Fotovillamos mini erőművek (<5,0 MVA) ABB technológiával

DARVAS ISTVÁN, ATLV / MEE Vándorgyűlés SIÓFOK, Hotel AZÚR, 2010 Szeptember 17 (péntek) Fotovillamos mini erőművek (<5,0 MVA) ABB technológiával September 23, 2010 Slide 1

01 Normatívák, szakmai előírások (Nemzetközi) 2 IEC 37 műszaki keretelőírások, IEC 60364-7-712, DRAFT-IEC61730-1&2 CENELEC 28 normatívák CEI 28 normatívák CEI 64-8 Normatíva, 7.fejezet fotovillamos rendszerek C52 kábelezés CEI 11-20 elektromos energia előállítása I. és II. oszt. Fogyasztók számára CEI 0-2 dokumentációk tartalmi követelményei az elektromos rendszerek számára CT 82 fotovillamos energiaátalakítás Műszaki irányelvek 82-25 / a fotovillamos energiaátalakítás KIF és KÖF hálózati csatlakozásainak kiépítésére vonatkozóan Normatíva 82-26 / a fotovillamos panelek jellemzői Normatíva 82-24 / a fotovillamos rendszerek és projektek megvalósításának feltételei September 23, 2010 Slide 2

01 Normatívák, szakmai előírások (Hazai) 3 A villamos energiáról szóló 2007 évi LXXXVI. Törvény (VET) A VET rendelkezéseinek végrehajtásáról szóló 273/2007. (X. 19.) Korm. Rendelet (a továbbiakban: Vhr) A hálózati visszahatások tekintetében az MSZ EN 50160 előírásai az irányadóak Hálózati csatlakozások vonatkozásában a 117/2007 (XII.29.) GKM rendelet és módosításainak előírásai az irányadóak A 273/2007. (X. 19.) Korm. rendelet (Vhr.) 4. alapján történik a termelt energia átvétele 02 Minősítések A TÜV Rheinland Hungária Kft. által bevizsgált és akkreditált anyagok rendszerelemek Szél és hó terhelési tesztek az IEC 61215 szerint September 23, 2010 Slide 3

A fotovillamos erőmű alkotó egységei Fotovillamos generátorok Fotovillamos panelek Statikai tartószerkezetek, villámvédelem Kábelezés, csatlakozások DC hálózati csatlakozók Földelési csatlakozók DC kábelezés Inverterek - DC/AC átalakítók DC és AC védelmi-, kapcsolási-, leválasztási berendezések ( KIF) KIF / KÖF Transzformátorok és KÖF kapcsoló berendezések September 23, 2010 Slide 4 4

September 23, 2010 Slide 5 5

Fotovillamos generátorok Fotovillamos panelek Statikai tartószerkezetek, villámvédelem September 23, 2010 Slide 6 6

7 Telepítés - alapfogalmak Az ideális dőlésszög 25-35 fok között 25 fok alatt csökken az öntisztuló képessége a rendszernek A fotovillamos energia előállítását Az erőmű telepítésfüggő hatásfokának százalékos értékei az optimális dölés(tilt) és az azimuti telepítési szögek függvényében (a fekete körben az azimut szög) September 23, 2010 Slide 7 befolyásoló telepítési tényezők: 1/ Az erőmű földrajzi helyzete koordináták 2/ Döntés - déli irányban - AZIMUT 3/ Döntés vízszintes irányban - TILT

A sugárzási hatásfok döntött felületeknél a telepítési szög függvényében September 23, 2010 Slide 9 9

10 Több sorban telepített rendszerek esetében, a panelek árnyékolását korlátozni kell. A CEI 82-25, műszaki irányelv szerint egy elfogadható kompromisszum, ha nincs árnyékolás December 21-én de. 10,00 és du.14,00 között. A vízszintes telepítési távolság (d) két sor között az alábbi képlettel számolható: d / h = sin (T) * tan (23,5 + latitudine) + cos (T) Ahol h a panelsor max. magassága és a T a döntési szög értéke September 23, 2010 Slide 10

Monokristályos panel September 23, 2010 Slide 11 11 Polykristalyos panel

Egy szolár panel jellemző adatai: 2. 1. Isc - rövidzárlati áram Voc üresjárati feszültség Pm Max leadott teljesítmény (STC) Standard Test Conditions Im - névleges áramerősség a Max teljesítmény pontnak megfelelően Vm névleges kapocsfeszültség a Max teljesítmény pontnak megfelelően FF - Fattore di riempimento 1 Teljesítmény görbe 2. Áram feszültség jelleggörbe 3. Panel névleges munkapontja 4. Maximum Power Point Tracking munkapont September 23, 2010 Slide 12 12

