Napelemes háztartási méretű kiserőművek és kiserőművek tervezési, kivitelezési és üzemeltetési tapasztalatai
•Download as PPT, PDF•
0 likes•1,435 views
Recommended
Recommended
More Related Content
More from Zoltán Liszt
Napelemes háztartási méretű kiserőművek és kiserőművek tervezési, kivitelezési és üzemeltetési tapasztalatai
- 1. 59. MEE Vándorgyűlés és Kiállítás Előadó: Liszt Zoltán (Techniq 2000 Kft.) 30/240-3160 www.techniq.hu
- 2. Tematika: Háztartási méretű kiserőművek, kiserőművek A napelemes erőmű létesítésének főbb elemei Létesítés, üzembehelyezés Üzemeltetési tapasztalatok
- 3. VET: 3. § 24. Háztartási méretű kiserőmű: olyan, a kisfeszültségű hálózatra csatlakozó kiserőmű, melynek csatlakozási teljesítménye egy csatlakozási ponton nem haladja meg az 50 kVA-t 273/2007. (X.19.) KR: 5. § (1) A háztartási méretű kiserőmű rendelkezésre állási teljesítménye alatt a kVA mértékegységben kifejezett erőművi teljesítőképességet kell érteni. HMKE vagy kiserőmű? (Példák) 1; Családi ház: 2; Mezőgazdasági telep: 3; Irodaépület: -2,7kWp napelem -35kWp napelem -51kWp napelem -2,5kVA inverter -34kVA inverter -49kVA inverter -KIF csatlakozás -Csatlakozási p./tul.jogi határ? -KIF csatlakozás
- 4. Napelemes erőmű felépítése:
- 5. Az erőművünk létesítésének főbb elemei: Ügyintézés Tartószerkezet építés Napelemek szerelése Inverter szerelése
- 6. A létesítés menete 1: A telepítendő rendszer kiválasztása Szükséges inverterteljesítmény és inverter kiválasztása alapszabály: 1100kWh/év termelés 1kW beépített teljesítménynél Az Elosztói Engedélyes által jóváhagyott típus Megfelelő napelemek kiválasztása Megfelelőségi tanúsítvány Névleges adatok Garancia (termékgarancia és teljesítménygarancia) Előzetes igénybejelentés HMKE igénybejelentés
- 7. A létesítés menete 2: Csatlakozási dokumentáció készíttetés és jóváhagyása Kamarai jogosultsággal rendelkező tervező, vagy regisztrált szerelő készítheti Főbb részei: Műszaki leírás Egyvonalas csatlakozási terv Napelem, inverter adatlapok Inverter védelmi beállítási értékek Tulajdonjogot igazoló irat (tulajdoni lap) és térkép Termelői nyilatkozat
- 8. A létesítés menete 3: Tartószerkezet szerelése: Kampók kiválasztása: Lapos cseréphez: Hullámos cseréphez: Zsindely tetőhöz:
- 9. A létesítés menete 4: Kampók felszerelése: 1 Ellenléc (keresztbe tetőléc) 2 Alátéthéjazat (alátétfólia) 3 Ereszdeszka 4 Talpszelemen 5 Talpszelement lekötő csavar 6 Szarufa 7 Torokgerenda 8 Taréjszelemen 9 Kakasüllő 10 Padlásfödém 11 Ereszcsatorna Kampók felszerelési helyei
- 10. A létesítés menete 5: Tartószerkezet szerelése: Tartósínek kiválasztása: Tartósínek távolsága: „1/4-nél és 3/4-nél”
- 11. A létesítés menete 6: Napelemek: Főbb paraméterei: Felszerelése:
- 12. A létesítés menete 7: Napelemek: Kábelezés: vagy Csatlakozók: Csak az összes kábel lehúzása és az összes csatlakozó felszerelése után csatlakoztassuk !!! egymáshoz a paneleket!
