Controlul puterii transmise către rețea din sistem...

Universitatea Politehnica Bucureşti

Facultatea de Automatică şi Calculatoare

Controlul puterii transmise către rețea din sistem fotovoltaic

PROFESOR COORDONATOR:

Conf. Cătălin PETRESCU

Absolvent:

Şuican Răzvan

BUCUREŞTI

2013

Proiect de Diplomă – “Controlul puterii transmise către rețea din fotovoltaic”

2

Cuprins

Cuprins…………………………………………………………………………………..2Introducere……………………………………………………………………………...3

CAPITOLUL I – Generalități

1.1. Introducere……………………………………………………………...4 1.2. Istoricul panourilor fotovoltaice…………………………………….5 1.3. Importanța fotovoltaicelor……………………………………………6 1.4. Factorii care recomandă utilizarea fotovoltaicelor în

Romȃnia…………………………………………………………………9 1.5. Principiul de funcționare……………………………………………12 1.6. Tipuri de celule solare………………………………………………15 1.7. Componentele sistemelor fotovoltaice…………………………..22

CAPITOLUL II – Simulări caracteristici I-V, P-V

2.1. Modelul celulei solare……………………………………………….23 2.2. Modelul modulului fotovoltaic……………………………………..25 2.3. Efectul variației radiației solare……………………………………26 2.4. Efectul variației temperaturii……………………………………….28 2.5. Rolul caracteristicilor………………………………………………..30 2.6. Acumulatori……………………………………………………………31

CAPITOLUL III – Dispozitiv de măsurare 3.1. Introducere…………………………………………………………….34 3.2. Design Hardware……………………………………………………..34 3.3. Aplicația Software……………………………………………………35 CAPITOLUL IV – Măsurări, simulări şi rezultate 4.1. Enunțarea problemei………………………………………………...38 4.2. Măsurări…………………….………………………………………….38 4.3. Proiectarea filtrului…………………………………………………..39 4.4. Simulare filtru…………………………………………………………40 4.5. Administrarea acumulatorilor……………………………………...41 4.6. Soluție alternativă pentru generare Po…………………………..43 CAPITOLUL V – Concluzii…………………………………………………………..46 BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………………..47


3

INTRODUCERE

Este de aşteptat ca sursele regenerabile de energie (SRE) să-şi crească aportul

în totalul de energie furnizat de către rețeaua națională datorită avantajelor economice

pe care le prezintă pentru client: costuri de instalare accesibile şi amortizarea investitiei

în cațiva ani.

Odată cu pătrunderea producătorilor mari din SRE în rețea apare problema

fluctuatiilor fluxului de energie.

Rețelele naționale furnizează energie către populatie în funcție de cerere cu un

anumit surplus pentru a evita o eventuală pană de curent datorată energiei insuficiente.

Aşadar, trebuie să se ştie exact câtă energie pătrunde in sistem şi câtă iese.

Problema cu integrarea sistemelelor de energie regenerabilă, fotovoltaice, este că

acestea prezintă variații mari ale energiei produse şi, deci, transmise către rețea.

Lucrarea de fată este interesată de integrarea tehnologiilor existente ale

sistemelor fotovoltaice în rețeaua națională şi interacțiunea dintre sistemul în sine cu

mediile de stocare din punct de vedere al gestiunii fluxului de energie.


4

CAPITOLUL I: Generalități

1.1. Introducere

Energia solară este o sursă de energie regenerabilă generată din radiațiile soarelui. Sistemele fotovoltaice sunt proiectate având la bază celula fotovoltaică. De vreme ce o celulă fotovoltaică tipică produce mai puțin de 3 Wati la aproximativ 0.5 Volti dc, celulele trebuie conectate în serie – paralel pentru a produce destulă putere pentru aplicatiile de înaltă putere. Celulele alcătuiesc module iar modulele sunt conectate formând matrici.

