otočni fotonaponski sustavi - Supeus

OTOČNI FOTONAPONSKI SUSTAVI
SUPEUS Seminar 12.mj.2012.
Josip Zdenković

OTOČNI FOTONAPONSKI SUSTAVI
Pogled u tipska rješenja
Detalji projektiranja
Primjeri izvedbe
Literatura: Katalozi Schrack,
Heinrich Häberlin, Photovoltaik, VDE Verlag, 2007

Sustav s istosmjernim trošilima

Sustav s izmjeničnim trošilima

Sustav s izmjeničnim trošilima i
pomoćnim izvorom energije

Sustav s izmjeničnim trošilima i dva
pomoćna izvora energije

Varijanta sustava s izmjeničnim
trošilima i s mrežnim izmjenjivačem
Mrežni izmjenjivač

Primjer projektiranja otočnog sustava
1. Korak: Proračun potrebne energije/danu
32.000Wh = snaga * vrijeme

2. Korak : Izbor osnovnih parametara
Osnovni parametri sustava

3. Korak: Kapacitet baterija, potrebno
dnevno punjenje sustava
Dnevna potrošnja u Ah
Kapacitet idealnog i realnog akumulatora
Potrebno dnevno punjenje baterija uzima u obzir η
procesa punjenja i predviđeni samooporavak sustava
Proizvedenih 815 Ah / dan pokriva projektirani sustav

4. Korak: Određivnje broja fotonaposnkih
modula
PVGIS:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/

PVGIS servis:
proizvodnja energije / 1kWp modula

4. Korak: Broj modula, definiranje
generatora
Potrebno je 815Ah/dan “poslati” u bateriju
Broj modula je prostorom limitiran na 20 komada
Dio energije koji je potreban za projektiranu potrošnju
daje generator 7,5kW; generator radi 3 h /dan.

5. Korak: Usklađivanje komponenata
sustava - kontrola ograničenja
Nadzor baterija
Izmjenjivač/punjač
Baterije
DC sabirnica
AC sabirnica
Fotonaponski moduli
Mrežni izmjenjivač
AC kućna trošila

5. Korak: Kontrola ograničenja
komponenti sustava
U stringa < max. ulaznog napona mrežnog izmjenjivača
Broj stringova mora biti dozvoljena kombinacija za
mrežni izmjenjivač (kontrola ulazne struje izmjenjivača)

5. Korak: Kontrola ograničenja
komponenti sustava
Punjač baterija mora osigurati struju punjenja 10-15%
od kapaciteta baterija (baterija 100Ah se puni s 10-15A)

5. Korak: Kontrola ograničenja
komponenti sustava
Snaga iz mrežnog izmjenjivača mora u cijelosti moći
proći kroz punjač baterija

5. Korak: Kontrola ograničenja
komponenti sustava
Izmjenjivač spojen na baterije mora moći pokriti vrhove
potrošnje i kada nema sunca

5. Korak: Kontrola ograničenja
komponenti sustava
Odnos kapaciteta baterije i snage baterijskog izmjenjivača:
Kapacitet baterije (Ah) > 5÷7h * Pizmj / Ubat
Optimalno
Dobro, ali nerealno
Kratak životni vijek baterije i
izmjenjivača

6. Korak:
Kupac dobiva informaciju o rješenju
Glavne komponente

Smještaj Modula

Prenaponska zaštita
Brošura Prenaponska zaštita
na www.schrack.hr

Mrežni izmjenjivač

Baterijska banka s 2 izmjenjivača/punjača

Ožičenje baterija: 2A/mm2
Zahtjev na jednaki otpor ožičenja do svakog priključka
baterije

Baterijska banka: planiranje ožičenja

Primjer sustava: svi crni kabeli iste duljine;
svi crveni kabeli iste duljine!
Multiplus
MPPT chargers
RO +
RO -
RO +
RO -

Izvedba baterijske banke: 1.320Ah - 48V
RO -
Multiplus Multiplus
RO +

Kapacitet baterije
Kapacitet u Ah
Kapacitet baterije 100Ah C10 u funkciji struje praženjenja pri 20ºC
Struja pražnjenja u A
Izvor: Heinrich Häberlin, Photovoltaik, VDE Verlag, 2007

