124506957-PARCURILE-FOTOVOLTAICE

7/22/2019 124506957-PARCURILE-FOTOVOLTAICE

1/43

PARCURILE FOTOVOLTAICE

Dezvoltarea unui proiect de parc fotovoltaic va cuprinde urmtoarele faze:proiectul, studiu de prefezabilitate,studiu de fezabilitate, dezvoltarea idesign-ul, construcia , probele funcionale , punerea n funciune i

mentenana n exploatare.n general, fiecare faz succesiv faza presupune i un anumit nivel de cheltuieli,dar reduce riscul i incertitudinea proiectului.n practic , trecerea prin aceste etapenu este strict liniar, cantitatea de timp i bugetul financiar consumat n fiecare etappot varia,n funcie de prioritile i nivelul de risc asumat al dezvoltatorului.

O structur recomandabil uzual pentru studiile de prefezabilitate ifezabilitateinclud elementele de mai jos

Realizare unui plan detaliat al site-ului (locaiei). Calculul de resurse solare i de mediu caracteristice. Studiu de umbrire (cldiri i obstacole n apropiere i n deprtare).

Planul zonei potrivite pentru dezvoltarea parcului FV. Evaluarea variantelor tehnologice evaluare cost /beneficiu pentru locaiaproiectului:

Alegerea tipul de module fotovoltaice. Structura de montaj a sistemului.

Schia proiectului sistemului. Cerere pentru permisiunea de realizare a proiectului. Conectarea la reea - o evaluare mai detaliat a riscului, costurilor i duratei. Pevizionarea randamentelor energetice. Modelarea financiar.

Faza de dezvoltarea proiectului de la studiul de fezabilitate pn la ncheiereaexerciiului financiar al proiectului, este n principiul alctuit din: Pregtirea i depunerea cererilor de autorizare pentru propunerea de proiect deparc fotovoltaic. Pregtirea i depunerea cererii de conectare la reea. Revizuirea proiectului funcie de acordurile primite . Decizie privind strategia de contractare (proiect la cheie sau contract cu divericontractani pe diferitele segmente n parte). Decizie privind modul de finanare. Selecia de oferte pentru modulele solare fotovoltaice. Selecia de furnizori pentru restul echipamentelor necesare.

Pregtirea documentaiei de licitaie i de construcie. Selecia antreprenorului. Negocierea contractelor. Completarea proiectului cu previziune randamentului energetic al parcului . Pregtirea unui model financiar care s acopere ntreaga durat de via aparcului fotovoltaic. Finalizarea unei analize de risc a proiectului. Evaluarea impactului asupra mediului. Realizarea unui raport de proiect detaliat. Asigurarea finanrii pentru proiect.

Faza de proiectare( design-ul ) va pregti detaliile i documentaia necesarpentru a permite licitaia i construirea unui parc fotovoltaic.


2/43

Selecia site-ului ( locaiei )

Selectarea unui site potrivit este o parte esenial a dezvoltrii unei soluii viabilepentru proiectul unui parc fotovoltaic. n selectarea unui site, scopul este de amaximiza producia i pentru a minimiza costurile. Principalele constrngeri caretrebuie s fie evaluate includ:

Resursa solar- iradierea global orizontal,variaia anual multianual aacesteia, impactul fenomenului de umbrire. Climatul local- inundaii, vnturile puternice, zpada i temperaturile extreme. Suprafata disponibil- zona necesar pentru amplasarea module n funcie deteh- nologia aleas, cerinele referitoare la drumurile de acces, unghi de nclinare iminimi-zarea distanei ntre rnduri pentru eliminarea fenomenului de umbrire. Utilizarea terenurilor- acest lucru va afecta costul terenului i implicaiileasupra mediului . Impactul altor utilizatori asupra terenurilor din locaie trebui sfie luate n considerare. Topografic suprafeele plane i orientate spre Sud sunt de preferat pentruproiec-tele din emisfera nordic. Geotehnic- inclusiv luarea n considerare a apelor subterane, rezistivitate,proprie-tile portante ale solului,nivelul pH-ului i gradul de risc seismic. Implicaii juridice- zonele sensibile din punct de vedere litigios ar trebui s fieevitate.Accesibilitate- apropierea de drumurile existente, necesarul de drumuri noi. Conectarea la reea- costul, termenele de conectare, capacitatea tehnic,niveluldetensiune ,proximitatea i disponibilitate. Murdrirea modulelor incluznd condiiile meteo locale , condiiile de mediu ,i factorii de influen de natur uman i de ctre animalele slbatice. Disponibilitatea apei- o surs de ap este necesar pentru curareamodulelor. Stimulente financiare- tarifele i alte stimulente ,precum i durata deaplicarea a acestora.

Predicia randamentului energetic

Predicia randamentului energetic ofer baza pentru calculul veniturilorproiectului. Scopul este de a prezice media produciei de energie anual ptr. durata de

via propuspentru parcul fotovoltaic. Nivelul de precizie va depinde de stadiul de dezvoltare a

proiectului.Pentru a estima cu exactitate energia produs dintr-un parc FV, este nevoie deinformaii cu privire la resurse solare i condiiile de temperatur ale site-ului. Deasemenea, sunt necesare date i specificaiile tehnice ale componentelor acestorparcuri.

Proiectul instalaiei

Proiectare unei instalaii FV implic o serie de compromisuri care vizeazrealizarea unui cost ct mai mic posibil al energiei electrice produse. Alegereatehnologiei corespun-ztoare (mai ales la module i invertoare), este de o importan

deosebit.Selectarea unuimodul necesit evaluarea unei game complexe de variabile.Aceast evaluare vainclude,cel puin costul, de puterea de ieire, avantajele / dezavantajele tipul detehnologie, calitatea,


3/43

rspuns spectral, de performan n condiii de lumin redus, puterenominala,nivelul de toleran, rata de degradare i termenul de garanie.

Factorii care trebuie luai n considerare atunci cnd selectm invertoarele suntcom-patibilitatea cu tehnologia modulelor, respectarea codului reelei i a altorreglementri aplicabile, dispunerea invertorului,fiabilitatea, disponibilitate asistemului, service, modu-laritatea,cerinele de telemetrie, localizarea invertorului, decalitate i de cost.

n proiectarea configuraiei site-ului, urmtoarele aspecte sunt importante: Spaierea rndurilor pentru a reduce umbrirea reciproc , ca i pierderile asociatefenomenul de umbrire. Minimizarea lungimii de dispunere a cablului pentru a reduce pierderile electriceasociate . Prevederea unei distane suficient ntre rnduri pentru a permite accesul nscopuri de ntreinere. Alegerea unui unghi de nclinare, care s optimizeaze anual randamentulenergetic n funcie de latitudinea site-ului i distribuirea anual a resurselorsolare. Orientarea modulelor pe o direcie care s aduc anual maximul de putere deprod. n emisfera de nord, aceasta va de obicei, Sudul.

Design-ul prii electrice a unui proiect FV poate fi mprit n partea de sistemde curent continu si sisteme de curent alternativ.

Sistemul de curent continuconine urmtoarele irurile de module fotovoltaice. Invertoare. Cablele de c.c. (ntre modulele din ir, de la ir la cablul principal). Conector de c.c. (fie i prize de curent). Cutii de jonciune / combinatoare. Elemente de conectare/ deconectare -switch-uri. Dispozitive de protecie. Sistemul de legare la pmnt.

Sistemul de curent alternativ conine urmtoarele Cable de curent alternativ. Comutatoare. Transformatoare. Substaii. Sistemul de legare la pmnt i protecia la supratensiuni.

Toate aspectele att pe partea de c.c ,ct i pe partea de c.a. ar trebui s fieverificate i optimizate.Potenialului economic ctigurile de la o astfel de analiz sunt

mult mai mari dect costul pe care-l presupune aceast verificare i optimizare.n scopul de a realiza o instalaie de nalt performan din punct de vederefotovol-taic,ncorporarea de sisteme pentru achiziie automat a datelor i demonitorizare este esenial. Acest lucru permite ca producia parcului fotovoltaic s fiemonitorizat i apoi comparat cu calculele efectuate iniial referitor la iradierea solarpentru a face coreciile necesare. Inadvertenele pot fi apoi detectate si remediate

nainte de a avea un efect sem-nificativ asupra produciei.n plus, centralele electrice n mod uzual, trebuie s ofere prognoza pe 24 de ore

(n pai de cte jumtate de or ) la operatorul de reea.Aceste previziuni ajutaoperatorii de reea pentru a asigura continuitatea n aprovizionare.

Selectarea tehnologiilor adecvate i optimizarea principalele sisteme electrice

este n mod clar vital. Alturi de acestea trebuie luat n considerare n detaliuinfrastructura nconjurtor, inclusiv structurile pe care se monteaz modulelefotovoltaice,sitemele de control ,construciile anexe i drumuri de acces precum isistemele de securitate i de supraveghere ale site-ului.Sistemele trebui s fie relativ


4/43

simplu de proiectat i realizat, erori n aceste sisteme pot avea un impactdisproporionat asupra proiectului.

Autorizaii i licene

Cerinele de autorizare i liceniere variaz, n funcie de locul de amplasare aproiectului, de tipul de autorizaii sau licene . De obicei autorizaiile i licenele

necesare pentru proiectele de energie regenerabil includ: Titlul de proprietate sau contract de nchiriere a terenului. Certificatul de urbanism emis de autoritile locale Evaluarea impactului asupra mediului.(Acordul de mediu studiu de impact) Autorizaia de construcie / obinerea acordurilor legale. Avizul tehnic de racordare la reea. Acordul de principiu pentru preluarea puterii produse Licenierea ,dup caz , a parcului fotovoltaic. ( Anexa 1.)

Construcia

Gestionarea fazei de construcie a unui parc fotovoltaic trebuie s fie nconformitate cu cele mai bune practici de management al construcilor.Scopul ar trebuis fie pentru a construi proiectul la nivelul cerut de calitate , n termenul i la costurilepreconizate.

n timpul realizrii construciei, impactul asupra mediului , precum i problemelede sntate i de siguran ale forei de munc (i alte persoane afectate) ar trebui sfie, de asemenea, gestionat cu atenie.Respectarea standardelor i normativelor ndomeniu poate facilita finanarea unui proiect de acest fel.

