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