Kapacitet baterije
Kapacitet u Ah
Kapacitet u funkciji temperature i struje pražnjenja
Temperatura u º C
Izvor: Heinrich Häberlin, Photovoltaik, VDE Verlag, 2007

Punjenje baterije
Naponske razine punjenja baterije u funkciji temperature
Napon po ćeliji (V)
Temperatura u º C
Izvor: Heinrich Häberlin, Photovoltaik, VDE Verlag, 2007

Punjenje baterije
Punjenje olovne baterije 100Ah C10
Ah na raspolaganju u bateriji
Struja punjenja (A)
Izvor: Heinrich Häberlin, Photovoltaik, VDE Verlag, 2007
Vrijeme punjenja (h)
Napon po ćeliji (V)

Punjenje baterije
Adaptivna karakteristika punjenja s 4 stupnja

Trajnost baterije
Broj ciklusa u zavisnosti o dubini pražnjenja
Dubina pražnjenja

Litijske baterije
Zašto Litij ?

Litijske baterije
Zašto Litij ?

Baterijska banka uživo
Batery bank with 2 x Multi

AC strana
AC strana, priključak kuće

Nadzornik baterije, mjerenje energije
Nadzornik baterije
Mjerenje proizvedene i predane energije

Dva slična
manja postrojenja
Generator
Baterijski monitor
Multi 3000 VA 24V
Multi 5000 VA 24V
Multi Control Panel
24 V 660Ah C10
Baterije
Blue solar
1500VA
2800VA
9 x 250 Wp
10 x 250Wp

Baterijska banka
125A
125A
50 mm2
ista duljina
50 mm2
Ormarić + sabirnice
400A
100A
24V 660Ah = 6*12V 220Ah
50mm2 svi iste duljine
Multiplus 3000VA 24V
50 mm2 svi iste duljine
50 mm2
ista duljina
50 mm2
Baterijski monitor
Ormarić - sabirnice

U živo:

U živo:

Ne tako lijepo, ali tehnički korektno

Manji sustavi s izmjeničnim trošilima

Napojna jedinica manjih sustava
Vmpp=30,6V
Impp=8,17A
I ulaza na 30,6V=750W/30,6V=24,5A
1 x 10mm2
I izlaza na 24V=24,5A*30,6V/24V=31A
750Wp x 4 h sunca/dan = 3000Wh/dan
1 x 10mm2
40A
1 x 10mm2
3 X 250 Wp
2 X 6 mm2
1 x 10mm2
Optimalna baterija 220Ah
MPPT
Punjač 24V / 40A
String box:
Gpv osigurači
12A,Sklopka 40A DC,
Prenaponska zaštita
550VDC T1,T2
1 X 16 mm2

Fotonaponsko polje
750Wp, 3.000Wh/day
MPPT
punjač
1 x 10mm2
1 x 10mm2
Phoenix inverter 800VA 24V
DC kabel do max 5 m
Max DC struja
1.600/24=66A
1 x 16 mm2 (1,5 m u isporuci) 1 x 16 mm2
“+” ormarić
60A
50A
200A
Mini sustav:
110Ah*24V=2.640Wh
16mm2
24V 220Ah = 2*12V 220Ah
“-” ormarić
16mm2
Baterijski monitor

50A
150A
50A
2 x750Wp 6000 Wh/dan
1 x 10mm2
“+” busbar
200A
MPPT
charger
1 x 10mm2
150/2=75A
fuse 100A
Midi sustav:
220Ah*24V=5.280Wh
1 x 50 mm2
1 x 50 mm2
50mm2 same lenght
24V 440Ah = 4*12V 220Ah
Phoenix 2000VA 24V
DC kabel max 5 m
Max DC current = 4.000/24=166A
“-” busbar
1AFuse for
shunt
Baterijski nadzornik

Katalozi na:
www.Schrack.hr , uskoro na hrvatskom!

KONTAKT
josip.zdenkovic@schrack.hr
099 228 00 35
www.schrack.hr :
detaljno razrađen primjer tipske fotonaponske
elektrane 10kWp za prodaju energije s detaljima
opreme koja se koristi i u otočnim sustavima;
Web trgovina Schrack: komponente i podloge

HVALA i PUNO USPJEHA!