Newtech összehasonlítás 3 x 1kWp vékonyfilmes cellarendszerrel - PDF ingyenes letöltés

1 Aktív napenergia-felhasználás, fotovoltaikus Szövetségi Energiaügyi Hivatal SFOE Végleges jelentés PV P + D, DIS/83893, 2003. október Newtech-összehasonlítás 3 x 1kWp vékonyréteg-rendszer: C. Renken, Dr. H. Häberlin Bern Alkalmazott Tudományi Egyetem Jlcoweg 1, 3400 Burgdorf

1kwp

2 Kísérleti és demonstrációs projekt fotovoltaikus Newtech összehasonlítás 3x 1kWp vékonyréteg-cellás rendszerekkel Végső jelentés: C. Renken és Dr. H. Häberlin Bern Alkalmazott Tudományok Egyetem Műszaki és Informatikai Egyetem (HTI) Burgdorfi fotovoltaikus laboratórium Jlcoweg 1 CH-3400 Burgdorf az ADEV képviseletében Burgdorf, Postfach 422, CH-3401 Burgdorf A rendszer kiépítése: Szövetségi Energiaügyi Hivatal (BFE) Víz Berni kanton és Energiairodája (WEA) A méréseket finanszírozta: Szövetségi Energiaügyi Hivatal (SFOE) Mont Soleil Társaság (GMS) Localnet AG, Burgdorf Elektra Baselland Liestal (EBL) 2003. október SFOE projekt sz.

5 Tartalom 1 Bevezetés 1 2 A rendszer leírása PV rendszerek Newtech Messtechnik 3 3 Hosszú távú mérések eredményei Newtech Newtech Newtech A DC felhasználási szintek és a generátor korrekciós tényezőinek összehasonlítása A hótakaró hatása és a regeneráció kezdete tavasszal Áramfeszültség jelleggörbe mérések 11 4 Záró megjegyzések és kilátások 14 5 Köszönetnyilvánítás 15 6 Publikációk 15 7 16. függelék A standardizált jövedelmek és veszteségek meghatározása és jelentése 16

7 A 3 napenergia-generátor a következő: 2. ábra: Newtech rendszer 1 réz indium-diszelenid cellák (CuInSe 2 cellák vagy CIS cellák) 24 bekeretezett Siemens ST 40 (40Wp) modul kábelezése = 8 sorozat 3 sora STC névleges teljesítmény P STC névleges = 960W Mért: P STC 1010W U MPP = 132,8V I MPP = 7,23A U oc = 177,6V I sc = 7,7A Hőmérsékleti együttható P MPP-n = -0,33%/K Szolárgenerátor területe = 10,21 m 2 1 magassági ábra 3. ábra: Newtech rendszer 2 amorf szilícium tandem cellák (a-si tandem cellák) 20 keretes Solarex Millennia MST 43-LV (43Wp) modul kábelezés = 10 modul 2 húrja sorozatban STC- Névleges teljesítmény P STC-Nom = 860W Mért: P STC 810W U MPP = 165,0 V I MPP = 5,2 A U oc = 227,0 V I sc = 6,6 A Hőmérsékleti együttható P MPP-n = -0,22%/K Napenergia-generátor területe = 16,37m 2 2 magassági sor 4. ábra: Newtech amorf szilícium hármas cellák (a-si hármas cellák) 16 bekeretezett Uni-Solar US-64 (64Wp) modul kábelezése = 2 sorozat 8 modulból az STC névleges sávjában P STC névleges = 1024W Mért: P STC 1000W U MPP = 132,0VI MPP = 7,76A U oc = 190,4VI sc = 9,6A Hőmérsékleti együttható P MPP-nél = -0,21%/K napenergia-generátor területe = 16, 20m 2 2 magasságsor 2

