyVětrná elektrárnaFotovoltaická elektrárnaKVET na biomasuKVET na bioplyn, skládkový plyn, důlní plyn, zemní plynGeotermální elektrárna

Výroba teplaSystém tepelného čerpadlaSystém solárních kolektorůKVET ( různé zdroje )

Příklady obnovitelných zdroj ů Úspora finančních nákladů na dodávkyenergií

8

Page 9: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Požadavky na elektrickou rozvodnou soustavu (Integrierte Technologie-Roadmap Automation 2015+)

• liberalizace a privatizace trhů s energií – nárůst dat monitoringu sítí• decentralizace výroby energie – snížení významu velkých elektráren

– Smart Energy Grids do roku 2020 – 30% výroby – obousměrné sítě - priorita Zelené knihy Evropské komise

• aktivní řízení sítí,• obousměrná bezztrátová výkonová elektronika,• senzorika,• optimalizované predikční nástroje (i pro meteorologické předpovědi),• modelovací nástroje (zatížení sítí).

• využívání obnovitelných zdrojů energie – cíl 20%.

Požadavky na R&D – vývoj &výzkum

Energetická síť Úspora finančních nákladů na dodávkyenergií

9

Page 10: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Ústup od výstavby rozsáhlých energetických přenosových soustavHyperion Power Generation Vývoj - reaktor o výkonu 27 MW

– žádné pohyblivé části– nevyžaduje lidskou obsluhu. – náplň paliva - nejméně 5 let – je obnovitelná

ToshibaProdej -reaktor 200 kW

– Rozměry - 6 x 1,82 m zastavěná plocha – automatické ovládání– Výroba EE - 40 let – Náklady - 0,05 USD/kWh (1Kč/kWh)

Zdroj: nei.org

Ústup od GW k malým výrobnám Úspora finančních nákladů na dodávkyenergií

10

Page 11: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé Sluneční energie

• Hmotnost Slunce je 1,9891 1030 kg, • teplota povrchu - okolo 6 000 K• Celkový tok energie Slunce - 3,8.1026 W. • Zdrojem energie - termojaderná reakce,

fúze vodíku na helium (za 1 sekundu se přemění 4.106 t hmoty

Page 12: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

• Solární výkon na povrchu atmosféry - 1,7.1017 W = 1373W/m2

• Roční solární energie na povrchu atm. - 1,5.1018 kWh= 1500 miliard GWh

• současná odhadovaná celosvětová spotřeba - 100.1012 kWh za rok.

nabídka Slunce převyšuje současnou

spotřebu cca 15 000 krát.

• Roční sumy globálního záření dopadajícího na 1 m2 vodorovné plochy v ČR kolísají od 950 kWh/m2 do 1250 kWh/m2.

Energetická síť Úspora finančních nákladů na dodávkyenergií

12

Page 13: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický potenciál pro ČR

Page 14: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický jev

ν - frekvence elektromagnetického záření

h - Planckova konstanta

h = 6,626 06896 ·10-34 Js

= 4,13566733 · 10-15 eVs

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 15: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický článek

Charakteristika diody

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 16: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický článek

Charakteristika fotodiody

Ve IV. kvadrantuje fotodioda zdrojem elektrické energie

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 17: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický článek

Historie a popis fotovoltaického jevu• Objev fotovoltaického jevu - Alexandrem Edmondem Becquerelem - roku 1839 • Princip – energie fotonů vytváří volné elektrony – vznik el.proudu• Popis děje - dopadající světelné částice uvolňují z N-vrstvy polovodičového

materiálu volné elektrony, které se přesouvají k p-vrstvě.

– N-vrstva - materiál s přebytkem volných elektronů– P-vrstva - materiál s nedostatkem volných elektronů. – Přesun volných elektronů v materiálu se nazývá průtok proudu a probíhá

vždy od mínusu k plusu.

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 18: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický článek

• Sluneční záření je energií elektromagnetického záření.

• Spektrum slunečního záření lze rozdělit na 3 skupiny:– záření ultrafialové (vlnová délka pod 400 nm)– záření viditelné (vlnová délka 400 nm až 750 nm)– záření infračervené (vlnová délka přes 750 nm)

• Viditelné záření tvoří asi 45 % dopadajícího záření, přičemž jeho podíl je vyšší při zatažené obloze (může dosáhnout až 60 %).