- 13. A létesítés menete 8: Inverterek: Védelmi paraméterek ellenőrzése (rendelésnél meg kell adni a csat. dok.-ban jóváhagyott paramétereket) : Feszültségcsökkenési védelem 184 V 300 s Feszültségnövekedési védelem 253 V 60 s Frekvencianövekedési védelem 50,2 Hz 10 s Frekvenciacsökkenési védelem 49,8 Hz 10 s Hálózatra kapcsolódás késleltetése 300 s Egyenáramú védelem 3 A 5 s -Hálózati fesz. kimaradása esetén 200ms-on belül lekapcsol
- 14. A létesítés menete 9: Hálózat kialakítása:
- 15. Üzembehelyezés: DC oldali : Földzárlat vizsgálat a stringeken Nyitott kapcsú feszültség mérése a stringeken Stringek csatlakoztatása az inverterhez (A) ESS behelyezése, üzemjel/hibajel ellenőrzése (B) AC oldali : AC oldali inverterkapcsok csatlakoztatása (D) Inverter hálózati fesz. alá helyezése Érintésvédelmi mérés
- 16. Üzemeltetési tapasztalatok 1: A panelek tisztítása előreláthatóan elegendő évi 1 alkalommal (a fotó 7 hónap üzemelés utáni állapotot mutat)
- 17. Üzemeltetési tapasztalatok 2: Előkalkuláció EU PGIS segítségével: Erőmű adatai: - Telepítés helye: Pécs (46°4'16" észak, 18°13'59" kelet) - 2820Wp - 12db 235Wp polik. napelem - Fix, déli tájolás, 30 fokos dőlésszög - SMA SB2500 inverter - 2011.12. havi telepítés, tisztítva még nem volt Ed: átlagos napi termelés [kWh] Em: átlagos havi termelés [kWh] Hd: egységnyi napelemfelületre érkező átlagos napi besugárzás [kWh/m2] Hm: egységnyi napelemfelületre érkező átlagos havi besugárzás [kWh/m2]
- 18. Üzemeltetési tapasztalatok 2: Prognosztizált termelés összehasonítása a mért adatokkal: Hónap: Becsült [kWh]: Termelt [kWh]: Eltérés: május 386 424 109,8% junius 380 442 116,3% július 394 480 121,8% augusztus 370 450 121,6%
- 19. Köszönöm megtisztelő figyelmüket! www.techniq. hu 59. MEE Vándorgyűlés és Kiállítás Budapest, 2012. szeptember 5-7. Előadó: Liszt Zoltán (Techniq 2000 Kft.) 30/240-3160 www.techniq.hu
Editor's Notes
- Üdvözlöm Önöket a Techniq 2000 kft. és a magam nevében. A nevem Liszt Zoltán, a Techniqnél dolgozom 2003 óta. Cégünk már több éve foglalkozik a napelemes rendszerekkel, mind tervezés, mind kereskedelem, mind kivitelezés területén. A tavalyi előadásomon a megawattos nagyságrendű solarparkok létesítésével foglalkozó előadás után, az idei Vándorgyűlésen visszalépünk egy-két nagyságrendet, leginkább háztartási méretű kiserőművekkel kapcsolatban a tervezés, engedélyeztetés, telepítés és üzemeltetés területén megszerzett tapasztalatainkról szólna az előadás.
- Az előadás négy fő része: - A HMKE és kiserőmű törvényi háttere - A napelemes erőművek főbb elemei - Létesítés, üzembehelyezés - Üzemeltetési tapasztalatok
- A VET rendelkezik a háztartási méretű erőművekről, definiálja a HMKE fogalmát, amit a 243/2007 kormányrendelet meg is ismétel. Ez alapján a HMKE-k által termelt villamos energiát az elosztói engedélyesnek kötelező átvenni az erőmű üzemeltetőjétől. A HMKE-nek alapvető feltétele van tehát: 1; csatlakozási pont/tulajdonjogi határ KIF-en legyen 2; az erőmű erőművi teljesítőképessége 50kVA alatt legyen (tehát a beépített termelőberendezés névleges teljesítménye 50kVA alatt legyen) Hoztam 3 példát, amely alapján talán könnyebben rögzül a HMKE fogalma. Az első példa egy családi ház, amelynek beépített inverter teljesítménye 2,5kVA, a beépített napelemek teljesítménye 2,7kWp, és a csatlakozási pont kif-en van. Egyértelműen teljesülnek a követelmények, így nevezhetjük ezt az erőművet HMKE-nek. A második példa kicsit bonyolultabb, itt egy OTR-ről megtáplált mezőgazdasági telephelyről van szó. Az inverterteljesítmény miatt lehetne HMKE az erőmű, viszont meg kell vizsgálnunk a csatlakozási pontot (leginkább a fogyasztó által a rendelkezésünkre bocsátott szerződések alapján). Amennyiben KÖF-ös a csatlakozási pont, úgy teljesítménytől függetlenül kiserőműről van szó, nem HMKE-ről. Amennyiben viszont a csatlakozási pont KIF-en van, úgy HMKE-ről van szó. A harmadik példánk legyen egy irodaház, amelynek a tetőjére elhelyeztek 51kWp napelemet, amely három, összesen 49kVA teljesítményű inverter-fogatot táplál, és a csatlakozási pont KIF-en van. Ebben az esetben HMKE-ről beszélünk, mivel hiába van 51kWp-nyi napelem a tetőn, az erőmű teljesítőképessége a jogszabály szerint 49kVA.