Probleme tipice care apar n timpul construciei unei proiect FV includ: Fundaii care nu sunt adaptate la condiiile de sol. Descoperirea de substane periculoase / contaminate n timpul spturilor. Orientarea incorect a modulelor. Dimensionarea necorespunztoare a structurii de montaj din punctul de vedere arezistenei la influena vntului. Strngerea necorspunztoare a uruburilor prin utilizarea incorect a cheidinamome-trice. Avarierea cablurilor n timpul construciei / instalrii. ntrzierea conectrii la reea. Nefinalizarea construciei din cauza condiilor meteorologice. Distana insuficient ntre rnduri pentru accesul vehiculelor.

n timp ce unele dintre aceste probleme pot creea probleme minore,altele pot

cauza probleme costisitoare. Pe toat durata execuiei supravegherea antreprnorului(antrepre-norilor) important,folosind serviciile unui diriginte de antier cu experienchiar dac uneori se consider c execuia i supravegherea se poate face n regiepropie.

Punerea n funciune

Punerea n funciune ar trebui s demonstreze cele trei criterii principale: este realizat din punct de vedere structural si electric n condiii de siguran. este suficient de robust (structural i electric),pentru a opera pe toat durata de

via proiectat.

funcioneaz aa cum a fost proiectat i producia de en. elec. este ceaprevizionat.Testele de punere n funciune n mod normal, sunt mprite n trei grupe:


5/43

Teste vizuale de acceptare. Aceste teste au loc nainte ca oricare din sistemelede c.c. sau c.a. s fie puse sub tensiune i constau dintr-o inspecie detaliat a tuturorcom-ponentelor parcului fotovoltaic.

Teste naintea conectrii la reea. Acestea includ un test la tensiunea dedeschi-dere i un test la curentul de scurtcircuit.Aceste teste trebuie s aib loc naintede rea-lizarea conectrii la reea.

Teste dup conectarea la reea . Odat ce parcul fotovoltaic este conectat la

reea, trebuie efectuat un test de curent continu .Ulterior, raportul de performan aparcului fotovoltaic se msoar i se compar cu valoarea stabilit prin proiect.Deasemenea tre-buie efectuat un test de disponibilitate, de obicei pentru o perioad de 5zile.

Exploatare i ntreinere

n comparaie cu majoritatea altor tehnologii generatoare de energie,parcurilefoto-voltaice au cerine i costuri reduse de ntreinere.Cu toate acestea, ntreinereaadecvat a unei instalaii fotovoltaice este esenial pentru optimizeaz consumul deen. electric produs i de a maximiza durata de via a sistemului.

ntreinerea const n: ntreinerile programate sau preventive - planificate n prealabil avnddrept scop prevenirea apariiei defectele care pot aprea,precum i pentru amenine parculu fotovoltaic n condiii normale de operare la un nivel optim deperforman energetic. ntreinere neprogramat - efectuat n urma apariiei unor defecte peparcursul funcionrii.

ntreinerile programateinclud: Curarea modulelor. Verificarea integritii conectoarelor de la module. Verificarea cutiilor de jonciune / de distribuie. Detectarea termografic de defecte. Msurarea parametrilor de funcionare a invertoarelor. Inspectarea integritii mecanice a structurii de montaj. Controlul i curirea vegetaiei. Evaluarea efucacitii operaiunilor de ntreinere programat i de service.

ntreinerile neprogramatecel mai des ntlnite sunt: Refacerea conexiunile prin cablu, care s-au desfcut. nlocuirea sigurane arse. Repararea defectelor cauzate de trznete sau nlocuirea cartuelor proteciei lasupratensiuni.

Reparaii ale echipamentelor deteriorate de ctre intrui,animale sau produse ntimpul operaiunii de curare a modulelor. Repararea sistemelor de control, supraveghere i achiziie de date (SCADA)defecte. Repararea defectelor aprute n structura de susinere i montaj a modulelor. Repararea defectelor aprute la sistemele de urmrire,de tip trackere, n condiiilen care acestea exist n componena parcului fotovoltaic.

O deosebit consideraie i atenie ar trebui acordat pentru selectarea echipeicare se ocup de funcionarea i ntreinerea parcului fotovoltaic .Antreprenorulimplicat n execu-ia parcului fotovoltaic va trebui s instruiasc personalul acesteiechipe de ntreinere , sau aceast activitate poate fi ncredinat unui formator extern

specializat n acest direc-ie.Elaborarea contractulului de ntreinere i mentenantrebuie s prevad clauze de asi-gurare a performanelor optime de funcionare aparcului fotovoltaic. Dup ce proiectul este finalizat este normal ca contractantul ssolicite garantarea raportului de performan, de cele mai multe ori aceste prevederi


6/43

sunt menionate i n contractele de licitaie, unde de asemenea se poate i solicitaprezentarea unui program de ntreinere i mentenan pentru o durat de minim 5ani.

Costuri i beneficii economice

Dezvoltarea de proiecte de sisteme fotovoltaice solare poate aduce o serie de

costurile i beneficiile economice de la nivel local i naional.Beneficiile economice pot include:

Crearea de locuri de munc. Utilizarea de terenuri sterpe ,nelucrate sau impropri agriculturii. Evitarea emisiilor de dioxid de carbon. Creterea securitii energetice. Reducerea dependenei de importuri. Creterea impozitului pe venit.

Contientizarea beneficiilor economice posibile i a costurile aferente va ajutadezvol-tatorii i investitorii n a promova i dezvolta proiecte de energie solar poatechiar n par-teneriat public privat alturi de comunitile locale sau guvernamentale.

Beneficiile financiare i dezavantajele pentru un dezvoltator trebuie s fieanalizate n detaliu prin dezvoltarea unui model financiar complet . Acest model artrebui s includ urmtoarele capitolei:

Costurile de capital- acestea ar trebui s fie defalcate n msura n care esteposi-bil.Sunt practic acele costuri care se refer de la momentul nceperii realizriiproiec-tului i pn la finalizarea acestuia. Operaiuni i costuri de ntreinere- n plus la costurile de mai sus seadaugcheltuieli vor include asigurare cuprinztoare,costurile de administrare, salariile iindemnizaiile de munc. Randamentul anual de energie- o estimare exact asupra modului n carepro-ducia de energia a parcului fotovoltaic va evolua pe toat durata de via aacestuia. Preul energiei- acesta poate fi fix sau variabil i va depind de localizareaproiec-tului, precum i de costurile la care acesta a fost dezvoltat.. Ipotezele de finantare se refer att la valena de creditare ct i lacapitalurile proprii, trebuie inut cont de ratele dobnzilor i termenii datorieicontractate.Analiza de sensibilitate- sensibilitatea preului energiei la modificri aleparame-trilor de intrare ,i aici trebuie luat n considerare , n principal ,liberalizarea preului la energie, att pentru consumatorii industriali ,ct i pentru

cei casnici, care face mai mult dect oportun investiia n acest sector.


7/43

Privire de ansamblu asupra unui parc fotovoltaic montat pe sol

Figura 1 ofer o privire de ansamblu a unui parc fotovoltaic de ordinulmegawailorconectat la reea.

Principalele componente includ: Modulele solare fotovoltaice - Acestea convertesc radiaiile solare direct nenergie electric prin intermediul efectului fotovoltaic ntr-un proces de silenios icurat, care nu necesit piese n micare.Efectul fotovoltaic este un efect almaterialelor semicon-ductoare prin care radiaia solar genereaz electroni nmicare.Curentul de ieire dintr-o celul solar FV este curent continuu (CC) .Unparc fotovoltaic coninemai multe celule conectate mpreun n module i mai multe module conectate

mpre-un n iruri , pentru a produce puterea necesar de ieire.Modulele dintr-un ir pot fi conectate mpreun n serie pentru caz n care tensiunea crete. irurilede module conectate n paralel au ca rezultat creterea curentului de ieire. Sisteme cadrul de montare (sau urmrire) - Acestea permit modulelorfoto-voltaice s fie bine fixate n sol la un unghi de nclinare fix, sau montate pesisteme de urmrire de tip tracker. Invertoare - Acestea sunt necesare pentru a transforma energie electric dincurent continuu n energie electric de curent alternativ pentru conectare la reea

(SEN).Mai multe module legate n serie n siruri i ulterior n paralel sunt conectatela invertoare. Transformatorul ridictor de tensiune (JT/MT sau IT) Invertoarelenecesit o ridicare de tensiune la nivelul de tensiune corespunztor reelei,conformsoluiei de racordare confirmat de ctre operatorul de reea).


8/43

Staia de conectare la reea- Aceasta este obligatorie n cazul n care energiaelectric este exportat n reea.Staia va avea n componen echipamentele decomu-taie necesare, cum ar fi ntreruptoare, separatoare i echipamente deprotecie i izolare a staiei, precum i a parcului fotovoltaic de reea.Aparatele demsurare sunt de cele mai multe ori amplasate la limita de separare sau peproprietatea operatorului de reea. Responsabilitatea pentru acest lucru este definit

n contractul de conectare la reea. n mod normal,aceasta este sarcina operatorului

de reea de a menine echipamentul n stare de funcionare fr ca propietarulparcului fotovoltaic s trebuiasc s plteasc pentru acest lucru.

Modulele fotovoltaice

Aceast seciune descrie tehnologia disponibil pe pia, opiuni pentru modulesolare fotovoltaice, discut modul de producere i certificare a modulelor, si elaboreazamodul n care performana acestora se poate degrada in timp.

Proprietile neobinuite electrice necesare pentru celule fotovoltaice limiteazmate-riile prime din care acestea pot fi fabricate.Siliciul este cel mai comun material ntimp ce celulele care utilizeaz telurur de cadmiu i cupru indiu (galiu) di-seleniursunt de ase-menea disponibile. Fiecare material are caracteristici unice care pot aveaun impact de performan asupra celulei fotovoltaice,a metodei de fabricaie i acosturilor.

siliciu cristalin (c-Si) - Modulele sunt fabricate din celulele de siliciu , fiemono-cristalin ,fie policristaline. Celulele monocristaline de siliciu sunt, ngeneral,cele maieficiente, dar sunt, de asemenea, mult mai costisitoare dect cele policristaline. Thin Film - Modulele sunt realizate prin depunerea unui film subire a unuisemi-conductor pe un substrat. Acest clasa include celule cu semiconductorirealizate din:

siliciu amorf (a-Si). Cadmiu Telluride (CdTe). cupru indiu seleniur (CSI). cupru indiu (galiu) di-seleniur (CIGS).

Degradarea modulelorPerforman unui modul FV va scdea n timp.Rata de degradare este de obiceimai mare n primul an la expunerea la lumina iniial i apoi se stabilizeaz.


9/43

Factorii care influeneaz gradul de degradare sunt calitatea materialelor folositela fabricare, procesul de fabricaie, calitatea procesului de asamblare i de ambalare acelule-lor n modul, precum i competena angajailor parcului fotovoltaic.ntreinereperiodic i regimuri de curare pot reduce rata de degradare, dar principalul impacteste datorat caracteristicilor modulului utilizat. Este, prin urmare,important s fie aleiproductori de renume,iar pentru modulele alese s ofere garanii de putere .

