Farkas István és Seres István FIZIKA ÉS FOLYAMAT- IRÁNYÍTÁSI TANSZÉK HÁLÓZATRA KAPCSOLT FOTOVILLAMOS RENDSZER MŐKÖDTETÉSI TAPASZTALATAI KÖRNYEZETMÉRNÖKI INTÉZET GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR SZENT ISTVÁN EGYETEM 2103, Gödöllı, Páter K. u. 1. Tel: +36 28 522055 Fax: +36 28 410804 Fizika.Tanszek@gek.szie.hu http://fft.szie.hu 2009 március 27, Budapest
Bevezetés A fotovillamos rendszer bemutatása Az adatgyőjtı rendszer bemutatása Mérési eredmények A mérési eredmények értékelése Következtetések 2/31
A RENDSZER FONTOSABB ÖSSZETEVİI 32 darab ASE-100 fotovillamos modul (kristályos) 154 darab DS40 fotovillamos modul (amorf szilícium) 2 darab SP2800/550 inverter 1 darab SP3100/600 inverter DL100 adatgyőjtı rendszer + PC 3/31
A RENDSZER FONTOSABB JELLEMZİI Teljes felület: 150 m 2 Névleges teljesítmény: 9,5 kwp Rendszerfeszültség: = 430 V, Kimenı feszültség: ~ 230 V, 4/31
Rendszerösszetev sszetevık PV modul mezık 1. mezı (ASE100 modulok) 1 modul: méret: 0,65*1,3 m, teljesítmény: 105 Wp, 32 modulból álló mezı: teljesítmény: 3,4 kwp 2. mezı (DS40 modulok) 1 modul: méret: 0,65*1,25 m, teljesítmény: 40 Wp 77 modulból álló mezı: teljesítmény: 3,1 kwp 3. mezı (DS40 modulok) 1 modul: méret: 0,65*1,25 m, teljesítmény: 40 Wp 77 modulból álló mezı: teljesítmény: 3,1 kwp Összteljesítmény: 9,6 kwp 5/31
Rendszerösszetev sszetevık ASE-100 modul 6/31
Rendszerösszetev sszetevık Dunasolar modul (DS40) 7/31
A NAPELEM MEZİ 8/31
A NAPELEM MEZİ 9/31
A NAPELEM MEZİ 10/31
MÉRİRENDSZERRENDSZER BESUGÁRZ RZÁS S (horizontális és s panelsík, direkt és s szórt sugárz rzás) KÖRNYZETEI HİMÉRSH RSÉKLET, LEVEGİ NEDVESSÉGTARTALOM PV MEZİ FESZÜLTS LTSÉG, ÁRAM, TELJESÍTM TMÉNY PV MODUL HİMÉRSH RSÉKLET MEGTERMELT ENERGIA 11/31
MÉRİRENDSZERRENDSZER 12/31
A RENDSZER MŐKÖDTETM DTETÉSI TAPASZTALATAI 2005. október 8.-tól, az üzembehelyezéstıl kezdıdıen problémamentesen mőködött, ezalatt az idıtartam alatt két probléma merült fel: Adatgyőjtı probléma: ez a probléma a rendszer energiatermelését nem érintette, egy, a villamos hálózaton keresztül beérkezı, villámcsapásból származó túlfeszültség miatt az PC alapú adatgyőjtı AD konvertere meghibásodott. 13/31
A RENDSZER MŐKÖDTETM DTETÉSI TAPASZTALATAI Egy egyenáramú olvadóbiztosíték kiolvadása miatt a két DS40-es alrendszer energia termelése leállt. A hiba oka az volt, hogy a két DS40-es alrendszer negatív vezetéke közös 16 A névleges áramú olvadóbiztosítékra volt kötve (3. ábra), és az a 16 A minimálisan haladta csak meg a két részrendszer névleges áramát (a két részrendszer névleges egyenfeszültségő teljesítménye 6,2 kw, ami a kb. 400 V egyenfeszültség mellett 15,5 A névleges áramot jelent). A probléma kiküszöbölésére a hibás biztosítékot 25 amperes biztosítékra cseréltük. L1+ L1- L2+ L3+ L2/L3- Biztosíték fuse - szekrény box 14/31
A RENDSZER ENERGITERMELÉSE Hálózatba táplált energia (kwh) 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2005.11.04 2006.01.04 2006.03.04 2006.05.04 2006.07.04 2006.09.04 2006.11.04 2007.01.04 2007.03.04 2007.05.04 2007.07.04 2007.09.04 2007.11.04 2008.01.04 2008.03.04 2008.05.04 2008.07.04 2008.09.04 2008.11.04 2009.01.04 dátum 15/31
A RENDSZER ENERGIATERMELÉSE 60 napi energia termelés, kwh 50 40 30 20 10 0 2005.11.04 2006.02.04 2006.05.04 2006.08.04 2006.11.04 2007.02.04 2007.05.04 2007.08.04 2007.11.04 2008.02.04 2008.05.04 2008.08.04 2008.11.04 2009.02.04 dátum 16/31
A RENDSZER ENERGIA TERMELÉSE m odell, k W h m ért, k W h 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2005 nov 2006 már jún szept dec jan ápr júl okt feb máj aug nov 2009 hálózatba táplált energia h hón a p Idıtartam 2005 okt-dec 2006 jan-dec 2007 jan-dec 2008 jan-dec 2005.10.08-2008.12. 31 modell, kwh 1216 10260 10260 10 260 31996 17/31 mért, kwh 1383 10053 10325 9 522 31283