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 19: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický článek FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 20: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický článek FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 21: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaický článek FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 22: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

22

Page 23: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaické panely

Monokrystalické Polykrystalické Amorfní

η = 13 až 19% 13 až 16% 5 až 7%

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Hybridní

η = 8 až 10%

Page 24: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Měniče

Specifikace fyzykálnětechnických parametrů fotovoltaických panelů

• jednotka wattpeak (Wp, případně v násobcích, k – kilo…, M-mega). – maximální výkon fotovoltaického článku nebo panelu při testovacích podmínkách STC -

Standard Techical Condition

• 25 °C teplota panelu

• průchodu světelných paprsků atmosférou a stanoveném úhlu dopadu (AM airmass=1,5)

• výkonová hustota 1 kW/m2.

To znamená, že hodnoty Wp jsou stanoveny pro všechny fotovoltaicképanely za stejných podmínek a tím jsou i porovnatelné.

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 25: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fotovoltaické elektrárny

Dle připojení: - ostrovní- síťové- back up

Dle počtu fází: - stejnosměrné- jednofázové- třífázové

Dle výstupního napětí: - MN (12V, 24 V, 48 V)- NN (230 V, 400 V)- VN (22 kV, 35 kV)- VVN (110 kV)

Dle výkonu: - do / nad 5kW- do / nad 30 kW

Dle umístění: - na budovách (Střechy, fasády, …)- na volných plochách (pole, skládky, …)- mobilní (vozidla, lodě, družice, …)

Dle natáčení: - pevné panely- natáčené panely (jednoosé, dvouosé)

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 26: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Vyvedení výkonu

• Volba napěťové hladiny (dle výkonu, vzdálenosti, vlastností stávající sítě)

• Volba připojovacího bodu nebo ostrovní systém • Jednání s provozovatelem DS (studie připojitelnosti, …) • Dimenzování vývodu – optimalizace• Projekt• Provozní optimalizace

FVE – fyzikální podstata, základní ukazatelé

Page 27: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Software – výpočetOrientační výpočet FVE

Orientační výpočet lze provézt pomocí zdrojů dostupných na internetu např.:PVGIS ©JRC European Commission- http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis

Výhody:• rychlý orientační výpočet• uživatelsky jednoduché

Nevýhody:• poměrně nepřesné• omezený počet vstupních i výstupních hodnot• data ozáření pouze z matematického modelu

Page 28: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Orientační výpočet FVE Software – výpočet

Page 29: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Údaje potřebné pro výpočet

Využitelná plocha:• rozměry plochy• orientace a sklon plochy• rušivé elementy na ploše - stíny• zatížení sněhem a větrem• výkres plochy• adresa budovy, GPS souřadnice, číslo katastrální mapy

• vzdálenost trafostanice nebo rozvodné sítě (NN, VN)

Software – výpočet

Page 30: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Software – výpočet

Technologie panelů a konstrukce

Technologie panelů a konstrukce se volí s ohledem na maximální návratnost vynaložené investice a na maximální výkonnost instalovaného systému.

Požadavky pro výběr konstrukce:• na objektu

– nosnost konstrukce (nutno respektovat zatížení sněhem a větrem)– hmotnost konstrukce => vhodná statika střechy (haly)– typ střešní krytiny, fasády– cena

Software – výpočet

Page 31: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Technologie panelů a konstrukce

Vlastnosti fotovoltaických panelů:• polykrystalické, monokrystalické

– vyšší výkon na m2

– vyšší hmotnost na m2

– nutno dodržet ideální sklon panelů a orientaci k jihu– při nedodržení výše uvedené podmínky je ztráta výkonu poměrně výrazná– účinnost 13 až 19 %

• amorfní, hybridní– nižší výkon– nízká hmotnost panelů až 5 kg/m2

– využití difuzního světla => možnost využití v oblastech s méně příznivým sklonem či orientací k jihu

– výrobci doporučují používat invertory s transformátory– účinnost 5 až 10%

Software – výpočet

Page 32: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Invertory (Měniče)

• Typy invertorů

– Centrální od výkonů 20 kWp – 1 MWp

– Mini centrály 5 kWp – 17 kWp

– Malé invertory do 5 kWp

– Multistringové invertory

– Třífázové invertory

– Invertory pro ostrovní systémy 5kWp - 100 kWp

– s transformátorem - pro vnitřní použití ( IP 20)– bez transformátoru - pro venkovní použití ( až IP 65)

Software – výpočet

Page 33: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Invertory

Invertory

V našich podmínkách lze dimenzovat invertory až na 90% jmenovitého výkonu panelů.Při připojování měničů k rozvodné sítí je nutno dbát na symetrii. Povolená nesymetrie sítě v České republice je do 4,6 kW.