Amploarea i natura degradrii variaz funcie de tehnologia de realizare a

modulelor. Pentru module cristaline, celulele pot suferi o degradare uoar ireversibil.Acest lucru poate fi cauzat de prezena de bor, oxigen sau alte chimicale ca urmare aprocesului de serigrafie sau gravur n procesul de producie al celulelor.Degradareainiial apare din cauza unor defecte care sunt activate la expunerea la lumina .

Celulele de siliciu amorf se degradeze printr-un proces numit Efectul Staebler-Wronski. Acest lucru poate provoca degradarea i reduceri de 10-30% din puterea deieire a modu-lului n primele ase luni de expunere la lumina. Ulterior,degradareacontinu i se stabi-lizeaz la un ritm mult mai lent.

Modulele de siliciu amorf, n general, sunt comercializate la nivelurile deperforman stabilizate. Interesant, degradarea n modulele de siliciu amorf este parialreversibile cutemperatur. Cu alte cuvinte, performana modulelor are tendina de a recupera ntimpul lunilor de var, i scdea din nou, n lunile reci de iarn.

Modulele fotovoltaice ar putea avea un randament de putere pe termen lung cu orata de degradare ntre 0,3% i 1% pe an, pentru module cristaline. O rata de degradaremedie de 0,5% pe an este adesea considerat aplicabil (dac nu exist teste specificecare concluz-zioneaz c modulele solare sunt uzate.Instituile de credit accept ratfix de degradare de 0,5% pe an.

n general, modulele fotovoltaice de bun calitate este de ateptat s aib o duratde via util de 25-30 de ani.Posibilitatea de cretere a ratele de degradare devine maimare dup aceast perioad.

CertificareComisia Electrotehnic Internaional (IEC) a elaborat standardele acceptate pe

plan internaional pentru module fotovoltaice. Module vor fi de obicei testate pentrudurabi-litate i fiabilitate n conformitate cu aceste standarde


10/43

Curentul i tensiune de ieire a unui modul FV sunt dependente de temperatur.Pentru dispozitivele fotovoltaice cristaline de siliciu , creterea de temperaturii duce lao scdere msurabil a tensiunii i puterii, i o cretere uoar acurentului.Temperatura de funcionare mai ridicat a celulelor, de asemenea, reduceeficiena i durata de via a acestora. Efectele temperaturii asupra curentuluimodulelor FV sunt cu un ordin de mrime mai mic dect la tensiune i la putere,i esteneglijabil n ceea ce privete proble-mele de instalare sau de siguran.

Coeficienii de temperatur se refer la efectele de schimbare a valorii tensiunii,curentului i a puterii funcie de creterea temperaturii n celulele FV.. Pentru celulecris-taline de siliciu , coeficientul de temperatur de tensiune este de aproximativ -0,4% / C, coeficientul de temperatur pentru scurtcircuit este de aproximativ 0.04% / C, iar coefi-cientul de temperatur pentru puterea maxim este de aproximativ -0.45% / C. A se nota faptul c coeficienii de putere i de tensiune funcie detemperatur sunt negativi, deoarece aceti parametri scad cu creterea temperaturii.

Fig.3 Coeficenii de temperatur funcie de curent,tensiune i putere

Exemplu Corecia de tensiune a modului FV funcie de temperatur

Se ia n considerare un modul de siliciu cristalin FV cu o tensiune nominal dedes-chiderea a circuitului de 44,4 V la 25 C, i un coeficient de tensiune-temperaturade -0.33% / C.

Care va fi tensiunea de deschiderea a circuituluie la o temperatur a celulei de 60 C?

Vtrans = Vstc + [Vstc x Cv x (Tpv Tstc)]Vtrans = 44.4V + [44.4V x 0.0033/C x (60 25)C] = 39.2V

n cazul aceluiai modulul FV funcionnd la -10 C (35 C mai mic dect tempe-ratura de referin), valoarea tensiunii este:

Vtrans = 44.4V + [44.4V x 0.0033/C x (10 25)C] = 49.6V

Reelele fotovoltaice

Sursele fotovoltaice sunt realizate din module individuale legate n serie iconectate n paralel pentru a ajunge la parametrii de curent i tensiune de ieire n CC.Circuite foto-voltaice surs sunt format din module individuale legate n serie, n iruri,pentru a atinge tensiune de ieire dorit. irurile de circuit surs sunt apoi conectate n

paralel, la cutii de jonciune situate n reeaua fotovoltaic sau de la invertoare pentru aobine curentul de ieire i puterea la nivelul dorit.


11/43

Fig. 4 Sursa fotovoltaicUn sir este o conexiune serie de module fotovoltaice.Module fotovoltaice sunt

legate electric n serie, prin conectarea terminalului negativ de la un modul laterminalul pozitiv al modulului urmtor, i aa mai departe. Prin conectarea serie demodule fotovoltaice similare, tensiunile se nsumeaz i tensiunea ir rezultat este

suma tensiunilor modu-lelor individuale.Curentul de ir de ieire rmne acelai ca icurent de ieire a unui modul individual.

Fig. 5 Legarea n serie a modulelorConectarea modulelor FV, n serie cu diferite valori ale curentului duce la

pierderea de putere, similar efectului de umbrire parial a reelei, sau ca pri ale unuicircuit serie de surse amplasate pe suprafee cu direcii diferite i primind diferiteniveluri de iluminare solar. Curentului de ieire pentru o serie de module avnddiferite valori ale curent de ieire n cele din urm se limiteaz la cel mai mic curent deieire al ntregului ir, i ar trebui s fie evitate.

Cu toate acestea, este acceptabil s se conecteze module fotovoltaice cu tensiuneade ieire diferite n serie, att timp ct fiecare modul are acelai curentul de ieire

nominal.

Fig. 6 Interdicii i limitri la conectarea n serie


12/43


13/43

Sisteme de montare i de urmrire

Modulele fotovoltaice trebuie s fie montat pe o structura, pentru a le menine ndirecia corect i de a le oferi sprijin structural i de protecie. Structuri de prinderepot fi fixee sau de urmrire.

Sisteme fixe de montajpstreaz randurile de module la un unghi de nclinarefix , n timp ce se confrunt cu un unghi fix de orientare .Figura 9 ilustreaz de ce

unghiul de nclinare este important pentru maximizarea cantitii de energie peunghiul de nclinare a modulelor. Orientare este, n general, optimizat pentru fiecareparc fotovoltaic n funcie de locaia acestuia. Acest lucru ajut la maximizarea iradieriianuale totale, i a energiei totale obinute i injectate n reea. Pentru locaiile dinRomnia, unghiul de nclinare optim este, n general,ntre 30 i 35 , cu orientaredirect spre sud . Exist mai multe site-uri i pachete software care pot fi utilizatepentru a optimiza unghiul de nclinare i orientarea n funcie de specificul site-ului,locul de amplasare i de resurse solare.

Fig.9 Efectul unghiului de nclinare

Sistemele fixe de montaj sunt mai simple, mai ieftine i au cerinele dentreinere mai mici dect sistemele de urmrire.Ele sunt opiunea preferat pentrurile n curs de formare a pieei solare i unde fabricaie autohton de sisteme tip

tracker este limitat din punct de vedere tehnologic.In locatii cu un procent mare de iradiere direct ,sistemele de urmrire cu unasau dou axe pot fi folosite pentru a crete valoarea medie total anual de iradiere.Sist. de urmrire se mic n funcie de poziia soarelui avnd n componen foartemulte piese n micare. Ele se folosesc n special la instalaiile FV de mare capacitate.

Trackerele cu o singur ax, fie c modific orientarea fie c modific unghiul dencli-nare, n timp ce sistemele de urmrire cu dou axe modifica att orientarea ct iunghiul de nclinare. Sisteme de urmrire cu dou axe sunt capabile de a urmri maimult i mai precis soarele decat un sistem cu o singur ax.

n funcie de locaia site-ului i caracteristicile exacte ale iradierii solare,trackerele pot crete randamentul anual de energie de pn la 27% pentru trackere cu o

singur ax, precum i 37% pentru trackerele cu dou axe. Urmrirea micrilorsoarelui produce o putere mai uniform platou cum se arat n figura 10. Acest lucruajut la satisfacerea cererii de vrf n perioada de dup amiez, care este specific nzonele cu climat cald ca urmare a utilizrii de uniti de aer condiionat.


14/43

Fig.10 Beneficile sistemelor cu dou axe

Aproape toate sistemele de urmrire de tip tracker utilizeaz module de siliciucristalin. Acest lucru se datoreaz faptului c eficiena lor mai mare reduce capitalulsuplimentar i costurile de operare necesare pentru sistemul de urmrire (pe kWpinstalat). Cu toate acestea,sisteme de urmrie cu o singur ax au fost recent utilizat cuunele module subiri de thin-film.

InvertoarePrincipiul de funcionare a invertoarelor Acesta este un dispozitiv electronic care converteste curentul furnizat degeneratorul fotovoltaic (module) n curent alternativ i n faza de la aceeaifrecven a tensiunii reelei. Un invertor este un generator de curent a crei amplitudine este proporional cuenergia pus la dispoziie de module i a cror frecven i faz sunt controlate dectre reeaua / tensiunea de alimentare

Fig.11 Invertorul i amplasare lui n sistemul fotovoltaic


15/43

Toate invertoare pentru sistemele conectate la reea au cel puin urmtoarelefuncii de baz:

Transformare / Conversie CC-CA Pentru a transforma curentul produs degeneratorul fotovoltaic n curent alternativ i adaptarea acesteia la nivelul detensiune al reelei electrice de intrare n reea. Ajustarea automat a punctului de lucru de ctre algoritm MPPT

Pentru a prelua energia maxim disponibil de la radiatia solara prin ajustareapunctului de funcionare pe curba de putere tipic al generatorului FV pentru a faces funcioneze la maximul PPM punctul de putere maxim (Power Point maxim).Punctul de putere maxim de urmrire a funcie de convertizor printr-un algoritmde tip special se nu-mete MPPT. Dispozitive de protecie i interfan pentru injectarea de energieelectric n reea, n conformitate cu standardele naionale.Funcia demonitorizare a parametrilor electrici ai reelei, la care unul sau mai multe switch-uricu relee electro-mecanice sunt interconectate. Aceste relee permit separareagalvanic ntre invertor i reea n conformitate cu legislaia naional / norme). Nueste obligatoriu ca aceste funcii s fie integrate n invertor, cu toate acestea toi

productorii ofer produse care cuprind, att msurile de protecie menionate maisus ct i dispozitivele de interfa (n special pentru invertoare mici).