- Milyen is az a napelemes erőmű? A legegyszerűbb erőműfajta, ami a napelemek által megtermelt DC egyenáramot az inverter segítségével váltóárammá alakítja, amely betáplálásra kerül a helyi fogyasztói hálózatba a fogyasztói főelosztón keresztül, és ha a pillanatnyi belső fogyasztás kisebb, mint a termelt villamos energia, akkor a termelt energia visszatáplálásra kerül a hálózatba.
- 1; Ügyintézés: igénybejelentés beadása, csatlakozási dokumentáció készítés és jóváhagyatás, majd a munka végén a készrejelentés, módosított csatlakozási szerződés, óracsere elvégzése. 2; Tartószerkezet szerelés: a napelemek tetőhöz megfelelően tartószerkezeteknek a felszerelése 3; Napelem panelek felszerelése a tartószerkezetre, kábelezés, solar csatlakozók felszerelése 4; Inverter felszerelése, hálózat kialakítása az inverter és a meglévő lakáselosztó között
- A szükséges inverterteljesítmény meghatározásához tudnunk kell, hogy egy évben Mo-on 1 kW beépített erőműteljesítménnyel mennyi villamos energiát termelhetünk. Ez az érték 1100kWh/év, amelyből könnyen számítható az adott éves fogyasztást fedezni képes erőműteljesítmény. Inverterekből csak azokat a típusokat válasszuk, amelyek a területileg illetékes Elosztói Engedélyes engedélyez alkalmazni a hálózatán letölthető a szolgáltatók honlapjairól. A napelem modulok kiválasztásánál fontosak a névleges paraméterek (teljesítmény, névleges fesz, névleges áram, nyitottkapcsó fesz), amelyek a helyes rendszer konfigurációjának alapjai. Ha már tudjuk, hogy milyen komponenseket akarunk beépíteni és milyen teljesítményű erőművet akarunk létesíteni, akkor be lehet adni az EE felé az igénybejelentést
- Az erőmű telepítőjének un. csatlakozási dokumentációt kell készíttetnie egy kamarai engedéllyel rendelkező tervezővel az erőműről, melyben részletesen tárgyalásra kelülnek az erőmű kialakításával és hálózatracsatlakoztatásával kapcsolatos műszaki jellemzők, így készül benne egyvonalas csatlakozási terv, tárgyalásra kerül az inverterek bevizsgálásai és védelmi beállításai, valamint tulajdoni lappal igazolni kell az igénybejelentő jogosultságát arra vonatkozólag, hogy az adott ingatlanon erőművet létesíthet. A csatlakozási dokumentációt az EE illetékezéhez kell benyújtani jóváhagyásra.
- A jóváhagyás után érdemes megkezdeni az erőmű létesítését (akkor tekinthető véglegesnek a műszaki tartalom). A kivitelezési fázist a napelemek tartószerkezetével kell kezdeni. Mivel a HMKE-k 99%-ban ferde cseréptetős kivitelű, így a cseréptetőhöz kapcsolódó építőelemeket mutatom be. Kezdem is mindjárt a legkényesebbel, a tetőkampóval. A tetőkampó kivitelében alkalmazkodik a tetőfedés anyagához. A képeken a lapos cseréphez, a hullámos cseréphez, valamint a zsindelytetőhöz való kampókat láthatók.