Software – výpočet

Page 34: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

34

Průměrný počet hodin solárního osvitu bez oblačnosti Software – PV Sol

Page 35: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

35

Doba slunečního svitu Software – PV Sol

• Doba slunečního svitu závisí na zeměpisné poloze a na okrajových místních podmínkách - oblačnost, znečištění ovzduší

• Doba slunečního svitu: • Česká republika - cca 1400 hodin až 1700 hodin, • Střední Itálie - cca 2500 hodin • Tropické oblasti - cca 4000 hodin.

• Na období topné sezóny - od října do dubna – 1/3 celkové roční doby slunečního svitu.

• Průměrný počet hodin solárního svitu (bez oblačnosti) se v ČR pohybuje kolem 1 460 h/rok (od 1 400 do 1 700 hodin za rok).

Page 36: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Software – výpočetOrientační výpočet FVE

Výkon slunečního záření dopadajícího na povrh ČR

Page 37: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

37

Bez 3D vizualizace

Technická data• název projektu• PV – Modul• počet panelů• odklon od jihu• sklon panelů• invertor

Software – PV Sol

Page 38: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

38

Výběr panelu

Software – PV SolBez 3D vizualizace

Page 39: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

39

Výběr invertoru

Software – PV SolBez 3D vizualizace

Page 40: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

40

Klimatická data lokality • http://www.valentin.de/index_en_page=weathermaker

• osvit (kWh/m2)• průměrná teplota• GPS souřadnice

Software – PV SolBez 3D vizualizace

Page 41: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

41

Technická data• typ budovy• objekty na střeše• objekty kolem budovy• výběr panelů• rozložení panelů• výběr invertoru

Software – PV Sol3D vizualizace

Page 42: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

42

Rozložení a zastínění panelů

Software – PV Sol3D vizualizace

Page 43: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

43

Simulace zastínění panelů během celého roku

Software – PV Sol3D vizualizace

Page 44: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

44

Výsledky Software – PV Sol

Page 45: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

45

Závěr

Výhody:• přesná klimatická data• přesná technická data o panelech a invertorech• možnost simulace zastínění• podrobná projektová zpráva• roční energetická bilance• různé ekonomické analýzy• denní update

Nevýhody:• uživatelsky náročnější

Software – PV Sol

Page 46: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Fasády budov a výplně okenních rámů

- hliníková nebo ocelová konstrukce zakotvená do stěny objektu- Integrované buňky do okenního rámu

Konstrukce a konstrukční prvky FVE

46

Page 47: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Parkovací stání

Svařovaná nebo šroubovaná ocelová konstrukce na betonových patkách

Konstrukce a konstrukční prvky FVE

47

Page 48: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Stínění

- i malé stínící předměty mohou snižovat výrobu- pozor na zatím malé stromy a porosty- pozor aby vedle Vaší elektrárny nebyl vybudován stínící objekt (nová

budova, sloup, vysoký plot…)

Konstrukce a konstrukční prvky FVE

48

Page 49: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Stínění Konstrukce a konstrukční prvky FVE

49

Ukázka studie stínů různých objektů

Page 50: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Zákony, vyhlášky a technická pravidla

- Každý projekt prochází rukama statika

- Montáž smí provádět pouze odborní a kvalifikovaní pracovníci

- Při sestavování solárně-technických zařízení je třeba dodržovat všechny v příslušném státě platné zákony a nařízení, a to na zemské, spolkové a evropské resp. mezinárodní úrovni.

Větrové oblasti Sněhové oblasti

Konstrukce a konstrukční prvky FVE

50

Page 51: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

10.02.2012

Reference – montáž markýzy Konkrétní ukázky jednotlivých technologií FVE

Page 52: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

10.02.2012 SCHÜCO - Bielefeld

Konkrétní ukázky jednotlivých technologií FVE

Page 53: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Reference – montáž na fasádu Konkrétní ukázky jednotlivých technologií FVE

Page 54: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

10.02.2012

Konkrétní ukázky jednotlivých technologií FVE

Page 55: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

10.02.2012IPZ - Meckenheim

Konkrétní ukázky jednotlivých technologií FVE

Page 56: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

56

Přepětí, zdroje přepětí

Přepětí – jakékoli napětí, které svou amplitudou přesahuje hodnotu největšího dovoleného napětí soustavy