Fig. 12 Ajustarea automat apunctului de lucru pe baz unui algoritm MPPT

Pentru ce se utilizeaz ? Pentru a maximiza energia , chiar i n condiii variabile deradiaii .Cum functioneaza? Invertorul va gsi punctul optim de lucru n timp real, astfel nctmodulele ntotdeauna opereaz n punctul de putere maxim(Maximum Power PointTracking).Cum se face? Observ perturbaiile (P & O), conductana incremental sunt dou

tehnici care utilizeaz algoritmii cei mai conventionale de urmrire ... dei cu diferenesemnificative n termeni de vitez i precizie a sistemului. Toate aceste tehnici suntbazate pe reducerea la zero a derivatei de putere sau curent.

Caracteristica I-V a unui modul

comercial de 180 W / 40/C


16/43

Dispozitive de protecie i interfaDispozitiv de deconectare automat, n general, integrat n invertor, care

deconecteaz generatorul FV de la reea ntr-un anumit interval de timp pentruinterveniile n cazurile n care una sau mai multe dintre condiiile anormale descrisemai jos este detectat,respectiv de a limita pentru o anumit perioad conectareaparcului fotovoltaic dup ntreruperea,accidental sau planificat,a tensiunii n reea.

Deconectarea automat rapid i de la reea, n urmtoarele cazuri:

Generatorul FV provoac perturbri n reea (de protecie a calitii reelei) Orice defeciune la reeaua local la care sistemul este conectat. Deschiderea intenionat sau nedorit (automat) a dispozitivelor de protecie /de limitare a reelei. Nefurnizarea energiei parcului fotovoltaic n reeaua public , dup ntrerupereade serviciu (Anti-islanding)

Fig. 13 Dispozitiv de protecie i interfa

Apariia umbrelor - scanarea MPPT

La funcionarea normal a unui sistem fotovoltaic , fr a fi semnalat prezenafenomenul de umbrire, curba I-V are alura prezentat mai jos (fig. 14 ), putereaobinut , care ulterior va fi injectat n reea , fiind la valoare maxim.

Fig. 14 Sistem fotovoltaic n funcionare normal


17/43

n momentul apariiei fenomenului de umbrire, pentru o anumit parte asistemului , curba I-V se modific corespunztor (fig.15) fiind necesar o aciune demaximizare a puterii disponibile , care se face printr-o procedur special denumitscanarea MPPT.

Fig. 15 Sistem fotovoltaic afectat de fenomenul de umbrire

O urmrireperfect a MPPT n condiii att statice i dinamice, conform EN50530 nu ia n considerare pierderea de producia de energie din cauza umbririi

irurile de module umbrite dezvolta 2 sau mai multe puncte de putere maxim. Algoritmul de urmrire ntimp real lucreaz cu precizie de la punctul cel maiapropiat de puterea maxim la nivel local i nu sunt capabile de a localiza punctulde puterea maxim la nivel global. Protocolul testelor EN50530 furnizeaz radiaii constante sau, n orice caz,uniforme pe suprafaa modulelor. Este pretabil numai pentru a caracteriza performana n "timp real" de urmrire,

dar nu poate ajuta s neleag modul n care sistemul se comport n prezenaumbrelor, care modific curba modulelor de putere maxim.

Fig. 16 Curba putere tensiune ntr-o reea umbrit cu 3 puncte de putere maxim


18/43

Funcia de scanare este capabil de a reduce pierderile de energie cauzate deumbrirea parial.Ea are urmtoarele carcateristici principale:

Frecvena scanrii, de obicei programabil din afisaj cu o repetabilitate ntre 1minut pn la o or. Gama de scanare independent pentru fiecare MPPT.Fiecare MPPT poate fi scanatfuncie de nivelul tensiunii de intrare.

Dezactivarea funciei de scanare pentru a prevenii pierderile de putere , respectivenergie, n cazul parcurilor fotovoltaice care nu sunt afectate de fenomenul deumbrire.

Eficena unui invertor

Criteriul de baz n cazul alegerii unui invertor este valoarea tipic de eficen.Eficenaeste raportul dintre puterea de ieire i puterea de intrare.

=Putere de ieire / Putere de intrare

Un randament de vrf nu este sinonim cu eficien energetic ridicat! Produciade energie este proporional cu capacitatea de a asigura o performan nalt i stabilpe toat gama de MPPT i ntreaga gam de putere de ieire!

Se vor lua n considerare graficele de eficien n ceea ce privete puterea deintrare i tensiunea.

Pentru comparaie,ntre invertoare la alegerea acestora, se va solicita certificatulpentru eficen euro sau certificatul pentru eficen CEC

Formulele pentru eficen euro,respectiv pentru eficen CEC sunt:

Euro= 0.03x5 + 0.06x10 + 0.13x20 + 0.1x30 + 0.48x50 + 0.2x100

CEC= 0.04x10 + 0.05x20 + 0.12x30 + 0.21x50 + 0.53x75 + 0.05x100

Tipuri de sisteme

n mod uzual se utilizeaz n practic urmtoarele tipuri de invertoare alegeareavariantei constructive avnd o serie de avantaje,respectiv dezavantaje,fiecareproiectant n partea are obligaia de a le lua n considerare i s aplice varianta cea maiconvenabil pentru situaia de fapt.

Sisteme cu microinvertoare

Reelele fotovoltaice proiectate folosind module ac i micro-invertoare devin tot

mai populare pentru instalaiile mai mici cu reele neomogene . Invertoarele la nivel demodul pot optimiza producia din module aflate n locaii diferite care primesc diferitevalori de radiatii solare,sau folosind diferite tipuri de module,sau pentru module cuum-brire parial. Aceste sisteme nu au circuite de c.c. .,ci numai circuite de c.a. Acesteinver-toare au legate n paralel, dispozitive de protecie la supracurent dedicate.Acestemodele sunt, n esen circuite feeder alctuite din surse de curent alternativ, spredeosebire de circuitele electrice de c.c. care furnizeaz sarcini electrice.

Puterea acestor microinvertoare este limitat la puterea modulelor,maxim 300 W.Principalele avantaje sunt:

Flexibilitate maxim n dimensionarea i extindere ulterioar Instalare simpl

Sigur n exploatare ( tensiunea maxim n c.c. cea a unui singur modul i separaregalvanic ntre partea de c.c. i cea de c.a.) Maximizare a produciei de energie Monitorizarea sistemului la nivelul fiecrui modul n parte. Nu mai este necesar protecia la supratensiuni pe partea de curent continuu.


19/43

Dintre dezavantaje se poate meniona: Costuri mai ridicate de investiie comparativ cu celelalte variante Este necesar o protecie extern pe partea de curent alternativ.

Fig.17 Modalitatea de conectare a microinvertoarelor

Eficena microinvertoarelor este ridicat ajungnd la valorile de mai jos

Fig. 18 Eficena microinvertoarelor funcie de puterea de ieire


20/43

de protecie la supracurent dedicaPentru a evidenia modul n care se comport microinvertoarele n cazul apariiei

fenomenului de umbrire acesta este prezentat n figura 19,att prin indicarea zoneiumbrite.ct i prin intermediul curbei putere tensiune. n primul caz (stnga) esteumbrit o poriune mai redus i acioneaz o singur diod de by-pass,n cel de-aldoilea caz (dreapta) poriunea umbrit este mai ntins,iar n aciune intr dou diode

by-pass.s

Fig. 19 Comportarea microinvertoarelor n cazul apariiei fenomenului de umbrire

Sisteme cu invertoare de ir

Conceptul sistemului realizat cu invertoare de ir , invertoare pentru un singurir sau inver-toarei multiple pentru mai multe iruri de module. Sisteme de parcurifotovoltaice cu invertoare de ir sunt din ce n ce mai folosite, deoarece invertoarele deir,din componena sistemelor pot aco-peri o putere ntr- gam foarte mare i pot fifabricate mult mai ieftin ntr-o producie de serie, comparativ cu producerea deinvertoare centrale.

Fig.20 Sisteme fotovoltaice realizate cu invertoare de ir


21/43

n plus, acestea ofer MPPT la nivel de ir, toate iruri de module fiindindependente unele fa de celelalte, acest lucru este deosebit de util n cazurile n caremodule nu pot fi instalate cu aceeai orientare, unde avem modulele de puteri iprovenien diferit.De asemenea realizarea parcului fotovoltaic poate fi realizat netape,funcie de buget , ajungndu-se dupa cteva etape de construcie susccesive la

puterea planificat.Atunci cnd exist probleme de umbrire a unui ir , sau a unei pri dintre

acestea , celelalte iruri for funciona i vor debita la maxim,independent de moduleleumbrite.

Puterea invertoarelor de ir, de regul este limitat la 10 -12 KW n cazulsistemelor care au la baz iruri monofazate,respectiv la circa 30 KW n cazulsistemelor trifazate.

Montate att n interior ( mai rar ) ct i la exterior invertoarele de ir sunt astfelrealizate nct s reziste condiilor de mediu specifice locaiei.

Din punct de vedere al tehnologiei se pot utiliza att invertoare care nu au ncomponen transformatoare (doar componente statice de mare putere),dar iinvertoare care includ transformatoare pentru a face separarea galvanic ntresistemele de c.c. i c.a.

De asemenea este recomandabil de a se utiliza invertoare de ir care au ncomponen dou MPPT , aa cum au nceput deja s apar pe pia.Aceast variantpermite o flexibilitate sporit n configurare i instalare.

n cele ce urmeaz se va prezenta invertorul de ir far transformator cuconversie n dou etape.

1. Filtru EMI/EMC 5. Filtru de ieire2. Ridictor de tensiune 6. Releu interfa reea3. Condensator de separare 7. ntreruptor diferenial tip B+4. Invertor tip punte H 8. Filtru EMC /EMI + varistor

Fig.21 Invertor de ir fr transformator

Dintre beneficile acestui tip de invertor menionm: Minimalizarea pierderilor n beneficiul eficenei de conversie

1 2 3 4

1

5 6 7 8


22/43


23/43

Celelalte dou componente sunt: cutia de jonciune a irului de module(amplasat n partea de c.c. a sistemului) i cutia de legtur a a componentelor decurent alternativ.

Cutia de jonciune cuprinde : Diodele i siguranele de protecie a irului Switch-ul ( de deconectare) pentru controlul complet n condiii de siguran aoperaiunile de intervenie la invertor sau module.

Dispozitivele de protecie la supratensiuni SPDCutia de legtur n curent alternativ cuprinde :

Intreruptor automat pentru a proteja linia mpotriva defectelor aprute lainvertor.

