This is the new Header Notice module. It can be used for Cookie Law messages or any other message you may need to communicate to your visitors.

Saulės elektrinių irengimo ypatumai

Saulės elektrinių irengimo ypatumai

Šiuo metu Lietuvoje populiarėjant atsinaujinančios energijos gamybai, montuojamas didelis kiekis saulės fotovoltinių elektrinių. Jos susideda iš Saulės elementų, juos jungiant nuosekliai ir suskirstant į grupes. Saulės elementų veikimas paremtas puslaidininkiais.

Populiariausiai šiuo metu naudojamai Saulės elementai gaminami iš silicio, į kurį įterptos priemaišos, kad susidarytų pn sandūra. Saulės elektrinėse, kaip ir visose automatizuotose sistemose naudojami įvairūs valdikliai, inverteriai, automatiniai išjungėjai ir monitoringo  sistemos.

Technologijų dėka galima stebėti jose vykstančius procesus, stebėti kiek energijos pagaminama, kokiu laiku, kiek nuolatinės srovės paverčiama į kintamąją, įtampos ir srovės dydį. Tai reikalauja techninių žinių ir specialistų gebėjimų norint sumontuoti ir prižiūrėti saulės elektrinių įrengimus.

Saulės elektrinės iki 30kW įrengimo seka:

  • Išankstinių prisijungimo prie LESTO sąlygų 30kW saulės elektrinei gavimas.(1-2 savaitės )
  • Paruošiami dokumentai  energetikos ministerijai plėtros leidimo gavimui. ( 1-3 mėnesiai )
  • Projektuojamas ir suderinamas techninis elektrinės projektas, visas, su prijungimo prie LESTO dalimi. ( 1-2 mėnesiai )
  • Įrengiama elektrinė. Priduodama energetikos inspekcijai . (1-2 savaitės )
  • Paruošiamas dokumentų paketas energetikos ministerijai gamybos leidimo gavimui ( iki 1 mėnesio )
  • Sutartis su LESTO. Priklauso, kaip greitai bus įrengta LESTO dalis projekte (1-2 mėnesiai )
  • 30kW saulės elektrinės įrengimas iki pilno paleidimo užtrunka apie 6-9 mėnesius, priklausomai nuo įrengimo vietos, projektavimo sąlygų ir kt.

Didesnių galingumų elektrinėms turi būti paruoštas projektas, suderintas su visomis organizacijomis įtakojančiomis statybos procesą, gaunamas statybos leidimas, pilno projekto įgyvendinimo procesas užtrunka iki 2 metų.

Investicija į saulės elektrinę priklauso nuo jos dydžio ( kW), pasirinktų konstrukcijų, modulių, inverterių ir kitos įrangos tipo, techninių ir kokybės parametrų.

Didžiausią saulės elektrinės kainą sudaro moduliai ir inverteriai. Saulės elektrinės konstrukcijų kaina priklauso nuo konstrukcijų parametrų, montavimo vietos, konstrukcijų apkrovų parametrų.

Palankiausia panaudoti Saulės energiją gali valstybės esančios arti ekvatoriaus, kaip Malta ar Kipras, čia Saulės intensyvumas didžiausias, artėjant link ašigalių intensyvumas mažėja. Saulės energijai pasisavinti ir ją perdirbti naudojami Saulės elementai.

Saulės energija geriausiai panaudojama, kai krentantys spinduliai sudaro statų kampą su plokštuma, tai yra Saulės elementu. Lietuvoje optimaliausias Saulės elementų pasvirimo kampas yra apie 30-38° laipsniai. Esant įvairioms situacijoms ( stogo plotas, įrengimai, šešėliai ), galima pasvirimo kampo  korekcija 15-38° laipsnių ribose.

1. pav. Saulės elementų optimalaus pasvirimo kampo nustatymas.

Vidutiniškai Lietuvoje saulės energija, krintanti į horizontalų paviršių, sudaro ~1 000 kWh/m2.

2. pav. Saulės energijos ištekliai Europoje.

Saulės elementai reikalingi paversti Saulės energiją į kitos rūšies energiją: elektros, šilumos. Tai yra populiariausi Saųlės energijos panaudojimo būdai. Pagrindiniai dydžiai apibūdinantys fotoelementą yra jo efektyvumas η bei fotoelemento elektrinė charakteristika Wp. Efektyvumas nurodo kokią dalį fotoelementas Saulės energijos paverčia į kitos rūšies energiją.