Rozdělení přepětí • dočasná přepětí (poměrně dlouhá doba trvání, zkraty)• přechodná přepětí (průběh krátkého impulzu, atmosférická

a spínací přepětí)Zdroje přepětí

• přírodní zdroje přepětí - atmosférická přepětí (přímý, nepřímý úder blesku)- elektrostatické výboje (třecí pohyb materiálů)

• uměle vytvořené zdroje přepětí - spínací přepětí (spínací operace v síti)

Ochrana proti přepětí

Page 57: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

57

Prvky přepěťových ochran

• hrubé ochranné prvky• jiskřiště (nejstarší, od 1 kV do MV, velká doba odezvy – desítky µs)• bleskojistky (nejčastější, doba odezvy – stovky ns)

• jemné ochranné prvky• varistory (napěťově závislý odpor, doba odezvy – desítky ns) • supresorové diody (antisériově zapojené Zener. diody, doba odezvy –

jednotky až desítky ps)

• Jednotlivé třídy ochran • třída B – svodiče bleskových proudů (ochranné jiskřiště, bleskojistky)• třída C – svodiče přepětí (varistory)• třída D – svodiče přepětí (supresorové diody)

Ochrana proti přepětí

Page 58: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

58

Atmosférická přepětí

a) Přímý úder blesku b) Nepřímý úder blesku

Ochrana proti přepětí

Page 59: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

59

• nutná na DC i AC straně

• DC strana mnohem více ohrožena

• na DC straně využíván svodič obsahující tři varistorové moduly zapojené do článku Y

• na AC straně nejčastěji kombinace B+C

• vždy je důležité vytvořit ochranu přesně „ušitou“ na konkrétní aplikaci

Ochrana proti přepětíOchrana proti přepětí

Page 60: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Monitoring – definice

Monitoring - sledování – kontrola - dohled

Monitoring– Spolehlivost funkce zařízení– Maximální využití zařízení

Data = základní nástroj monitoringu– Sběr (různé typy měření, senzory,…)– Zpracování (čítače, převodníky,…)– Přenos (různé komunikační rozhraní)– Zobrazení / vyhodnocení (PC, monitor, LCD displej)

Online – data k dispozici v čase potřeby, popis současného stavu zařízení

Monitoring a komunikace

60

Page 61: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Monitoring – dělení

Nejjednodušší (základní) monitoring

Displej- Stavové veličiny / základní měřené veličiny- Chybové kódy- Informace pro údržbu

Kontrolky- Informace o základním provozním stavu

Monitoring a komunikace

61

Page 62: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Monitoring – Ethernet / Internet Monitoring a komunikácia

62

Page 63: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Monitoring a komunikáciaMonitoring – súhrn

Bezdrátový (radiový) přenos dat. Dosah max. 100m (venkovní prostředí),

Ethernetové připojení využitím stávající síťové infrastruktury LAN/WAN.

Spolehlivý přenos dat na dlouhé vzdálenosti (1200m). Vhodné pro nepřetržitý záznam dat až 50 měničů.

Přenos dat na max. 4,5m. Pro přímé propojení PC s LCD panely.

Stand-alone Data logger. Přímé připojení externích snímačů. Možné použití od malých až po velké systémy.

Data logger s integrovaným Web a FTP serverem s připojením na internetový portál. Možnost napojení externích snímačů. Vhodné pro střední a velké systémy.

Bezdrátový (rádiový) přenos informací (výstupní výkon, energie za den, celková vyrobená energie) z měničů typu Sunny Boy.

SW pro přímé zobrazení dat na PC z měničů typu Sunny Boy, stand-alone Data loggeru, LCD panelu Sunny Beam.

*môže vyžadovať prevodník RS485/RS232

www.sunnyportal.comInternetový portál pro zobrazování a správu dat ze systémů obnovitelných zdrojů

Denní, týdenní nebo měsíční zasílání reportů (dat o výrobě, poruchách, …) na zvolené e-mailové adresy.

SMS textové zprávy e-mail / SMS servis.

