Napaka
  • XML Parsing Error at 1:1356. Error 9: Invalid character
       
Na?rtovanje sistemov
Zahtevnost na?rtovanja PV-sistemov nara?a z velikostjo sistema in za skrajanje odpla?ilne dobe nalobe v PV-sistem priporo?amo ne glede na njegovo velikost skrbno analizo pred naro?ilom posameznih komponent sistema. Na?rtovanje omrenih PV-sistemov je manj kompleksno kot na?rtovanje samostojnih PV-sistemov. Pri omrenih je cilj ?im ve?ja u?inkovitost pri oddaji elektri?ne energije v omreje na letni ravni, pri samostojnih pa je treba analizirati razmerje med proizvodnjo in rabo za dneve, ko je son?nega obsevanja najmanj (na?rtovanje po na?elu najslabega primera). Vsekakor je smiselno na?rtovanje PV-sistemov prepustiti strokovnjakom, kajti naloba v PV-sistem lahko hitro izgubi ekonomsko upravi?enost. Stroek na?rtovanja je sestavni del nalobe.
Dolo?anje velikosti PV-sistema je odvisno od: elene izhodne mo?i, geografske lokacije, orientacije PVmodulov, razpololjive povrine, sen?enja na kraju samem, velikosti razpololjivih sredstev Ponazorimo le najpomembneje vidike na?rtovanja hinih son?nih elektrarn.

Lega PV-generatorja

Najugodneji kot naklona son?nega generatorja je odvisen od dolo?enih pogojev, pod katerimi sistem deluje. Treba je jasno razlikovati med samostojnimi in omrenimi sistemi. Omreni sistemi so obi?ajno optimirani za najve?ji moni letni donos. Ker se uporabi vsa izhodna energija son?nega generatorja v neposredni potronji ali se jo poilja v javno elektri?no omreje, ima donos sistema enako odvisnost od orientacije in kota naklona kot vpadno son?no sevanje od son?nega generatorja. V osrednji Evropi doseemo najve?ji letni izkoristek son?nega modula s 30 kotom nagiba in pri azimutu -5. Odstopanja naklona in orientacije do 20 vodijo do zgolj petodstotnih izgub. Navpi?ne povrine, ki so usmerjene proti jugu (june fasade) omogo?ajo izkoristke do 70% optimalne vrednosti. Takna porazdelitev je zna?ilna za celotno osrednjo Evropo. Optimalen kot naklona znaa v Sloveniji okoli 32 in je manji, kot je povpre?en son?ni zenit (enakovreden 90 - zemljepisna irina), ker najve?ji dele son?nega sevanja v srednjeevropskem podnebju vpada med toplejimi estimi meseci. PV-generatorje lahko postavimo na samostojne konstrukcije na tleh ali jih vgradimo v stavbe. Slika 10 prikazuje mone na?ine vgradnje v stavbah. Ob tem pa lahko PV-moduli prevzamejo e dodatne funkcije: tvorijo zunanjo lupino stavbe, delujejo kot sen?ilo za prepre?evanje ?ezmernega segrevanja stavbe in vpada direktne son?ne svetlobe in hkrati omogo?ajo uresni?itev zanimivih arhitektonskih oblik stavbe.

Sen?enje

?e je le mono, se je sen?enju smiselno popolnoma izogniti. Problem sen?enja, predvsem delnega sen?enja zaradi okolikih objektov, je mnogokrat podcenjen. Najslabe je delno sen?enje zaradi drogov ali dimnikov v neposredni bliini PV-generatorja. Son?na celica z najmanjim tokom dolo?a koli?ino elektrike, ki lahko te?e skozi mnoico zaporedno vezanih celic. To pomeni, da se izhodna mo? zmanja enako, ?e je delno sen?ena ena sama celica oziroma celotna vrsta zaporedno vezanih celic ali celo modulov. Sen?enje, ki ga povzro?ijo drevesa in sosednje zgradbe kot tudi drala za ventilatorje, dimniki in podobno, omejuje in v najslabem primeru celo ustavi proizvodnjo celotne verige zaporedno vezanih modulov.
Analizo sen?enja lahko opravimo ro?no z indikatorjem son?ne poti ali digitalnim posnetkom. S simulatorji sen?enja je mogo?e vpliv taknega sen?enja energijsko ovrednotiti. Posledice sen?enja lahko zmanjamo z uporabo vzporedno vezanih (bypass) diod oziroma na?rtovanjem generatorja, ki bo imel ve? vzporedno vezanih modulov oziroma celic.