13 Áramerősség Standard Test Conditions Feszültség A szolár panel/modul I-U jelleggörbéjének alakulása változó sugárzási energiák függvényében September 23, 2010 Slide 13

Kábelezés, csatlakozások DC hálózati csatlakozó elemek Földelési csatlakozó elemek DC kábelezés September 23, 2010 Slide 20 20

23 Kábel Male connector September 23, 2010 Slide 23

DC csatlakozó FŰZÉR elosztókhoz STRING = FŰZÉR September 23, 2010 Slide 24 24

26 September 23, 2010 Slide 26 Porvédő dugó T elosztás

27 Érintésvédelem, EPH, Villámvédelem 4,0 6,0 mm2 September 23, 2010 Slide 27 10,0 16,0 mm2

Minősítés nélküli csatlakozók és részegységek alkalmazása September 23, 2010 Slide 28 28

Leárnyékolás Megelőzés: megfelelő jellemzőkkel bíró diódák beépítése, áthidalások kialakítása (http://www.solarpathfinder.com/) September 23, 2010 Slide 30 30

31 FŰZÉR kialakítása 24 db panel P=280Wp U=720,0V DC I=8,0A Első védelmi szinti elosztó felé September 23, 2010 Slide 31

Inverterek DC/AC átalakítók September 23, 2010 Slide 32 32

Rendszer paraméterek számítása - szoftverek September 23, 2010 Slide 33 33

Az MPPT (Maximum Power Point Tracking) követő vezérlés Az Un és In értékek folyamatosan változnak, a panel hőmérsékletének- és a benapozási energia függvényében. Az MPPT olyan elektronikus egyég, mely az U / I értékpárok figyelésével biztosítja a mindenkori maximális teljesítmény kivételét, a figyelt fotovillamos generátorból. Minden hálózatra kapcsolt inverter működése a kényszerkommutációs elven alapul, impulzus szélesség modulációval (PWM - Pulse With Modulation), automatikus hálózatfigyelő üzemmódban és egy vagy több MPPT elektronikával. Az Inverter olyan egyenfeszültségű transzformátorként működik, mely változó áttételt biztosít annak érdekében, hogy függetlenül a generátor változó kimeneti feszültségétől a kimeneti, feszültségének értékét állandó határok között tartsa. September 23, 2010 Slide 34 34

35 Inverterek és fotovillamos generátorok koordinált kiválasztása Egy PV rendszer hibátlan működése érdekében 3 alapvető feltétel kell teljesüljön: Vmpp min Vinvmpp min 1./ A generátor (FŰZÉR=STRING) minimális kimeneti feszültsége (+70 C) nagyobb kell legyen az inverter működéséhez szükséges minimális feszültségnél Vmpp max Vinvmpp max 2./ A generátor (FŰZÉR=STRING) maximális kimeneti feszültsége (-10 C) kisebb kell legyen az inverter működéséhez megengedett maximális feszültségnél Voc max Vinv max 3./ A generátor (FŰZÉR=STRING) maximális kimeneti üresjárati feszültsége (-10 C) kisebb kell legyen az inverter működéséhez megengedett maximális üresjárati feszültségnél September 23, 2010 Slide 35

36 MULTISTRING több fűzért (hurkot) fogadó inverterek (több MPPT követővel) 1. Egy/Váltó 2. 3. 4. September 23, 2010 Slide 36 Kapcsolás Irányító híd

DC és AC védelmi-, kapcsolási-, leválasztási berendezések ( KIF) (BOS Balance of System Equipment) September 23, 2010 Slide 38 38

39 Erőművek nagy területen, fix vagy nappálya követéssel Fűzér (string) védelem / leválasztás Tömb (array) védelem / leválasztás String Box Array Box Elvi felépítés September 23, 2010 Slide 39

PV FŰZÉR / TÖMB ( asztal ) DC oldali védelem September 23, 2010 Slide 40 40

DC Fűzér elosztó (String Box) 42 A minőséget az összetevők garantálják Tmax PV MCCBs Gemini series switchboards The Tmax PV are the first MCCBs on the market designed for the PV use, with high DC performances in terms of breaking capacity and operating voltage in very compact dimensions. The TMAX PV is perfect in very compact switchboards. Low voltage electric insulating switchboards of the Gemini series are the best solution for multistrings boards. Thanks to IP66 degree of protection, these switchboards can be used for outdoor application ensuring, along the years, their high insulation features. E 90 PV fuse disconnectors E 90 PV fuse disconnectors can be used to switch the single string during the maintenance allowing the user to reduce the stop time of the PV system. All the fuse disconnectors are rated in DC-20B category (switch not under load) up to 1.000V DC and they are specifically engineered to be used in PV systems. All the string boxes are provided with fuses included and are just ready to be plugged&operated. September 23, 2010 Slide 42 Entrelec terminal blocks Tyco terminal connectors With high DC erformances the Tyco terminal entry connectors are specially designed for PV applications. With high DC performances the Entrelec terminal blocks are perfect to use in DC string box for PV applications. The easy connection and the design allow to make faster and simple each wiring.