Spôsoby prenosu dát Možnosti zberu a spracovania dát Možnosti zobrazenia dát

63

Page 64: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Monitoring – komplexní služba

- Sledování stavů a funkčnosti systému- Zpětná vazba pro údržbu a servis – udržuje systém

v chodu a minimalizuje prostoje- Předchází poruchám a determinuje správné nastavení

intervalů údržby (na základě dlouhodobého měření odchylek)- Řízení FVE (např. výstupní výkon na měničech)- Diagnostika / ladění systému- Poskytuje údaje jako zpětná vazba pro banku- Dispečing – monitorování více FVE

Monitoring a komunikácia

64

Page 65: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Monitoring – internetový portál Monitoring a komunikácia

65

Page 66: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Marketing - podpora

66

Podpora webu

Page 67: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Marketing - podpora

67

Řešení pro náročné uživatele

Vice elektráren pod jednou st řechou

- Stačí připojení k internetu

- Detailně propracovaný monitoring

- Velmi kvalitní uživatelské rozhraní

Zobrazení Název Inst. výkon

Aktuální výkon

Denní výroba

Osvit Denní zisk Stav alarmu

Přestavlky 154.8kWp

0,00 kW

47,10 kWh

0,00 W/m2

595,33 CZK

OK

Přídolí 1397.76kWp

0,20 kW 166,20 kWh 0,00W/m2

932,00 CZK

OK

Přehled elektráren

Page 68: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla - KVET

68

Page 69: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Provozování KVET

Provozní podmínky pro provozování KVET

Účinnost soustrojí cca 80 % (40% el. + 40% teplo)

Ideální podmínky pro nejkratší návratnost-24 hodin denně, 365 dní v roce (kromě plánované odstávky)-Odbyt tepla - vlastní spotřeba (doporučujeme)

- prodej-Odbyt elektřiny - vlastní spotřeba

- prodej (distribuční kapacita)

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla KVET

69

Page 70: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Energetická bilance kogenerační jednotky:

• Výměník 1• Chlazení palivové

směsi

• Výměník 2• Chlazení oleje

• Výměník 3• Chlazení bloku

motoru

• Výměník 4• Výměník tepla spalin

70

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla KVET

Page 71: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Schema KVET Kombinovaná výroba elektřiny a tepla KVET

71

Page 72: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Varianty KVET

KVET – Kogenerace - elektřina- teplo

KVET – Trigenerace - elektřina- teplo - chlad a mráz (absorbčním způsobem)

Zvláštní případ je další využití plynu ze spalin

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla KVET

72

Page 73: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Kogenerace v malém

Úspory

1) Elektrická a tepelná energie je odebírána na místě

2) Zvýšení účinnosti produkce tepla a snížení ztrát přenosem energie

3) Množství zemního plynu na výrobu elektřiny a tepla se sníží o 30%

4) Nespotřebovaná elektrická energie jde do sítě – nutný souhlas distributora

5) Při větší potřebě energie lze provozovat KJ paralelně

6) Jeden kilowat instalovaného výkonu přijde cca na 40 – 50 tis. Kč

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla KVET

73

Page 74: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Zdroje paliva pro KVET

Plyny:Zemní plyn, skládkový plyn, d ůlní plyn, kalový plyn, metan, butan….

Biomasa:Dřevní plyn

Biomasa zpracování:Spalování v kotli teplo pára turbína gener átor el.energie

odběr tepla

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla KVET

74

Page 75: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Legislativa - zákony

ENERGETICKÝ ZÁKON

Zákon č.458/2000 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (Energetický zákon) Změna: 262/2002 Sb.Změna: 151/2002 Sb.Změna: 278/2003 Sb.Změna: 356/2003 Sb.Změna: 670/2004 Sb.Změna: 342/2006 Sb.Změna: 186/2006 Sb.Změna: 296/2007 Sb.Změna: 124/2008 Sb.Zákon č.180/2005 Sb., o podpoře využívání obnovitelných zdrojů Bílá kniha ISES 2003, Přechod k obnovitelným zdrojům energie budoucnosti

Page 76: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Legislativa - zákony

ZÁKON O PODPOŘE OZE (Obnovitelných Zdroj ů Energie)180/2005 Sb. ZÁKON ze dne 31. března 2005 o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů)475/2005 Sb. VYHLÁŠKA ze dne 30. listopadu 2005,kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojůZměna: 364/2007 Sb.Příloha č. 1 k vyhlášce č. 475/2005 Sb. VZOR oznámení o výběru formy podpory elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů a o její změněPříloha č. 2 k vyhlášce č. 475/2005 Sb. VZOR hlášení o předpokládaném množství elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů

Page 77: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Legislativa - zákony