- Szokták mondani, hogy a kampókat csak rá kell csavarozni a szarufára. Ez nem teljesen így van, tapasztalatunk szerint a dolog kissé bonyolultabb, ugyanis a modern épületek tetőszerkezetében a szarufa felett még a fóliát leszorító ellenléc is ott van, szóval valójában az ellenlécre kell a tetőkampót felcsavarozni. A megfelelő stabilitás érdekében az a gyakorlat alakult ki a cégünknél, amely szerint az ellenlécek mellé beszabunk további ugyanolyan mérető tetőléc-darabokat. a tetőkampókat ácsszerkezeti csavarral rögzítjük 80x6 vagy 100x6.
- A tetőkampók felszerelése után lehet a kampókra szerelni a majdani napelem paneleket tartó alumínium profilokat. A profiloknak természetesen megvan a terhelhetőségi értékük, amelyeket ezekből a táblázatokból nézhetünk ki. A kulcsparaméter az épület szarufatávolsága. A rendszerek konfihurálásánál mérlegelni kell, hogy a kevesebb kampó erősebb profillal, vagy a több kampó a gyengébb profillal fogja-e a kedvezőbb eredményt adni. A kampókat úgy kell felhelyezni a szarufákra, hogy az aluprofil alkalmazott napelem kb. ¼-éhez és ¾-éhez essenek.
- A napelemek kiválasztásakor az adattáblán 3 paraméter igen fontos: Wp, Un, In és a nyitotkapcsú feszültség. Alapul véve egy 2-2,5kW-os erőművet, jelen állás szerint kb. 10-12db 230-240W-os napelemmel lehet megoldani, az azt jelenti, hogy egy stringbe fogjuk felfűzni a napelemeket, így a táblázat értékeiből a Unx12 meg kell hogy közelítse a névleges bemeneti feszültségét az inverternek, viszont a 12x üresjárási feszültségnek nem szabad túllépni a megengedett legnagyobb bemeneti fesz értéket. A másik fontos paramétere a napelemeknek a garancia. Manapság már csak olyan terméket érdemes vásárolni, amelyre 10év termékgaranciát és 25 év telejesítménygaranciát vállal a gyártója, sőt, teljesítménygaranciából is létezik már az a fajta, amelyet lineáris teljesítménygaranciának hívnak. Az ilyen napelemek teljesítményének romlása az idővel lineáris. A bal oldali kis képen látható. A napelemeket az őket tartó aluprofilokhoz körmös alumínium szorítókkal rögzítjük.
- A kábelezés kivitelezése panel-függő. Egyes paneleket + és – bekötőkábelekkel, csatlakozókkal előrekonfekcionálva szállítanak, egyes paneleket csatlakozódobozokkal. A kábelezés ennek és az alumnium profil kialakításának függvénye. Lehet a kábeleket közvetlenül a tartósínre rögzíteni (a kábel paraméterei ezt megengedik), de van egy elegánsabb megoldás is, amelyet az alsó kép mutat: az alumínium profilsínben ki van képezve egy horony a kábelek számára. A kábelezést igen körültekintően kell végezni, még mielőtt a stringeket kialakítanánk, az összes csatlakozót fel kell szerelni (még az inverter csatlakozóit is), ellenkező esetben a felfűzött napelemek által kiadódó feszültség áramütést okozhat.
- Az inverterekkel kapcsolatban két alapvető feltétel van: 1; elfogadott típus legyen az EE-nél. 2; A beállított védelmi paramétereinek a csatlakozási dokumentációban jóváhagyott értékek legyenek. Ezek a paraméterek láthatóak a táblázaton. A hálózati főbb paraméterek (feszültség és frekvencia) alsó és felső határértékei kerülnek meghatározásra, amelyek elérésekor az inveternek meghatározott időn belül le kell kapcsolnia. További két kulcsparaméter a szigtüzem megakadályozására szolgáló, hálózatkimaradás esetére meghatározott 200ms kikapcsolási idő és a visszakapcsolásig kötelezően megadott 300s.