Dispozitive de deconectare pentru a se asigura intervenii sigure. Dispozitive de protecie la supratensiunile provenite dinspre reea n funcie de nivelul de tensiune la care se face racordarea la reea, pot aprea

dou sau mai multe rnduri de bare colectoare. ntreruptor diferenial pentru a detecta eventuale scurtcircuite ntre faze i

pmnt a care va avea o valoare de 300mA pentru invertoare de ir fr transformatori de 30mA pentru invertoarele de ir prevzute cu izolare galvanic.

Fig. 23 Arhitectura unui sistem fotovoltaic cu invertoare de irAtt timp ct supratensiunile indusepot cauza avarii importante sistemelor

fotovolataice ,conectarea modulelor n iruri este una dintre cele mai importanteprobleme care trebuie prevenite. De aceea se impun anumite reguli pentru evitareaapariiei acestor supratensiuni.

Minimizarea zonei acoperite de suprafa subntins de bobina constituit dinlegturile (cablele de legtur) dintre module.

Executarea legturilor de cable, astfel nct s se formeze dou inele n care scircule curentul indus n direcii opuse (compensarea supratensiunilor).

Fig.24 Modul de realizare a legturilor la module pt. evitarea supratensiunilor induse


24/43

Atunci cnd, din cauza unui defect sau a unei puneri la mas a unui fascicul decabluri,al unuia dintre irurile generatorul fotovoltaic, apare o tensiune care este multmai mic dect cea din celelalte iruri, lng care este conectat n paralel, sau este(chiar) o tensiune invers. n aceste condiii, irul este parcurs de un curent invers;valoarea acestui curent poate ajunge chiar la valori care pot fi duntoare pentrumodulele care o compun.

Producatorii de module prezint , n specificaia tehnic, indicaia cu privire la

valoarea maxim a siguranei care urmeaz s fie introdus n serie cu modululfotovoltaic pentru a crea protecie la supracurentul invers. Aceste sigurane trebuieintroduse, n mod obligatoriu, n sistemele fotovoltaice care au , n componen , maimulte de trei iruri de module legate n paralel.

Pentru a mrii nivelul de protecie la sipracurenii inveri se utilizez n practicdiodele de blocare . Introducerea unei diode de blocare n serie cu fiecare irpermite limitarea curenilor cu sens invers sensului irului, aceasta previne apariiacurenilor inveri , i, prin urmare, previne degradarea n cazul apariiei fenomenuluide umbrire parial ale unui ir.Pe de alt parte se produce o pierdere de putere caurmare a cderii de tensiune, care pot aduce

probleme de disipare termic cureni de scurgere la pmnt n caz de deteriorare dioda rmne n scurtcircuit i nu funcioneaz nici ca oprotecie i nici ca o siguran.

Fig. 25 Aciunea curenilor inveri ntr-un sistem fotovoltaic

Linia de curent alternativ dintre invertor i punctul de racordarea , prin care esteinjectat putearea n reea , reprezint o parte ale reelei "vzut" dinspre invertor:minimizarea cderii de tensiune n aceast poriune este esenial pentru a

preveni problemele n reelele de nalt impedan i pentru a minimiza pierderile.naceste cazuri , cderea de tensiune cauzat de curentul injectat n reea, poate provocadeco-nectarea prin protecia la supratensiune.

Fig. 26 efectul impedanei liniei


25/43

n general injectarea puterii n reea se face printr-o conexiune trifazat.Invertoarele trifazate permit att conexiunea triunghi (3F) ct i conexiune stea(3F +N). Din punct de vedere funcional, cu trei faze ale invertoare genereaz putere dupun algoritm care le permite sa injecteze putere n mod echilibrat pe cele trei faze.

Conectarea neutrului la invertor permite doar citirea centrul stelei din sist. cu treifaze la care invertorul este conectat, care este tens. de faz (nu numai a tensiunilor

ntre faze) .

n cazul n care invertoarele sunt conectate la un sistem cu trei faze, n careexist, la un anumit moment o singur faz ncrcat,din punct de vedere a sarcinii /generatoarele FV pot dezechilibra sistemul ,de aceea este recomandabil s sedistribuie neutrul.

Alegerea configuraiei transformatorului depinde de alegerea statutului neutruluisistemului , care, de asemenea, determin modul n care protecia mpotrivacontactelor directe trebuie s fie realizat.Schemele de conectare uzuale sunt:

Reea tip IT: neutru izolat fa de pmnt - masele metalice conectate lalegtura de echipotenial.

Transformatorul poate avea nfurrile legate n stea sau triunghi pe parteadinspre invertor. n cazul nfurrilor stea, centrul stelei este izolat fa de pmnt, ncazul de nfurrile triunghi, centrul stelei nu este accesibil (i, astfel, implicit nu avemlegare la pmnt).

Protecia mpotriva atingerilor indirecte se realizeaz prin instalarea unuidispozitiv de control al rezistenei de izolare.

Reea tip TN-S: Neutru conectat la pmnt - masele de metal legate laconductorul de protecie.

Transformatorul trebuie s aib nfurrile legate n stea pe partea nspreinvertor, i centrul stelei este conectat la pmnt.

Protecia mpotriva atingerilor indirecte se realizeaz prin instalarea dentreruptoare de curent rezidual sau protectii la supracureni.

Fig. 27 Legarea transformatoarelor n sistemele FV cu invertoare ir

n cele mai multe cazuri invertoarele ir se instaleaz la exterior,pentruaceasta ele trebuie s fie prevzute cu un nivel de protecie IP 65, protejat de razeledirecte ale soarelui i recomandabil s fie protejat i de vremea rea. Trebuieasigurat,de asemenea, ventilaia natural precum i distana recomandat ntreinvertoare.

Fig. 28 Instalarea invertoarelor de ir


26/43

Sisteme fotovoltaice cu invertoare centrale

Invertoare centrale ofer fiabilitate ridicat i simplitate n instalare. Cu toateacestea, au o serie de dezavantaje cum ar fi creterea pierderilor prin neconcordaneale valorii tensiunilor i a curenilor modulelor componente precum i absena depuncte de putere maxim (MPPT) pentru fiecare ir. Acest lucru poate cauza problemepentru reelele fotovoltaice n care modulele au diverse unghiuri de nclinare,

orientare diferit , precum i problrmr cauzate de apariia fenomenului de umbrire,sau n cazul folosirii a diferite tipuri de module.

Invertoare centrale sunt, de obicei, trifazate i pot include transformatoare la frec-vena reelei. Aceste transformatoare cresc ns greutatea i volumul invertoarelor, deiofer izolarea galvanic fa de reea. Cu alte cuvinte, nu exist nici o legtur electric

ntre tensiune de intrarea i cea de ieire -o condiie care este uneori solicitat de ctreoperatorul de reea , din cauza reglementrilor electrice de siguran.

Fig. 29 Sistem fotovoltaic cu invertor central

Avnd n vederea,n principal, maximizarea produciei de energie este de dorit caperioada de funcionare a parcului fotovoltaic s fie maxim.n fig. 30 se poate observamodul de comportare a acestuia n cazul apariiei unui defect.

n cazul din stnga, parc fotovoltaic cu invertor central , un defect la acest invertorproduce practic oprirea complet a funcionrii generatorului FV.Pe de alt parte undefect aprut la unul din invertoarele ir, a unui parc fotovoltaic, scoate din funciunedoar acel ir de module fotovoltaice,restul nefiind afectate.

Trebuie menionat ca remediere unui invertor central este mult mai laborioas, nschimb invertorul de ir poate fi nlocuit imediat,de obicei se recomand existena aunu sau dou invertoare de schimb la locaia parcului fotovoltaic.

Fig. 30 Apariia unui defect la sistemele cu invertor central,respectiv invertor ir


27/43

Pentru a contrabalansa avantajele,respectiv dezavantajele sistemelor prezentatemai sus productorii de invertoare au luat n calcul o variant mixt, fiind vorba deinvertoare modulare(numr par de module).Practic puterea invertorului central este

mprit n mai multe module care sunt interschimbabile, i a cror funcionare saudefectare nu influeneaz modulele neafectate de defect.

Fig.31 Sistem fotovoltaic realizat cu invertoare modulare

Reducerea pierderilor de producie din cauza marii imuniti la defecte singulare,0 bun flexibilitate n dimensionare datorit numrului mare de MPPT-uriindependente, precum i o mai mare disponibilitate i simplificare n managementul

ntreinerii sistemului datorit sistemului modular Plug & Play.Din punctul de vedere al configurailor posibile avem urmtoarele configuraii

posibile prezentate n tabelul de mai jos.:


28/43

Ca i n cazul sistemelor FV realizate cu invertor ir sau invertoarcentral,sistemele realizate cu invertoare modulare sunt att prevzute cutransformator integrat,ct i fr transformator. n primul caz invertoarele sunt legatela reeaua de JT( fig.32)

Fig. 32 Invertoare modulare prevzute cu transformatorn cazul invertoare fr transformator integrat se folosete , pe o scar din ce n

ce mai larg, conectarea acestora la reea prin intermediul unor transformatoarededicate, prevzute cu dou,respectiv trei nfurri secundare.(fig. 33,fig.34)

Fig.33 Utilizarea invertorului fr transformator n configuraie Master/Slave conectatla dou nfurri separate secundare care aparin aceluiai transf. ridictor JT / MT

Fig.34 Soluie cu un singur transformator JT / MT cu infasurari secundare triple


29/43

Avnd n vedere c n ambele cazuri prezentate mai sus sunt prezente n schemdiferite variante de transformatoare,n funcie de tipul reelei n care se face injectareaenergiei electrice produse, se recomand anumite variante de conexiune (stea sautriunghi).

Fig. 35 Invertoare modulare cu o continuitate mai mare n funcionare

Cutia de jonciune

Pentru a conecta irurile de module fotovoltaice la invertor se folosesc,n modobinuit, cutii de jonciune inteligente,care au n principiu urmtoarele caracteristici:

Creterea siguranei n timpul instalrii, operrii i ntreinerii grad de protecie IP65 i posibilitatea de instalare n medii agresive Posibilitatea de conectare de pn la 20 de iruri de module protejate prin 10sigurane fuzibile

Posibilitatea de personalizare a conexiunilor: Posibilitatea de conectare de senzori de mediu Disponibile cu switch-separator - sarcina comutatorul putnd ajunge pn la1200Vdc/125A protecie total mpotriva supratensiunilor tranzitorii.


30/43

n figura 36. este prezentat schema de principiu a unei cutii de jonciune.ncuprinsul acesteia se pot observa blocurile funcionale,modul n care sunt monitorizate,eventual comandate, siguranele respectiv switcw-urile de deconectare i separare,prinintermediul liniei de bus RS 485 dedicat.De asemenea se identific interfeele deintrare,att pentru date analogice ct i pentru date digitale,sursa de alimentare de 24

V (inclusv legtura la sursa de tensiune de rezerva),precum i sistemele de protecie lasupratensiuni atmosferice.