PROVÁDĚCÍ VYHLÁŠKY ERÚ K ZÁKONU 458/2000 SB.81/2010 Sb. VYHLÁŠKA s platností od 1. dubna 2010, kterou se mění vyhláška č. 51/2006 Sb., o podmínkách připojení k elektrizační soustavě 150/2007 Sb. VYHLÁŠKA ze dne 19. června 2007 o způsobu regulace cen v energetických odvětvích a postupech pro regulaci cen426/2005 Sb. VYHLÁŠKA ze dne 11. října 2005 o podrobnostech udělování licencí pro podnikání v energetických odvětvíchZměna: 363/2007 Sb.Cenové rozhodnutí ERÚ (vydávané nové každý rok v listopadu)

Page 78: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Solární termikaPřeměna světla na teplo

• Snížení globálního slunečního záření z důvodů:

• 1. Odrazu a ztráty prostupem skla

(ca. 10%)

• 2. Ztráty na absorbéru (ca. 10%)

• Maximální ú činnost (ca. 80%)

Solární kolektory pro ohřev vody

Page 79: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Návrh solárního systému na ohřev teplé vodyrodinné domy (dvougenerační domy)

• Standardní hodnoty systému :

• Absorpční plocha kolektoru: 1,0 - 1,3 m²/osoba• Objem zásobníku: 50 - 60 l/m²

absorpční plocha• Pokrytí potřeby energie na ohřev: 50 - 65%

Solární kolektory pro ohřev vody

Page 80: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

10.02.2012

Schéma solárního systému na ohřev TV Solární kolektory pro ohřev vody

Page 81: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

• Činnost:• Při dosažení rozdílu teplot mezi kolektory a zásobníkem se zapíná čerpadlo• Čerpadlo se vypne když:

• Rozdíl teplot mezi kolektorem a zásobníkem klesne pod požadovanou teplotu• Je dosažená maximální teplota vody v zásobníku

• Přenos tepla z kolektorů do zásobníku se realizuje přes spodní výměník• V případě nevhodného počasí ohřev zabezpečuje dodatečný zdroj

Legenda:

Schéma solárního systému na ohřev TV Solární kolektory pro ohřev vody

01 Kolektor T1 Snímač teploty v kolektorech

02 Kompletní solární stanice T2 Snímač teploty v zásobníku – pro solárny okruh

04 Expanzní nádoba T3 Snímač teploty v zásobníku – pro okruh vytápění

05 Regulátor SOLO / DUO ...

08 Zásobník TV

12 Směšovací ventil A1 Oběhové čerpadlo pro solární okruh

14 Okruh vytápění A5 Cirkulační čerpadlo pro vytápěcí okruh

16 Kotel A7 Čerpadlo doohřevu

Page 82: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Topná tepelná čerpadla v kombinaci se solárními technologiemi

+

Tepelná čerpadla

Page 83: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Synergické střechy

Solární systémy Schüco Tepelná čerpadla, solární kolektory pro ohřev vody

Page 84: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Plochá střecha

Solární systémy Schüco Tepelná čerpadla, solární kolektory pro ohřev vody

Page 85: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Cena ročního pásma 2010 EEX Dodávky elektrické energie

85

Page 86: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

PXE Indexy Dodávky elektrické energie

86

Název Datum a časPoslední

obchod

Změna

(%)Měna

Závěrečná

cena

SPOT Market Base

Load Index6.2.2012 0:00 86,14 24,55 EUR 69,16

SPOT Market Peak

Load Index6.2.2012 0:00 109,80 31,10 EUR 83,75

SPOT Market Base Load Index

Page 87: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Jednotky Převody jednotek

87

• Joule (zkratka J) je jednotka práce a energie.

• 1 Joule je definován jako práce, kterou koná síla 1 N působící po dráze 1 m.

Přepočty joule na kWh:

• 1 J = 2,778 · 10−7 kWh

• 1 J = 1 Ws

• 1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ = 1,343 hph (horse power per hour – koňské síly za hodinu)

• Starší jednotky energie - kalorie (zkratka cal) 1 cal = 4,187 J

• Pro malé energie na atomární úrovni se používá též jednotka elektronvolt (zkratka eV).

Page 88: Energetika - Enterprise Europe Network...Vlastní výroba elektrické energie – Zákon 180/2005 Sb . O podpo ře výroby elekt řiny z obnovitelných zdroj ů 1. Pevná výkupní

Děkuji za pozornost

Ing. Jan Bedřich

Výkonný ředitel ČKLOP

Tel: 725 115 365

88


Recommended