Modulele pot avea puteri de vârf la ieşire ce variază de la câțiva wati, în funcție de aplicația în cauză, până la peste 300 de wati. De vreme ce matricile fotovoltaice produc putere doar când sunt iluminate, sistemele fotovoltaice folosesc adesea un mecanism de stocare pentru ca energia electrică acumulată să poată fi folosită ulterior. Cel mai des, mecanismul de stocare constă în baterii reincărcabile. Cănd se foloseşte un mechanism de stocare sub formă de baterie, adeseori se incorporează si un controller de încărcare în sistem pentru a prevenii situațiile de supraîncărcare. Este posibil ca unele sau toate sarcinile servite de sistem să funcționeze prin curent alternativ. Dacă acesta este cazul , va fi nevoie de un invertor pentru a converti curentul direct (dc) de la matricea fotovoltaică în curent alternativ (ac). Dacă sistemul prevede şi un sistem de rezervă ce va prelua controlul daca sistemul fotovoltaic nu produce adecvat energie, atunci va fi nevoie de un controller pentru a opera sistemul de rezervă.


5

De asemenea, este posibil ca sistemul fotovoltaic să fie interconectat la o rețea de utilități. Asemenea sisteme pot livra energia în exces de la panourile fotovoltaice către retea sau pot folosi rețeaua ca un sistem de rezervă în caz de generare insuficientă. Aceste sisteme interconectate la rețea trebuie sa prevadă circuite corespunzatoare pentru ca sistemul fotovoltaic sa fie deconectat de la rețea în cazul defectiunilor. 1.2. Istoricul panourilor fotovoltaice Oamenii cercetau de mult posibilitățile de folosire a energiei solare, a apei şi a vântului. Utilizarea energiei solare ca resursă energetică, a început încă din antichitate, unde cu ajutorul lentilelor şi oglinzilor au captat acest tip de energie. Acestea erau panourile solare antice. Cu trecerea timpului însă resursele energetice fosile au început să domine, iar resursele energetice alternative au devenit mai puțin importante. Resursele energetice alternative au căpătat iarăşi importanță după ce omenirea s-a confruntat cu faptul că resursele energetice fosile sunt limitate. Asa am început din nou să ne orientam cu toții spre folosirea resurselor energetice alternative inepuizabile care include şi folosirea panourilor fotovoltaice. Becquerel a descoperit că lumina soarelui poate fi convertită direct în electricitate in 1839, când a observant efectul fotovoltaic. Apoi, in 1876, Adams şi Day au descoperit că seleniumul manifesta proprietăți fotovoltaice. Când Planck a postulat natura cuantica a luminii in 1900, usa a fost deschisă pentru ca alți oameni de stiință să contribuie la această teorie. În 1930 Wilson a propus teoria cuantica a solidelor, furnizând o legatură teoretică între foton şi proprietatiile solidelor. Zece ani mai tarziu, Mott si Schottky au dezvoltat teoria diodei solide, şi în 1949, Bardeen, Brattain si Shockley au inventat tranzistorul bipolar. Această invenție, desigur, a revolutionat lumea dispozitivelor solide. Prima celula solara, dezvoltată de Chapin, Fuller şi Pearson, a urmat în anul 1954. Avea o eficiență de 6%. Doar patru ani mai tarziu, primele celule solare au fost folosite la satelitul Vanguard I. Celulele fotovoltaice sunt confecționate din materiale semiconductoare şi sunt asamblate în module de aproximativ 36 de celule. Această observatie este semnificativă, înseamnă că aceeasi industrie care în ultimii 50 de ani a progresat de la dezvoltarea tranzistorului bipolar la circuite integrate ce contin milioane de tranzistori este implicată şi în dezvoltarea celulelor fotovoltaice. Figura 1.1 ilustrează traficul de megawati din sisteme fotovoltaice la nivel internațional din 1971 până in 2002.


6

1.3. Importanța fotovoltaicelor Energia de origine solară face parte din energiile regenerabile, aceasta este o sursă de energie reînnoibilă generată din puterea soarelui. Energia fotovoltaica este atractivă atat din punct de vedere ecologic – nu produce emisii în atmosferă, nu formează deşeuri radioactive, cât şi din punct de vedere economic – ca sursă energetică primară, soarele, nu costă. Noile cerințe în domeniul dezvoltării durabile au determinat statele lumii să îşi pună problema metodelor de producere a energiei şi să crească cota de energie produsă pe baza surselor regenerabile. Figura 1.2 ilustreaza creşterea internațională a productiei de energie în functie de sursa din 1970. In 2000, la nivel mondial consumul de energie primară a ajuns la

. Ţările dezvoltate ale lumii au consumat aproximativ 75% din această energie, în timp ce aproape 2 miliarde de oameni din țările in dezvoltare, majoritatea de la tropice, raman fără electricitate.