9 Mindhárom alrendszerből: Egyenáramú napenergia-generátor kimenete Közvetlen feszültség táplálva a hálózatba Aktív hálózati hálózat feszültsége egy fázis betáplálási pontján. Ezekből a mérésekből 5 perces átlagok jönnek létre és kerülnek mentésre. Működési hibák esetén a 2 másodperces mért értékeket egy hibafájlba menti. Az adatokat naponta automatikusan továbbítják modemkapcsolaton keresztül, GSM-en keresztül, majd elmentik és feldolgozzák elemzés céljából. Piranométer CM11 3x PT100 érintkezõ érzékelõ PT100 érzékelõ Napsugárzás Generátor szintje Az egyes napgenerátorok modulhõmérséklete Környezeti hõmérséklet Datalogger CR10X HTA Burgdorf Adatátvitel GSM modemen keresztül Adatértékelés DC feszültség DC áram AC tápfeszültség Newtech 1 24 Siemens ST40 CIS modulok = tápegység 3x 230V/50Hz L1 fázis Newtech 2 20 BP Solarex MST43 Tandem-a-Si-modul csúcsosztályú szikra = L2 fázis Newtech 3 16 Uni Solar US-64 hármas-Si-modul csúcskategória Spark = L3 fázis csúcsosztályú szikra 5. ábra: A PV rendszer blokkvázlata Newtech mérőeszközzel. 6. ábra: Referencia meteorológiai mérés a HTA Burgdorf segítségével. A besugárzás detektálása a generátor szintjén fűtött piranométerrel. A környezeti hőmérséklet meghatározása. Továbbá a 3 napgenerátor modul hőmérsékletének rögzítése (ezen a képen nem látható!). 4

11 7. ábra: A Newtech 1 CIS rendszer egységesített éves statisztikája 2002-re a Siemens ST40-vel. Fajlagos éves energiahozam 2002: 1091kWh/kWp, téli energiaarány 31,8%. Ha viszont a 2002-es éves energiahozam a 2002 áprilisában ténylegesen mért 1004 W STC-kibocsátással függ össze, akkor a rendszer fajlagos éves energiahozama még mindig 1043 kwh/kwp. 8. ábra: A CIS rendszer Newtech 1 szabványosított statisztikája 2003 (szeptember) a Siemens ST40-vel. Enyhe romlás csak a nagyon forró nyári hónapokban volt megfigyelhető. Azonban a rendszer továbbra is a legnagyobb fajlagos energiahozamot produkálja az összes burgdorfi PV rendszer közül. 2003. szeptember végén az üzem már annyit termelt, mint az egész évben

15 3.1.5 A hótakaró hatása és a tavaszi regeneráció kezdete A hótakaró problémája a Newtech 1 és 3 esetében, valamint a (részleges) regeneráció kezdete jól látható a 2003. februári normalizált havi statisztikákban: 15. ábra: A rendszer normalizált havi statisztikája Newtech 1 február 1-jén, 4-én, 5-én, 6-án, 7-én és némi hó esett, ami átmeneti hótakarót eredményezett, amelyet a napokban tapasztalható magasabb L CM veszteségek felismerhetnek. A sima üvegfelület és a modulok függőleges beépítése miatt a hozamveszteség viszonylag szerény. 16. ábra: A Newtech 3 rendszer havi statisztikai adatai február 1-jén, 4-én, 5-én, 6-án, 7-én és némi hó esett, ami átmeneti hótakarót eredményezett. A 15. ábrához képest az L CM veszteségek és így a hozamveszteség ezeken a napokon (és a következő napon 2.2.) Lényegesen nagyobb. Hótakarós napokon a modulok kissé hullámos felületének negatív hatása van, mivel megakadályozza a hó lecsúszását. A jó időjárási periódusoktól kezdve fokozatos regeneráció következik be, amikor az L CM veszteségei lassan csökkennek és a PR kissé növekszik. 10.

22 Speciális üzemi események: A rendszerek rövid idejű leállítása a méréstechnikán végzett munka következtében IU jelleggörbe mérések a napenerátorokon IU jelleggörbe mérések a napenergia generátorokon IU jelleggörbe mérések IU jelleggörbe mérések a napenergián generátorok rövid hálózat leállítása szinte egész nap Rács leállítása IU jelleggörbe mérés a napenerátorokon Megjegyzés A szabványosított havi statisztika A három rendszer a szerzőtől vagy a fotovoltaikus programkezelőtől kapható. BFE c/o NET Nowak Energie & Technologie AG, Waldweg 8, CH-1717 St. Ursen. 17-én