Fig.36 Cutie jonciune inteligent

Algoritmul pentru generarea alarmei din cauza dezechilibrarea curenilor

Logica de control integrat n cutia de jonciune este capabil de a detecta

curentul n fiecare canal de msurare (li): din moment ce exist 10 de canale demsurare, precum i atunci cnd canalul corespunde irului, n cazul n care numrulde siruri de module este mai mic sau egal cu 10.

Operaiunea se configureaz n modul urmtor: Atribuirea unei ponderi Pi egale cu numrul de siruri de module conectate lafiecare canal n parte; Atribuirea unui Ti timp n care nu se procedeaz la generarea semnalului dedeclanare al alarmei. Atribuirea unei valori minime Imin sub care declanarea alarmei ca urmare adezechilibrului curenilor este dezactivat. n cazul n care exist canale care nu sunt utilizate,exist posibilitatea ca aceste

canale s fie dezactivat contrulul dezechilibrului curentului pe irul de modulefotovoltaice corespunztor.


31/43

LEGENDA: Date de intrare - Li: obinute de la senzorii de curent,Pi, Ti: setate n timpul fazei de configurare.

GENERARE ALARMA ALARMA DEZACTIVAT

Fig. 37 Algoritm generare alarm

Soluii la cheie pentru sistemele fotovoltaice

n faza de elaborare a studiului de soluie se primesc diverse oferte care precizezoferirea de soluii la cheie.Care ar fi premisele pentru adoptarea unei astfel de soluii.

flexibilitate prin oferirea unei game largi de puteri ntre 350 KW i 1500 KWinclusiv variante compatibile cu modulele thin-film. gata de utilizare fiind precablate la unitatea de producie , fiind uor detransporta i instalat n locaia destinat parcului fotovoltaic. fiabilitate prin stabilirea i realizarea unei tehnologii atent selectate,un calculatent al disiprii cldurii generate n timpul funcionrii , precum i utilizarea decomponente atent selecionate. costuri reduseComponentele costisitoare achiziionate pe baz de contracte deanvergur,de ctre productor, pe baz de nelegeri corporatiste,precum ireducerea cheltuielilor de proiectare,instalare i ntreinere. compacte prin integrare n condiii optime a transformatoarelor i celulelor demedie tensiune, al barelor de conexiuni i a componentelor auxiliare.

Conectarea la reea a sistemelor (radial sau inelar)

Conectarea la reea, n cazul sistemelor mari, cnd avem prezente mai multeinvertoare centrale sau soluii la cheie ( putere peste 1500MW) , pune n discuie

varianta de conectare la reea : radial sau inelar.Caracteristicele soluiei de conexiune radial:

Soluie avnd costuri reduse n cazul a 3-4 linii de conexiune,sau pentru sisteme

pn la 3-4 MW. Mai puine celule de medie tensiune. Convenabil n cazul n care staia de conexiuni este amplasat n mijlocul

parcului fotovoltaic.


32/43

Costurile cablurilor de conexiune de medie tensiune cresc funcie de distanafiecrei celule de conexiuni fa de punctul de racordare.

Soluie greu de aplicat n cazul n care punctul de racord trebuie amplasat lalimita de proprietate,cazul cel mai ntlnit n Romnia.

Caracteristicele soluiei de conexiune inelar: Soluie ieftin n cazul n care este necesar mai mult de 4-5 puncte de conectare. Numr crescut de celule de medie tensiune.

Disponibilitatea maxim a sistemului n cazul n care se produce un defect n liniade medie tensiune. Soluie adaptabil pentru orice configurare a staiei de conexiuni. Costuri reduse n cazul n care staile de conexiuni sunt distribuite pe o suprafa

ntins a parcului fotovoltaic (de mari dimensiuni).

a) racordare radial b) racordare idealFig.38 Modul de racordare la reea a parcului fotovoltaic

Sistemul de monitorizare

Sistemul de monitorizare este definit ca i complexul de echipamenteelectronice i senzori de mediu pentru colectarea de date i pentru diagnosticareasistemului la care este conectat.

Sistemul de monitorizare a unui parc fotovoltaic are urmtoarele funcii: Achiziionarea i stocarea datelor (parametri electrici / ambientali) de lainvertoare Achiziionarea i stocarea de date referitoare la senzorii de ambient ai sistemului Achiziionarea i stocarea de date de la alte dispozitive din sistem (de exemplu,contoare de energie) Trimiterea de date colectate pentru analize ulterioare statistice Trimiterea de alarme pentru scopul de diagnosticare (alarme de la invertoarele,sisteme de alarme, alarme portal) Generarea i trimiterea de alarme n conformitate cu scenarilile definite de ctre

utilizator i n ceea ce privete analiza performanei invertoarele diferite carealctuiesc sistemul de conversie (funcii avansate)n practic avem de-a face cu dou tipuri de sisteme de monitorizare local i la

distan. Monitorizare local: prin intermediul software-ului de management alinvertorului conectat la PC sau fr fir. Monitorizare la distan: prin intermediul sistemului de monitorizare, cuposibilitate de conectare la distan. Posibilitile pentru monitorizarea de ladistan fiind Ethernet / Conectare la Internet - GSM / GPRS.

Alegerea unui sistem de monitorizare se face funcie de : Este posibil monitorizarea local sau este necesar monitorizarea de la distan.

Ce metoda de reprezentare de date dorim s folosim Ce nivel de diagnosticare / serviciu este necesar. Exist date obinute i de la alte aparate, altele dect de la invertor Bugetul alocat.


33/43

Design-ul unui parc fotovoltaic

Partea de c.c al unui parc fotovoltaic

Partea de curent continuu a unui parc fotovoltaic cuprinde:

Reeaua de module solare

Cablajul de curent continuu (module , iruri li cable principale) Conectorii de curent continuu (prize i conectori) Cutii de jonciune (Combinatoare) Switcw-urile de deconectare Dispozitivele de protecie Legarea la pmnt

Cnd dimensionm componentele de curent continu a unui parc fotovoltaic ,curentul i tensiunea maxim a unui ir sau a unei reele trebuie fcute innd cont despecificaile modulelor individuale.

Pentru modulele de siliciu mono i policristaline ,toate componentele de c.c.trebui s fie dimensionate dup cum urmeaz, pentru a nu depii limite termice i detensiune.

Tensiunea minim nominal: VOC(STC)1.15

Curentul minim nominal: ISC(STC) 1.25

Factorii de multiplicare utilizai mai sus (1.15 i 1.25) sunt funcie de locul deampla-sare specific i s acoper valoarile maxime ale tensiunii i curentului care pot fiateptate n condiii de iluminare din Romnia.

Pentru modulele thin-film, componente de curent continu trebuie s fie calculate

din datele productorului, lund n n considerare coeficienii de temperatur iiluminare. nplus, anumite module au o perioad iniial de stabilizare,n care valorile Voc i Isc pecare le produc este mult mai mare dect cele dat de ctre factorii de multiplicarestandard. Deci,acest efect ar trebui s fie, de asemenea, luat n considerare.

Design-ul reelei de module fotovoltaice

Design-ul unei reele FV depinde de invertor,de caietul de sarcini i de arhitecturasistemului ales pe lng contextului specific i condiiile de utilizare. Folosind maimulte module n serie n reelele FV de inalta tensiune reduce pierderile ohmice. Cu

toate acestea,cerinele de siguran, limitele de tensiune ale invertorului i alereglementrilor naionale, de asemenea, trebuie s fie luate n considerare. Numrul maxim de module ntr-un ir Numrul maxim de module ntr-unir este definit de tensiunea maxim de intrare n c.c. a invertorului la care irul vafi conectat (Vmax (INV, CC)).Sub nici un caz nu ar trebui ca aceast tensiune s fiedep-it. Depirea limitei poate reduce durata de via a invertorului sau chiars-l scoat din funciune. Cea mai mare tensiune a unui modul care poat s apar

n timpul funcionrii este tensiunea de circuit deschis n cele mai reci ore ale zilei,la locaia site-ului.Regulile de proiectare presupun pentru Europa un minim de -10 C ,dar este recomandabil ca n calcul s fie luat valoarea minim medielocal,din ultimii cinci sau zece ani,de la cea mai apropiat staie meteoro-

logic.Numrul maxim de module dintr-un ir (nmax) poate fi, prin urmare,calculat folosind formula:

VOC(Module)@cea mai mic temperatur x NMax


34/43

Numrul minim de module ntr-un ir Numrul minim de module ntr-unir este dat de cerina de a menine tensiunea n cadrul gamei MPPT dat deinvertor. Dac tensiunea scade sub tensiunea minim a MPPT -uluiinvertorului,atunci sistemul va sub-performa. n cel mai ru caz,invertorul sepoate inchide. Cel mai mic tensiune a modulu-lui apare in timpul cel mai grele defuncionare din punctul de vedere al temperaturii. Regulile de proiectare stabilescpentru Europa un maxim de 70 C, ca i referin pentru design, dar acest lucru

poate varia n funcie de condiiile site-ului.Numrul minim de module dintr-unir (Nmin) poate fi calculat cu ajutorul formulei:

VMPP(Module) @cea mai mare temperatur x NMin>VMPP(Inv Min)

Tensiune de optimizare Caeficieninvertorul estedependent detensiuneade funcionare, este de preferat pentru a optimiza designul de potrivire a tensiuniide operare a reelei cu tensiunea optim a invertorului ct mai strns posibil.

Acest lucru va necesita graficul de dependen tensiune eficen invertor(fig.39).Creteri sub-staniale n producia parcului fotovoltaic pot fi realizat prinpotrivirea tensiunilor de funcionare ale parcului FV cu cea a invertorului.

Fig. 39 Dependena dintre tensiune i eficen la un invertor

Numrul de iruri Numrul maxim de siruri de module permise ntr-o reeaFV este o funcie de curentul maxim admisibil al reelei FV i curentul maxim alinvertor-ului. n general, aceast limit nu ar trebui s fie depit, deoarece ducela reducerea duratei de via a invertorrului i la pierderea de randament.

Dimensionarea invertorului

Nu este posibil s se formuleze o dimensionare optim a invertorului care seaplic n toate cazurile. Specificul proiectului, cum ar fi resurse solare i de unghiul de

nclinare au un foarte important rol atunci cnd realizm un proiect.n principiuparitatea de 1 la 1 ntre puterea parcului fotovoltaic ( a irurilor componente) i invertor(invertor de ir) este de evitat , din practic i n concluzie dimensionarea invertoruluise va face , pentru fiecare caz n parte, n limita dat de relaia


35/43

0.8 < raport putere


36/43


37/43

Cablu principal de curent continuu

Formulele prin care se dimensioneaz cablurilor principale de curent continuucare merg de la reeaua FV la invertor, pentru un sistem prezentat n fig. 40, suntprezentate mai jos.