DC FŰZÉR ELOSZTÓ (String Boksz) kialakítása September 23, 2010 Slide 43 43

September 23, 2010 Slide 45 45 Tmax PV / KOMPAKT DC-Terhelés szakaszoló U = 1100V, DC 22B

46 DC oldali COMBINER BOX Master / Slave üzemmód Inverterről vezérelt ciklus Max 2 x 8 db sztring kombináció DC 1000,0 V üzemi feszültség Max 1200,0A /DC Inverter kimeneti teljesítmény Master/Slave combiner hatásfok September 23, 2010 Slide 46

KIF / KÖF Transzformátorok és KÖF kapcsoló berendezések September 23, 2010 Slide 49 49

ABB NEPTUN CSS 8.34 Kulcsrakész kompakt KIF / KÖF állomás, ÁSZ engedélyezéssel Acéllemez profilokból épített, tipizált, bevizsgált, részben szigetelt konténer Mobil tetővel, kábelbevezetőkkel, EPH és földelési csatlakozással, Acélprofil alapkeret, Helyszínen öntött alaplemez Önsúly inverterekkel és energiaelosztással 8 000,00 kg Önhordó acél alapszerkezet (együtt szerelt a konténerrel) 5 000,00 kg OPCIÓ(beton alapszerkezet, együtt szerelt a konténerrel) 13 000,00 kg Helyszínen telepített KIF KÖF Trafó (400 V / 400 V / 22000V) 5 000,00 kg Tercier tekercselés, Kapcsolás: Dyn5 /ny5, primer kivezetett nullával csillagpont Olajszigetelés, saját DGPT2 védelem, állítható feszültséggel, +, -, (plot 2*2,5%) P = 1000kVA, Y / Y / Delta kapcsolásban OPCIÓ : Trafó - ECO Változat September 23, 2010 Slide 50 50

51 + TEREPI DC Elosztók felől AJTÓ AC Vezérlés COMBINER BOX 0,4 kv FŐ elosztó 1800 mm Split klima Mérés DC Operátor 20 kv KÖZP Kijárat INV 02 500 kva EXIT Kijárat INV 01 500 kva U EPH 3000 mm I 1,0 MVA SF6 AJTÓ EXIT REF 610 REF 610 0,4 kv _+ SF6 SF6 ABB NEPTUN CSS 8.34 6200 mm SF6 REF 610 0,4 kv TR 01 _+ TR 03 TR 02 Ablak 2 980 mm _ REF 542 Beton alaplemez R Hőszigetelt konténer rész 11 200 mm 2 Ohm ÁSZ hálózat Mobil konténer tető, Acélprofil alapkeret, Helyszínen öntött beton alaplemez, Mag.=3,5m September 23, 2010 Slide 51

52 + Split klima 2 980 mm _ TEREPI DC Elosztók felől AJTÓ DC AC COMBINER BOX 0,4 kv FŐ elosztó 0,4 kv TR 01 20 kv SF6 ABB NEPTUN CSS 8.xx 0,4 kv 6200 mm REF 610 KÖZP _+ INV 02 500 kva Kijárat EPH 3000 mm _+ INV 01 500 kva 1,0 MVA AJTÓ EXIT SF6 REF 542 Beton alaplemez Hőszigetelt konténer rész 9 200 mm R 2 Ohm Belső KÖF hálózat Mobil konténer tető, Acélprofil alapkeret, Helyszínen öntött beton alaplemez, Mag.=3,5m September 23, 2010 Slide 52

53 1,0 MVA typ erőmű Telepítési költségvetése (részlet) September 23, 2010 Slide 53

54 Tmax T1D PV Tmax OVR PV 400-1000 PTS IP 66 Gemini elosztók September 23, 2010 Slide 54 S800 PV-M S800 PV-S, S800PV-Z 1000,0 V DC Terhelésszakaszolók OT család Szolár Technológia E930 series ADO System sorkapcsok

Partners Partners Partners Kooperáció : minta-olaszország September 23, 2010 Slide 55 55

56 September 23, 2010 Slide 56