Elektrinė charaktersitika gaunama esant šviesos intensyvumui 1kW/m2 ir 25 °C temperatūrai.  Taip pat svarbus yra temperatūros koeficientas, jis porodo kokią temperatūrą pasiekus pradeda mažėti elemento generuojama galia. Viršijus temperatūros ribą elemento galia sumažėja 0,5 %, kiekvienu pasiektu didesniu temperatūros  laipsniu. Pavyzdžiui jei Saulės elektrinės generuojama galia yra 1000 kW, tai elementams įkaitus iki 65 °C, ji generuos tik 800 kW.

Elementai yra sujungiami nuosekliai grupėmis. Priklausomai nuo elementų skaičiaus, grupės išejime gali siekti iki 1000 V. Ši nuolatinė įtampa laidais yra perduodama į įtampos keitiklį, kur nuolatinė įtampa verčiama į kintamąją, kuri yra perduodama į pastotę, kur ji yra paaukštinama iki tinklo įtampos.

Įvadinis 0,4 kV tinklo saulės elektrinės kabelis turi būti suprojektuotas taip, kad turėtų ne didesnį, kaip 1 proc. įtampos kritimą, kitu atveju saulės elektrinės savininkas turi daug didesnius ekonominius nuostolius, nes jis yra gamintojas. ( LESTO tinkluose projektuojant galimas įtampos kritimas leidžiamas iki 5 proc. )

Priklausomai nuo Saulės elektrinės dydžio, elektrinės išdėstymo parametrų parenkami keitikliai.

 

 

Didžiausios firmos keitiklių gamintojos:

  • ABB,
  • Advanced Energy,
  • AEG Power Solutions,
  • SolarMax,
  • Schneider Electric,
  • Enphase Energy,
  • SMA Solar Technology AG.
  • KACO

Pagrindiniai keitiklių parametrai, tai darbinių parametrų efektyvumas ( apie 98 proc. optimalus ) kuo efektyvumo procentas mažesnis, tuo su didesniais ilgalaikiais nuostoliais dirba saulės elektrinė, sumontuoti viršįtampių iškrovikliai AC ir DC pusėje, galimybės apjungti su kitais keitikliais, keitiklio gamintojo techninis palaikymas ir suteikiamos garantijos.

Monitoringo sistema fiksuoja saulės parametrus, kas leidžia analizuoti ir priimti sprendimus saulės elektrinės darbo režimo tobulinimui. Prie monitoringo sistemos prijungiami keitikliai, keitiklių ir saulės elektrinės parametrai registruojami, duomenys vartotojui perduodami modemo ar duomenų kabelio pagalba, analoginiu, ISDN, GSM ryšiu.

Labai svarbu užtikrinti gerą kontaktų kokybę tarp montuojamos elektrinės laidų, naudoti specialias reples DC ir AC laidų sujungimui, nes esant blogiems kontaktams sutrinka  elektrinės darbo režimas, sugadinama įranga, pagaminama mažiau energijos.

3. pav. Saulės elektrinės DC laidų blogo kontakto pasėkmės

Viena iš pagrindinių saulės elektrinės elementų yra modulis. Projektuojant moduliai parenkami pagal elektrinės įrenginėjimo vietą, tam įtakos turi plotas, pasvirimo kampas, įrenginėjama elektrinės galia.

Moduliai parenkami rimtų gamintojų, kurie laikosi ES standartų ir gamybos normų. Kitu atveju pasirinkus pigiausią saulės modulių variantą gaunatę plonesnį rėmą, pigesnį stiklą ir celes, visumoje pusiau rankų darbo nekokybišką modulį, taip pat neaiškios ir nepatikimos tokių modulių garantijos.

Saulės elektrinė veikia iki 30 metų, tai galima įsivaizduoti kokios kokybės turi būti medžiagos, kad per visą saulės elektrinės laikotarpį būtų kuo mažiau gedimų ir elektrinė veiktų be veiklos sutrikimų.

Aplamai įrenginėjant saulės elektrines pigiausio varianto negali būti, turi būti patikimiausias ir pagal kokybę ir pagal aptarnavimo kaštus.