- A hálózat kiépítését az inverter AC csatlakozójától a mérőhelyig a csatlakozási dokumentációban is fel kell tüntetni. Egy ilyen egyvonalas sémá mutat a kivetítő, amelyben a mérőhely és a lakáselosztó meglévő elemek, amelyekhez kapcsolódik az inverter. Az erőművet túlfeszültségvédelemmel kell ellátni az inverter DC és AC oldalán egyaránt. Az ábrán egy olyan rendszer látszik, amely 2 db 1 fázisú, 2kVA-es EHE invertert tartalmaz, kétfázisú hálózatratáplálással. A beadott dokumentációm most van elbírálás alatt az E.ON-nál, kíváncsian várom a döntést...
- Az üzembehelyezés során ellenőriznünk kell mind a DC, mind az AC oldali teleptés megfelelőségét. A DC oldalon ellenőrizni kell, hogy a stringek földzárlat-mentesek-e, ellenőrizzük a nyitott-kapcsú feszültség megfelelőségét, majd utána csatlakoztathatjuk a stringeket az inverterhez, majd behelyezhetjük a DC oldali leválasztóként szolgáló ESS-t, vagy bekapcsolhatjuk a leválasztókapcsolót. Innen kezdve az inverter a kijelzőjén megjeleníti a DC oldali hálózati paramétereket, valamit azt, hogy az AC oldalról nem észlel hálózatot. Az AC oldali üzembehelyezés során egy érintésvédelmi mérést kell elvégezni, majd az csatlakozó csatlakoztatása után a hálózat véglegesen feszültség alá helyezhető. A 300 s várakozási idő után, hibamentes üzem esetén az inverter rá fog kapcsolódni a hálózatra, és megfelelő besugárzási érték esetén megkezdi a villamos energia termelést. Az üzembehelyezés után készrejelenthető a munka az Elosztói engedélyesnél, aki megkülddi a módosított csatlakozási szerződést, hálózathasználati szerződést, valamint kicsieréli a mérőórát egy Ad-vesz mérőre.
- A leggyakrabban felmerülő kérdés a panelek tisztítási gyakorisága . A fotón látható pormennyiség 7 hónap üzem utáni állapotot mutat. A cellák termelő része egyáltalán nem koszos, pedig a közelben termőföld, főútvonal és erdő is van. Az évenkénti tisztítási gyakoriság így reálisnak tűnik. Természetesen a füvet/gazt havi rendszerességgel vágni kell.
- Az üzemeltetés során érdekes lehet, hogy egy adott erőmű az előre prognosztizált termeléséhez viszonyítva hogyan teljesít. Vizsgáljuk meg egy általunk telepített 2,5kVA-es inverterteljesítményű, polikristályos napelemekkel kialakított erőmű EU honlapján megtalálható PGIS kalkulátorral előkalkulált termelését, és hasonlítsuk össze az idei nyáron rögzített valós termelési adatokkal. A dián a kalkuláció eredménye látható, ahol az Em oszlopot érdemes figyelemmel kísérni, amely a prognosztizált havi termelés kWh-ban.
- A következő dián a valós termelési adatokat is már láthatjuk. A várt és a valós termelési adatok közötti különbség finoman szólva is szignifikáns (leginkább a júliusi és augusztusi 20%-nál is nagyobb különbséget tekintve), hála istennek a valós termelés javára. Ebben valószínűleg a legnagyobb tényező az idei kivételesen meleg és száraz nyár volt, viszont ami a legfontosabb, az erőmű tulajdonosa boldogan és megelégedve, mosolyogva adta át az adatokat, tehát elégedett.
- Befelyezésképpen egy kis tippet szeretnék ezúton szabadjáraengedni, hátha eljut illetékesek fülébe: a kormányzat igen egyszerű módszerrel, mindenféle pályázatok kiírása, valamint különleges kiadások nélkül tudná támogatni a megújuló energiaforrások beépítését azzal, ha mondjuk az ilyen rendszerekbe beépített napelemek, inverterek, valamint DC túlfeszültséglevezetők esetén (amely elemek úgysem használhatók már rendszerekben) Áfáját lecsökkentené 27%-ről mondjuk 7%-ra, vagy 5%-ra, így a jelenlegi támogatás nélküli 10 év körüli megtérülési idő lecsökkenhetne 8 évre magánfogyasztók esetén. Amennyiben kérdés merült fel a témával kapcsolatban, úgy elérhetőségeim egyikén állok rendelkezésre. Köszönöm megtisztelő figyelmüket! Viszontlátásra!