7

Fig. 1.2 Creşterea producției de energie la nivel mondial în funcție de sursă

Curba petrolului din figura 1.2 arată cum prețul poate afecta consumul de energie. Ilustrează de asemenea şi faptul că poate apărea o întârzierea între forțele pieței şi răspunsuri. Figura 1.4 ilustrează faptul că lumea se confruntă cu o provocare imensă deoarece țările în dezvoltare se luptă să obtină standard de producere a energiei comparabile cu cele ale țărilor dezvoltate.

Fig. 1.4 Distribuția utilizatorilor de energie


8

Dar atingerea unui standard mai ridicat poate veni cu un preț. Acesta nu include numai obligatii monetare, dar şi potențiale avarii asupra mediului dacă se urmăreste drumul cel mai ieftin. Regretabil, acesta este cel mai des intalnit scenariu, de vreme ce este deja în desfăşurare în Europa de Est şi Asia. Tabelul 1.9 ilustrează o matrice creată de Baumann si Hill ce compara 10 efecte negative pentru 12 surse de energie diferite. Ovservatiile ar trebui să nu fie surprinzătoare pentru cineva ce cunoaste sursele enumerate.

Tabel 1.9 Efecte relative asupra mediului ale unei varietăți de surse

regenerabile şi neregenerabile.

Figura 1.4 arată că America de Nord, cu putin peste 5% din populatia lumii, consumă 30% din energia lumii, în timp ce China si India, cu aproape o treime din populatia lumii, consumă 12% din energie. Ceea ce lipseste din figura 1.4 este eficienta cu care aceasta energie este consumată în fiecare țară. Figura 1.5 este interesantă deoarece ilustreaza clar țările în care energia este folosita cel mai rău şi cel mai eficient.


9

Fig. 1.5 Variațiile la nivel mondial între consumul de energie şi

eficiența folosirii energiei.

Aşadar, acele țări cu raportul Btu/produs intern brut cât mai mic sunt cele care produc şi consumă energie mai eficient. Pe masură ce țările în dezvoltare îşi măresc capacitatile de producție, folosind surse de energie ieftine dar poluante, vor aparea inițiative de reducere a standardelor de control a poluării în interiorul tărilor dezvoltate pentru a putea concura cu productia țărilor în dezvoltare. Asadar, țările dezvoltate se confruntă cu problema de a exporta eficient energie către țările în dezvoltare. Dar ce legatură are această discuție cu producerea energiei din sisteme fotovoltaice? Simplu. Dupa cum stim, sursele de energie fotovoltaice sunt foarte curate, dar costurile fotovoltaicelor la momentul de față nu pot concura cu costurile initiale ale surselor fosile. Ideea de baza este că încă este nevoie de o cantitate signifiantă de cercetare, dezvoltare şi educatie publică ce trebuie efectuată în domeniul energetic, particular în domeniul fotovoltaicelor. 1.4. Factorii care recomandă utilizarea Fotovoltaicelor în România În privinţa radiaţiei solare, ecartul lunar al valorilor de pe teritoriul României atinge valori maxime în luna iunie (1.49 kWh/ m2/zi) şi valori minime în luna februarie ( 0.34 kWh/ m2/zi).


10

Potential solar-fotovoltaic: S-au avut în vedere atât aplicatiile fotovoltaice cu cuplare la rețea, cât şi cele

autonome (neracordate la rețea) pentru consumatori izolati.

POTENŢIAL ENERGETIC SOLAR-FOTOVOLTAIC

Zonarea energetică solară. Harta solară a Romȃniei:

Pornind de la datele disponibile s-a întocmit harta cu distribuția în teritoriu a radiației solare în România (Fig.1.6). Harta cuprinde distribuția fluxurilor medii anuale ale energiei solare incidente pe suprafața orizontală pe teritoriul României.

Sunt evidentiate 5 zone, diferențiate prin valorile fluxurilor medii anuale ale

energiei solare incidente. Se constată că mai mult de jumatate din suprafata țării beneficiaza de un flux de energie mediu anual de 1275 kWh/m2.