Tensiunea minim nominal = VOC(STC)M1.15

Curentul minim nominal = ISC(STC)N1.25

n scopul de a reduce pierderile, cdere de tensiune general ntre reeaua FV iinvertor ( la STC) ar trebui s fie reduse la minimum.O cdere de tensiune de referinde mai puin de 3% este adecvat, i cablurile trebuie s fie dimensionate pentru areflecta acest obiectiv. n cele mai multe de cazuri, supradimensionarea cablurilorpentru a realiza pierderi mai mici este o investiie care merit fcut, deoarece preulalocat pentru un parc solar este de obicei, mult mai mare dect preul de pia normale(din cauza la programe de stimulare, cum ar fi feed in tarif). Creterea costurilor pentrucreterea seciunii con-ductoarelor sunt n aceste condiii foarte repede amortizate.

Cutia de jonciuni

Cutii de jonciune sau combinatoarele sunt necesare la punctul n care siruri demodule individuale, care formeaz o reea sunt adunate i conectate mpreun, nparalel, nainte de a pleca spre invertor prin intermediul cablului principal de curentcontinuu. Co-nexiunile sunt de obicei realizate cu terminale cu urub i trebuie s s fiede nalt calitate pentru a asigura pierderi mai mici i pentru a preveni supranclzirea.

Cutii de jonciune au n componen dispozitice de protecie i izolare cum ar fisigurane de ir i switch-uri de deconectareare , i trebuie s fie realizate astfel nct spoat fi amplasate n aer liber, utiliznd, cutii cu grad de protecie IP 65.

Este important s precizm c partea de curent continuu a parcului fotovoltaiceste permanent sub tensiune pe toat durata zilei. Prin urmare trebuie s fie prevzuteplcue, de avertizare, amplasate la loc vizibil pentru a informa pe oricine trece prinzon despre aceast pericolul atingerilor directe sau indirecte.. n plus, toate cutii de

jonciune ar trebui s fie etichetate n mod corespunztor n conformitate cureglementrile naionale pentru siguran.

Ca o msur de precauie, switch-urile de deconectare i siguranele ir trebuie sfie prezente n aceste cutii de jonciuni.Switch-urile de deconectare permit izolareaindivi-dual a irurilor de module, n timp ce sigurane ir protejeaz impotrivadefecte, aa cum sa prezentat anterior. Switch-urile de deconectare trebuie s fiecapabile s deschid cir-cuitul la curentul de rupere a sarcinii nominale i trebuie ca

separarea polilor pozitivi i negativi a irurilor de module s fie fcut simultan.Pentru a asigura protecie mpotriva scurt-circuitelor, se recomand ca Incinta cutiei de jonciune s fie fabricat din material neconductor. Barele pozitive i negative sunt n mod corespunztor separate i izolate. Compartimentarea incintei cutiei de jonciune ar trebui s fie astfel nct scurt-cir-cuitele n timpul instalare i ntreinerii s fie extrem puin probabil.

Cutiile de jonciune ar trebui s fie astefel proiectate nct ieirea cabluluiprincipal de pe partea de curent continuu din caseta de jonciune s permit trecereacu uurin n anul de legtur cu invertorul.

Conectorii

Conectori ar trebui s fie realizai pentru a putea fi utilizate pentru aplicaii decurent continuu. Ca o regul, tensiunea i curentul nominal al conectorului trebuie sfie de cel puin aceiai valoare cu a circuitului n care sunt instalate.


38/43

Conectori ar trebui s aib semne de siguran, care avertizeaz mpotrivadeconec-trii sub sarcin. Un astfel de eveniment poate duce la apariia unui arcelectric i s pun personalul i a echipamente n pericol.Orice deconectare ar trebui saib loc numai dup ce circuitul a fost izolat corespunztor.

Pentru a evita erorile ce pot aprea n timpul instalrii, proiectarea conectorilor decurent continu trebuie s i fac incompatibili cu conectori de curent alternativ.

Siguranele de ir.

Funcia principal a siguranelor de ir este de a proteja siruri de module desupra-cureni. Acestea trebuie s fie proiectate pentru funcionarea n curentcontinu.Sigurane n miniatur sunt utilizate n mod normal n aplicaiile fotovoltaice.

Liniile directoare ce se aplic pentru siguranele de irToate reelele formate din patru sau mai multe siruri de module ar trebui s fie

echi-pate cu sigurane.Pe de alt parte , sigurane ar trebui s fie utilizate n cazul ncare condiiile de defect ar putea duce la importani cureni inveri.

n majoritatea cazurilor, siguranelr ir pot fi omise n sisteme cu 3 sau mai puinesiruri de module.Cu toate acestea, cablurile ir trebuie s fie dimensionate astfel ncts reziste la cele mai nalte valor ale curenilor inveri ateptai.

. Designer-ul sistemului trebuie s consulte specificaiile modulului,sau peproduc-torul acestuia pentru a avea garania c acesta rezista aceti cureniinveri.Este important de tiut c n cazul n care avem dou sau trei iruri demodule,chiar dac siguranele de ir pot lipsi,prezena lor este benefic n urmrireadefectelor.

Din moment ce defectele pot aprea att pe partea polului pozitiv ct i pe parteanegativ, siguranele trebuie s fie instalate pe toate cablurile dezgropate. Pentru a evita declanri, curent nominal al siguraneiar trebui s fie de cel puin1,25 de ori mai mare dect curentul nominal de ir. Supranclzirea siguranelorpoate de asemenea,provoca declanri false.Din aceste motive, cutiile de jonciunetrebui s fie inute n umbr. Sigurana ir trebuie s declaneze la mai puin de dou ori curentul nominal deir- STC sau la cel puin capaciatea de curent al cablului irului, alegndu-se dintrecele dou variante cea cu valoarea cea mai mic. Curent de declanare a siguranelor de ir ar trebui s fie luat n considerare atuncicnd dimensionm cablurile ir, aceasta ar trebui s s nu fie mai mare dect cel lacare a fost calculat cablul de ir . Sigurana ir trebuie s fie calculat pentru funcionarea la tensiunea de ir cuajuto-rul formulei

Valoare tensiunii nominale sigurana= VOC(STC)M1.15

ntreruptoare de circuiteminiaturale pot fi, de asemenea, utilizat pentru proteciala supracureni, dar ele sunt mai puin frecvente dect siguranele din cauza costurilormai mari.

Diode de blocare au fost utilizate n mod obinuit, n trecut, pentru proteciacircuitu-lui. Cu toate acestea, siguranele de ir sunt n prezent de preferat pentru c elerealizeaz aceeai funcie mult mai eficient.

Switch-urile de curent continuu

Switch-ul de comutare este instalat pe partea de curent continuu a unui parc

fotovol-taic pentru a oferi capaciti de protecie i izolare. Switch-uri de c.c. dedeconectare i ntreruptoarele de circuit sunt discutate mai jos.Switch-ul de c.c. de deconectare - practica de proiectare judicioas solicit

pen-tru instalarea de disp. de comutaie n cutiile de jonciune ale unei reele


39/43

FV.Switch-ul de c.c. ofer un mijloc manual de izolare electrica a ntregii reele FV, careeste necesar att n timpul instalrii ct i pe parcursul activitii de ntreinere.Switch-ul de c.c. trebuie s fie

Pol dublu pentru a izola att partea pozitiv ct i pe cea negativ. Destinate pentru a fi utilizate n curent continuu. Capabil de a deschide circuitul la sarcin maxim. Ales pentru tensiunea i curentul corespunztoare.

Echipate cu semne de siguran adecvate.ntreruptor de circuit de curent continuu- sigurante fuzibile de ir, nu pot

fi utilizate pentru deconectarea de serviciu n caz de defect. acest lucru este datoritfaptului c modulele fotovoltaice sunt dispozitive cu limitarea curentului,cu un curentde scurt-circuit doar un pic mai mare dect curentul nominal. Cu alte cuvinte,siguranta nu va aciona la curentul de defect ce ar putea fi mai mic dect curentul dedeclanare.Din acest motiv, cele mai multe standarde i reglementri recomand ca

ntreruptoare principale s fie instalate ntre irurile parcului fotovoltaic iinvertoarele de conectare la reea.

Anumite modele de invertoare sunt echipate din standard cu ntreruptoare decircuit astfe c ntreruptoare de circuit suplimentare pot deveni redundante.

Partea de c.a al unui parc fotovoltaic

Cablele de curent alternativ

Cablurile pentru sistemele de curent alternativ ar trebui s fie proiectate pentru aoferi un mijloc sigure i economic de transmitere a puterii de la invertoare latransformatoare i dincolo de acestea .Cablurile trebuie s fie dimensionate pentrutensiunea de operare. Ele ar trebui s aib, de asemenea, conductori i mantaledimensionate pentru cureni de operare i curenii de scurtcircuit.

Este important ca i specificaia cablului ales s fie corect.Urmtoarele indicaiiar trebui s fie luate n considerare atunci cnd se face proiectarea cablelor:

Cablele trebuie dimensionate la tensiunea corespunztoare. Conductorul trebuie s fie n msur s suporte curenii de operare i pe cei descurt-circuit n condiii de siguran. Conductorul trebuie s fie dimensionat n mod corespunztor pentru a se asigurac pierderile produse de cablu sunt n limite acceptabile, i c cel mai bun raportpre calitate(pierderi reduse) este meninut . Conductoarelor trebuie s fie dimensionate pentru a evita cderea tensiunii nafara limitelor i de performan a echipamentelor. Izolaia cablelor trebuie adecvat mediului n care se face montajul.

Pot fi utilizate att cable de Cu ct i de Al. Un numr adecvat de conductoare ar trebui s fie alese (cablu cu un singurconductor sau multiconductor). Legarea la pmnt i legtura de echipotenial trebuie s fie corect aleas pentruproiectul ce urmeaz a fi realizat. Modul de instalare i de protecie mecanic a cablelor trebuie s fie aleas n modcorespunztor Cablele trebuie alese n mod corespunztor n conformitate cu standardele.

ntreruptoarele de curent alternativ

Aparataj de comulare i sistemele de protecie trebuie alese n mod corespunztorpe tot parcursul sistemului electric pentru a asigura deconectarea, izolarea, legarea lapmnt i protecia pentru diversele componente ale instalaiei. Pe partea de ieire ainvertoare, utilizarea unui ntreruptor separator, se recomand ca un mijloc de a izola


40/43

parcul fotovoltaic. Celelalte ntreruptoare pot fi dimensionate funcie de mrimea i delocul de mon-are a acestuia pe cuprinsul sistemului fotovoltaic.