( Čia kaip perkant automobilį, įsivaizduokite jei automobiliu jums reiks važiuoti 20-30 metų, kokį pasirinksite, manau ne pigiausią? )

Mokslininkų duomenimis 1kW stacionarios saulės elektrinės Lietuvoje pagaminama  apie 780-787,5 kWh per metus. Skaičiuojant atsipirkimo kaštus skaičius reikėtų koreliuoti iki pesimistinių 750 kWh per metus, nes prognozuoti kokie bus metai labai sunku, nes nėra ilgalaikių šios srities tyrimų Lietuvoje. Skaičiavimai daugiausia atliekami pagal Vokietijos gamintojų ir mokslinkų nustatytus ilgalaikius saulės intensyvumo rodiklius.

Apsauga nuo žaibo, įžeminimas ir potencialų išlyginimas

Įrenginėjant saulės elektrines, žaibosauga įrenginėjama vadovaujantis EĮĮT, STR 2.01.06:2009 "Statinių apsauga nuo žaibo. Išorinė statinių apsauga nuo žaibo."

Taip pat taikomi standartai : LST EN 62305-1:2011 Apsauga nuo žaibo. 1 dalis. Bendrieji principai, LST EN 62305-2:2010-12 Apsauga nuo žaibo. 2 dalis. Rizikos valdymas, LST EN 62305-3:2010-12 Apsauga nuo žaibo. 3 dalis. Fizinė žala statiniams ir pavojus gyvybei.

Jei pastatas ant kurio montuojama saulės elektrinė iki 10 kW galios neturi žaibosaugos sistemos, tai įvertinus ( pagal LST EN 62305-2 ) galimas rizikas reikia saulės elektrinę įžeminti ir įrengti apsaugos nuo viršįtampių sistemą, dėl žaibosaugos tikslingumo sprendžia pastato savininkas su projektuotoju.

4. pav. Žaibosaugos įrengimas.

Pati saulės elektrinė nedidina žaibo iškrovos atsiradimo pavojaus, bet pastate atsiranda daug papildomų laidų, kurie ženkliai didina viršįtampių atsiradimo pavojų, kuris esant netoliese žaibo iškrovai, sugadiną esančią įrangą.

Pastatai ant kurių sumontuotos saulės elektrinės viršija 10 kW galią, pagal ( pagal LST EN 62305-2 ) skaičiuojamus rizikos įvertinimus turi turėti įrengtą žaibosaugos sistemą kartu su apsauga nuo viršįtampių.

Saulės elektrinės sumontuotos ant žemės ( 10 – 1000 kW ir didesnės ) daugiausia randasi lygiose vietovėse, turi labai mažą bendrą varžą, užima didelį plotą ( nuo 15 arų iki 10 hektarų ir daugiau ), randasi atvirose vietovėse, todėl žaibo pataikymo galimybė į tokias elektrines kelis kartus didesnė, todėl projektuojant tokio tipo saulės elektrines, reikia teisingai įvertinti šias rizikas. Tokio tipo saulės elektrinėms apsaugoti naudojama pasyvinė ir aktyvinė žaibosauga. Kokio tipo žaibosaugą įrenginėti sprendžia projektuotojas įvertinęs visas įrengimo sąlygas.

Įrenginėjant įžeminimo sistemą atsižvelgiama į elektros tinklo sistemą ir įrangos techninius duomenis, informacinių ir ryšių įrangos gamintojų reikalavimus, statinių konstrukcines savybes, EĮĮT, statybos techninius reglamentus ir standartus. Didelę teritoriją užimantiems statiniams arba grupei statinių tikslingiau naudoti horizontalius įžemiklius apjungiant juos į vieną bendrą kontūrą, taip užtikrinama gera varža,  visais metų laikais. Apsauga nuo viršįtampių labai aktuali saulės elektrinės brangios įrangos apsaugojimui, informacijos išsaugojimui, reikalingam stabiliam elektros tiekimui užtikrinti ir t.t. . Kiekvienas apsaugos nuo viršįtampių projektas reikalauja kruopščios situacijos analizės. Būtina išnagrinėti elektros, informacinių technologijų, ryšių tinklo schemas, įrenginių parametrus, išdėstymą, tik tada galima suprojektuoti apsaugos nuo viršįtampių prietaisus.

5. pav. Žaibosaugos, įžeminimo ir potencialų išlyginimo sistema.

Nuostoliai kuriuos saulės elektrinių savininkai patiria dėl elektroninės ir programinės ir įrangos gedimų yra dideli ir sunkiai apskaičiuojami.

Žaibosaugos, apsaugos nuo viršįtampių ir potencialų išlyginimo sistemos kaina saulės elektrinėje sudaro apie 0,02-0,04 procentai bendros įrengimo vertės.

 

 

 

 

 

 

Šioje kategorijoje nėra prekių.