A RENDSZER ENERGIATERMELÉSE ASE (kristályos): 11168 kwh (135,6%) DS1 (amorf): 8234 kwh (100,0%) DS2 (amorf): 8299 kwh (100,8%) 600 500 400 300 200 100 0 ASE DS1 DS2 Nov 2005 Jan 2006 Mar 2006 Aug 2006 Oct 2006 Dec 2006 Feb 2007 Apr 2007 Jun 2007 Aug 2007 Oct 2007 Dec 2007 Feb 2008 Apr 2008 Jun 2008 Aug 2008 Oct 2008 Dec 2008 Feb 2009 hálózatba táplált energia, kwh a hónap 18/31
A TECHNOLÓGI GIÁK K MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA 1.02 1.01 1 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92 amorf szilícium (DS40) részrendszerek energiatermelésének aránya Nov 2005 Jan 2006 Mar 2006 Aug 2006 Oct 2006 Dec 2006 Feb 2007 Apr 2007 Jun 2007 Aug 2007 hónap Oct 2007 Dec 2007 Feb 2008 Apr 2008 Jun 2008 Aug 2008 Oct 2008 Dec 2008 Feb 2009 Szezonális eltérés oka: árnyékoltság alacsony beesési szögnél? 19/31
1.6 A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA polikristályos (ASE) és amorf (DS40) részrendszerek energiatemelésének aránya 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Nov 2005 Jan 2006 Mar 2006 Aug 2006 Arány a Oct 2006 Dec 2006 Feb 2007 Apr 2007 Jun 2007 Aug 2007 Oct 2007 Dec 2007 Feb 2008 Apr 2008 Jun 2008 Aug 2008 Oct 2008 Dec 2008 Feb 2009 hónap 20/31
A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA Az eltérı névleges teljesítmény miatt fajlagos (1 kwp névleges teljesítményre vett) energiatermelést hasonlítunk össze. 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Nov 205 Jan 2006 Mar 2006 polikristályos (ASE) és amorf (DS) részrendszerek fajlagos energiatermelésének aránya Aug 2006 Oct 2006 Dec 2006 Feb 2007 Apr 2007 Jun 2007 Aug 2007 Oct 2007 hónap Dec 2007 Feb 2008 Apr 2008 Jun 2008 Aug 2008 Oct 2008 Szezonális eltérés oka: eltérı spektrális érzékenység, eltérı hımérsékletfüggés. Dec 2008 Feb 2009 21/31
A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA az ASE és a DS részrendszerek fajlagos napi energiatermelésének aránya a napi megtermelt energia függvényeként. arány a 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 A polikristályos (ASE) és amorf (DS) részrendszerek fajlagos energiatermelésének aránya a napi energiatermelés függvényeként 0 10 20 30 40 50 60 napi energiatermelés 22/31
A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA sugárzás (W/m2) _ 1200 1000 800 600 400 200 Sugárzási adatok két egymás utáni napon 07.30 07.31 Rendszerteljesítmény 2007. 07. 30 és 31.-én 0 0:00 4:48 9:36 14:24 19:12 0:00 idıpont 8 6 4 2 0 0:00:00 2:45:00 5:30:00 8:15:00 11:00:00 13:45:00 16:30:00 19:15:00 22:00:00 0:30:00 3:15:00 6:00:00 8:45:00 11:30:00 14:15:00 17:00:00 19:45:00 22:30:00 kw a idıpont 23/31
A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA W/kWp a 140 120 100 80 60 40 20 0 fajlagos teljesítmény amorf (DS) kristályos (ASE) 0 50 100 150 sugárzás (W/m2) 24/31
A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA amorf (DS) fajlagos hatásfok kristályos (ASE) (W/kWh) / (W/m2) a 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 50 70 90 110 130 150 sugárzás (W/m2) 25/31
A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA fajlagos teljesítmény amorf (DS) kristályos (ASE) 1000 W/kWp a 800 600 400 200 0 0 200 400 600 800 1000 1200 sugárzás (W/m2) 26/31
A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA fajlagos teljesítmény amorf (DS) kristályos (ASE) 1000 W/kWp a 800 600 400 200 0 0 200 400 600 800 1000 1200 sugárzás (W/m2) 27/31
A KÉTFK TFÉLE TECHNOLÓGIA MŐKÖDÉSÉNEK M ÖSSZEHASONLÍTÁSASA amorf (DS) fajlagos hatásfok kristálos (ASE) (W/kWp) / (W/m2) a 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 200 400 600 800 1000 sugárzás (W/m2) 28/31
KÖVETKEZTETÉSEK A fajlagos teljesítménybıl számított fajlagos hatásfok: a kristályos technológia esetén a beesı sugárzási teljesítménytıl csaknem független, az amorf technológia esetén azonban ez az érték az alacsony sugárzási tartományban mintegy 10 %-kal magasabb, mint magas napsugárzási értékek esetén. 29/31
TOVÁBBI VIZSGÁLATI SZEMPONTOK hımérsékletfüggés vizsgálata évszakok eltérı spektrumának hatása (légkörön való elnyelıdés frekvenciafüggı) diffúz és direkt sugárzás eltérı hatása öregedés hatása 30/31
Köszönöm a figyelmet! 31/31