Tipul ntreruptoarelor depinde de tensiunea de operare. Aparatajul de pn la 20kV probabil va fi de interior,montate n celule metalice izolate. Ele pot fi automate iarmediul de izolare poate fi n aer , vid sau SF6. Pentru tensiuni mai mari,alegereapreferat va fi cel mai probabil comutaie n aer cu izolaie n aer liber sau, n cazul ncare spaiul este o problem, comutaie n atmosfer protejat.

Toate ntreruptoarele de curent alternativ trebuie s respecte urmtoarele : S fie n concordan cu standardele. Au opiunea de a fi asigurate de ctre blocaje n poziiile off /legare la pmnt. Arat n mod clar poziiile ON i OFF, cu etichete adecvate. Dimensionate pentru curenii nominali de operare,respecti curenii descurtcircuit. Dimensionate pentru tensiunea nominal de operare. n cazul ntreruptoarelor de nalt tensiune s fie prevzute cu comand ladistan. S fie prevzute cu o legtur la pmnt funcional i conform cu standardele.

Trebuie precizat faptul c comutarea la IT este periculoas i trebuie adoptatemsuri de procedur, i de siguran pentru a minimiza riscul de evenimente nedorite.

Legarea la pmnt i protecia la supratensiuni

Legare la pmnt a unei instalaii solare FV influeneaz ntr-o serie de parametriide risc , i anume:

Riscul de oc electric asupra oamenilor i animalelor de pe site-ul parcului FV. Riscul de incendiu ca urmare a unui defect de natur electric. Propagarea de supratensiunile produse de trznet Nivelul de protecie al locaiei

Legare la pmnt a unei instalaii solare PV cuprinde urmtoarele: Legarea la pmnt a structurii metalice a parcului fotovoltaic. Legarea la pmnt a sistemului de curent continu (cable) Legarea la pmnt a invertoarelor. Protecia la trznet i la supratensiunile atmosferice.

Legarea la pmnt trebuie s fie neleas ca un mijloc de a protecie mpotrivaelectrocutrii, pericolului de incendiu i mpotriva loviturii de trznet . Prin conectareala pmnt, acumularea de sarcini n sistemul electric n timpul unei furtuna este

mpiedicat.ntreaga instalaie FV i sala de conexiuni electrice trebuie s fie protejate de

trznete. Sisteme de protecie se bazeaz de obicei pe sistemele de paratrznet realizate

din tije de captare care sunt practic fr ntreinere dup instalare , excepie verificrileperiodice.Aceste tije de captare vor fi conectat la mpmntarea staiei. Ulterior, o priz sub

forma de bucl de legare la pmnt va fi format i realizat conform proiectuluiparcului fotovoltaic.

Modul de realizare a instalaiei de legare la pmnt de pe fiecare site va varia, nfuncie de o serie de factori:

Reglementrile i standardele naionale Ghidurile de instalare ale productorului de module Tipul de sistem de montare a modulelor. Cerinele specifice ale invertorului.

Studiu de management al riscului.n timpul realizrii proiectului ,designer-ul sistemului trebuie s aleag cea maipotrivit metod de legare la pmnt pentru parcurile fotovoltaice, se esterecomandabil s urmreasc orientrile generale de mai jos:


41/43

ruii din sol ar trebui s fie plasai aproape de cutiile de jonciune .Legturadintre priza de legare la pmnt i cutia de jonciuni se face prin intermediul urechiiprev-zute la cutia de jonctiune. O reea de legare la pmnt trebuie s fie prevzut pe toat suprafa parcului FV. Cablele de legtur trebuie s fie ct mai scurt posibile. Dispozitive de protecie la supratensiuni atmosferice trebuie instalate la sfritulcablului de curent continuu la conectarea la invertor,ca i n cutiile de jonciune ale

irurilor parcului fotovoltaic. Ambele pri ale unui invertor trebuie s fie n mod corespunztor izolate naintede a efectua orice lucrare, i semne de avertizare corespunztoare trebuie s fieinstalate. Multe invertoare includ dispozitive de protecie la supratensiuni la intrarea de c.c.i alegerea montrii de protecii la captul cablelor de c.c. depinde de lungimeaacestora (lungimi superioare a 15-20 metri ntre cutiile de jonciune i invertorpresupune instalarea acestor dispozitive de protecie).n nici un caz ns nu se varenuna la dispozitivele de protecie la supratensiuni atmosferice amplasate ncutiile de jonciune.

Securitatea locaiei

Parcurile fotovoltaice reprezint o mare investiie financiar.Modulele nu suntnumai valoroase , ci, de asemenea, portabil. eforturi trebui fcute pentru a reduceriscul de furt i de deteriorare, astfel de msuri pot include:

Reducerea vizibilitii parcului fotovoltaic prin plantarea arbuti sau arbori lalocaii adecvate, dar trebuie avut grij ca acetia s nu umbreasc modulele. Instalarea unui gard de plas de srm, cu dispozitive de protecie anti-urcare. Unastfel de gard este de asemenea recomandat din motive de siguran i este partedin codul de retea, ca i cerine pentru sigurana public.Trebuie luate msuripentru a per-mite animalelor mici s treac pe sub gard, la intervale regulate nacesta. Camere de securitate, lumini i senzori cu microunde , de transmiterea aalarmelor i defectelor prin GSM ,eventual conectarea la o companie de securitateca o opiune. uruburi antifurt montate pe module pot fi utilizate i de asemenea se poateutiliza rin sintetic ce poate fi aplicat pe uruburile strnse ce pot fi apoidesfcute doar dup nclzire rinei le temperatura de 300 C. Sisteme Anti-furt a modulelor realizate prin fire de protecie.Aceste sistemefuncio-neaz prin trecerea unui fir de fibr de plastic, prin toate modulele dintr-unir. n cazul n care un modul este scos,fibra din material plastic este rupt. Acestlucru declan-eaz o alarm.

Un punct de paz permanenta, poate fi precizat pentru asigurarea nivelului desecu-ritate necesar n cazul ncheierii poliei de asigurare. Un sistem de alarm trebuie montat la poarta parcului fotovoltaic, staiile demedie tensiune, punctul de msurare a energiei electrice i la orice punct n care seconsider necesar supraveghere intrrii de persoane neautorizate.

Unele caracteristici de referin cu privire la securitate includ: Gard cu o nlime de cel puin doi metri . Mesaje metalice instalat la fiecare 6m. Garduri zincate i acoperite cu plastic. Supravegherea video:

camere multiple de zi i de noapte setate la distane corespunztoare.

Sisteme de iluminare (infrarou) pentru camere de-a lungul perimetrului. Un minim de 12 luni timp de nregistrare


42/43

Monitorizarea i prognozaDac dorim o nalt performan a parcului fotovoltaic, pierderi sczute , o

interven-ie rapid la defecte i prelucrarea automat a datelor de achiziie tehnologiade monito-rizare este esenial. Acest lucru permite creterea randamentului centraleifotoelectrice care urmeaz s fie monitorizat prin compararea datelor primite cu celecalculate funcie de date de iradiere solar. Monitorizarea i compararea ajut la

elaborarea de scenarii de de aciune n cazul n care exist un deficit. Defecte pot fidetectate i remediate nainte ca acestea s aib o inflen apreciabil asupraproduciei.

Bazarea exclusiv pe controalele manuale de performan nu este recomandabil.Un nivel ridicat de expertiz tehnic este necesar pentru a detecta anumite defectepariale, la nivel de ir. De fapt, poate dura mai multe luni pn ca cifrele de randamentreduse s fie identificate.Un randament mai mic poate duce la pierderea de veniturisemnificative pen-tru un parc fotovoltaic de putere mare.

Cheia unei monitorizri de ncredere i a unei metodologii de detectare adefecteloreste de a avea o bun cunoatere a condiiilor de iradiere solare, de mediu i a puteriide ieire simultan. Acest lucru permite ca s se fac distincie ntre aparia de defecte ninstalaie i , de exemplu, o zi cu resurse reduse datorit unei zile noroase. Sunt treime-tode principale pentru obinerea iradierii solar i condiiilor de mediu:

De la site-urile meteorologice - Pentru a masura modul de iluminare amodule-lor, temperatura modulelor , iluminare global, umiditate i viteza vntului. Acesta permite ca datele s fie colectate i comparate cu randament calculatiniial.Cifrele de la o zi la alta pot concura la detectarea imediate a defectelor . datele meteorologice colectate de la sateliii meteo- de simulare pe bazaalgoritmilor de calcul . Aceast metod elimin nevoie de o staie meteo la faalocului. Un numr mare de furnizori pun la dispoziie pachete comerciale nEuropa. Detecta-rea rapid a defectelor depinde de datele puse la dispoziie desatelii i de analiza rapid acestora. statii meteorologice locale- Acesta este cea mai puin de dorit soluie dintrecele trei opiuni datorit faptului c pot s nu fie disponibile pentru o perioad demai multe luni. n aceast perioad, parcul fotovoltaic poate pierde venituriconsiderabile, dac defecte din instalaie nu snt detectate. De asemenea, este posibilca vremea local s nu urmreasc cu exactitate condiiile locaiei site-ul (mai alesdac este la civa kilometri distan).

n cazul n care exist i alte centrale electrice FV, n apropiere site-ului sau parculfotovoltaic este mprit ntr-un numr de componente este posibil comparareadatelor de producie i de a identifica o eroare ntr-una dintr-o acestea.Soluiile pe baz

de internet sunt disponibile, i pot funciona n acest mod.Soluia referitoare la utilizarea de site-uri meteorologice este n prezent cea maiuzi-tat opiune .Data loggeri pot fi folosii pentru a colecta date de la staiile meteo,inver-toare, puncte de msur i transformatoare, aceste informaii sunt transferate odat pe zi la un server care ndeplinete cele trei funcii-cheie.

Operaiuni de management menegementul performant (fie la faa loculuisau de la distan), al cetralei FV permite urmrirea invertoarelor sau a irurilor demodule. Managementul alarmelor- Semnalizarea orice element al parcului fotovoltaiccare nu se ncadreaz n benzile de performan pre-determinat.. Mesaje de avariesau de eroare vor generate i trimise automat la echipa de intervenie a centralei

electric pentru o rapid intervenie. Raportarea- generarea de rapoarte de randament detaliind performanele com-ponentelor individuale, i evaluare comparativ a rapoartelor fa de alte compo-nente sau locaii.


43/43

124506957-PARCURILE-FOTOVOLTAICE

Documents

Transcript of 124506957-PARCURILE-FOTOVOLTAICE