Dimenzioniranje razsmernika

Pojasnili smo e, da je obmo?je delovanja PV-generatorja zelo raznoliko. Ve?inoma ni mono zagotoviti, da bi razsmernik pokrival vsa obmo?ja delovanja PV generatorja. Vhodna karakteristika razsmernika je glede na PV-module dokaj preprosta. Razsmernik deluje v dolo?enem napetostnem obmo?ju (minimalna in maksimalna napetost) in do neke maksimalne vhodne mo?i. Za dolo?anje usklajenosti PV-generatorja in razsmernika definiramo tri karakteristi?ne to?ke na karakteristiki odvisnosti mo?i od napetosti. Obmo?je normirane MPP napetosti je omejeno med 80 % vrednosti MPP napetosti pri 25 C pri visokih temperaturah (70 C) in 115 % pri nizkih temperaturah (-10 C). Napetostno obmo?je razsmernika naj torej zajema interval od 80 % do 115% MPP napetosti PV-generatorja pod standardnimi testnimi pogoji. Za primerjavo razsmernikov ni dovolj samo podatek o maksimalnem izkoristku pri dani vhodni mo?i, saj v realnih sistemih razsmerniki ne delujejo samo v tem optimalnem obmo?ju. Zato uporabljamo evropski uteeni izkoristek ("European weighted efficiency"), ki je veliko bolj primeren za primerjavo razli?nih razsmernikov in ga proizvajalci na zahtevo tudi podajo. Sestavljen je iz vsote uteenih izkoristkov pri razli?nih vhodnih mo?eh, ki so tipi?ne za osrednjo Evropo. Poleg izkoristka je pomembna lastnost razsmernika tudi njegova zanesljivost. Izkunje kaejo, da se izpla?a izbirati tiste razsmernike s ?im daljo garancijsko dobo oziroma je smiselno dopla?ati za podaljano garancijsko dobo.

Zelo pogosta konfiguracija vezave razsmernikov je verina izvedba, kjer je vsaka posamezna veriga serijsko povezanih PV-modulov priklju?ena na svoj tako imenovani verini razsmernik ("string inverter") tipi?ne mo?i od 200 vatov do tri kilovate. Tako je za vsako verigo poskrbljeno, da so moduli v MPP na?inu obratovanja. S tem so izgube zaradi medsebojnih odstopanj modulov zmanjane. Posamezni razsmerniki so med seboj povezani na izhodni (AC) strani in navzven lahko tvorijo ve?jo son?no elektrarno. Pogoste so izvedbe ve?vhodnih razsmernikov ("multi-string inverters"), ki omogo?ajo priklju?itev ve? verig na vhod in zagotavljajo neodvisno iskanje MPP posamezne verige [3]. Ker so na DC strani tokovi porazdeljeni na ve? kablov, ohmske izgube niso tako velike. Pri dovolj velikih vhodnih mo?eh se izkoristki razsmernikov gibljejo v obmo?ju 9396 odstotkov.

Smernice na?rtovanja omrenih PV-sistemov

V slede?ih to?kah navajamo nekaj osnovnih smernic za na?rtovanje omrene son?ne elektrarne, ki velja za obmo?je osrednje Evrope, kamor sodi celotna Slovenija:

- zagotoviti je potrebno ?im bolje medsebojno ujemanje PV-modulov v PV-generatorju (zaporedna vezava - tokovno ujemanje, vzporedna vezava - napetostno ujemanje),
- izogniti se je treba sen?enju PV-generatorja (zlasti delnemu sen?enju, ki je bolj kodljivo, saj lahko pride do pregrevanja posameznih sen?enih son?nih celic in tokovnega omejevanja celotne verige),
- napetost PV-generatorja v to?ki maksimalne mo?i (MPP napetost) in temperaturi +70 C (slika 13) naj bo ve?ja od spodnje meje vhodne napetosti razsmernika,
- napetost odprtih sponk PV-generatorja pri temperaturi -10 C (slika 13) naj bo manja kot zgornja meja vhodne napetosti razsmernika,
- vhodna mo? razsmernika naj bo med 80 in 100 % skupne nazivne mo?i PV modulov

 Da bi lahko primerjali PV-sisteme z razli?nimi izhodnimi mo?mi, absolutno tevilo kWh uravnoteimo z nominalno mo?jo sistema (kWp). Tako koli?ino proizvedene energije posameznega sistema podajamo v kWh/kWp in jo obi?ajno primerjamo za obdobje enega leta z enoto kWh/leto/kWp. Dobro na?rtovane son?ne elektrarne v osrednji Evropi proizvajajo med 850 do 950 kWh/leto/kWp, seveda pa je koli?ina odvisna od klimatskih razmer posameznega leta.

Vir: LPVO