Harta solară a fost realizată prin utilizarea si prelucrarea datelor furnizate de

catre: ANM. Datele sunt exprimate în kWh/m2/an, în plan orizontal, această valoare fiind cea uzuală folosită în aplicațiile energetice atât pentru cele solare fotovoltaice cât şi termice.

Zonele de interes (areale) deosebit pentru aplicațiile electroenergetice ale

energiei solare în țara noastră sunt: Primul areal, care include suprafeţele cu cel mai ridicat potenţial acoperă

Dobrogea şi o mare parte din Câmpia Română; Al doilea areal, cu un potenţial bun, include nordul Câmpiei Române, Podişul

Getic, Subcarpatii Olteniei şi Munteniei o bună parte din Lunca Dunării, sudul şi central Podişului Moldovenesc şi Câmpia şi Dealurile Vestice şi vestul Podişului Transilvaniei, unde radiaţia solară pe suprafaţă orizontală se situează între 1300 şi 1400 MJ/m2.

Cel de-al treilea areal, cu potenţialul moderat, dispune de mai puţin de 1300 MJ/m2 şi acoperă cea mai mare parte a Podişului Transilvaniei, nordul Podişului Moldovenesc şi Rama Carpatică.

Îndeosebi în zona montană variaţia pe teritoriu a radiaţiei solare directe este

foarte mare, formele negative de relief favorizănd persistenţa ceţii si diminuând chiar


11

durata posibilă de strălucire a Soarelul, în timp ce formele pozitive de relief, în funcţie de orientarea în raport cu Soarele şi cu direcţia dominantă de circulaţie a aerului, pot favoriza creşterea sau, dimpotrivă determina diminuarea radiaţiei solare directe.

Fig. 1.6 Potențialul solar al Romȃniei


12

Criterii generale de selectie a locatiilor: Pentru abordarea unei investiții în domeniul SRE, selectarea locațiilor favorabile

aplicațiilor energetice se face având în vedere unele criterii, care includ conditii si restricții tehnice, economice si de mediu. Principalele criterii de selectie sunt urmatoarele:

1) Potentialul energetic al sursei regenerabile în zona de interes 2) Conditiile concrete din teren (morfologia terenului, rugozitatea, obstacole,

natura terenului) 3) Apropierea de aşezări umane 4) Rezervații naturale, zone istorice, turistice, arheologice 5) Repere speciale: zone interzise, aeroport civil/militar, obiective de

telecomunicații speciale etc. 6) Existența şi starea căilor de acces 7) Condițile de folosire a terenului: regimul juridic, concesionare/cumpărare 8) Posibilitățile de conectare la rețeaua electrica: distantă, nivel de putere etc. 9) Existența unui consumator în zonă 10) Potențiali investitori în zonă 11) Potențiali autoproducatori în zonă 12) Posibilitatea unui parteneriat public/privat 13) Indicatori tehnico-economici de performanță favorabili abordării investitiei în

amplasamentul selectat Locatii pentru aplicații solare: Având în vedere: Potentialul energetic solar din România (o medie de 1275 kWh / m2 / an radiatie

globala incidență în plan orizontal); Distributia potențialului solar in teritoriu (care are variatii relativ reduse de sub

200kWh/m2/an intre zonele sudice şi nordice ale țării noastre); Performanțele echipamentelor solare (termice sau fotovoltaice) care se preteaza

la orice tip de aplicație termică/electrică; Se poate aprecia că, in general, orice zonă însorită (fără obstacole majore) este

propice pentru aplicații solare. 1.5. Principiul de funcționare al fotovoltaicelor Componenta principală pentru a genera electricitate din razele solare este modulul fotovoltaic, numit şi panou solar.


13

Acestea, după cum se poate observa în imaginea de mai sus, sunt alcatuite dintr-un număr de celule fotovoltaice. O astfel de celulă este de fapt o diodă mare, un drum cu sens unic pentru curentul electric. Acestea sunt construite din două straturi diferite de semiconductoare pentru a forma un anod (P) şi un catod(N) separate de o jonctiune, ce este un strat subțire de material electro-izolator.


14

O jonctiune PN simplă permite fluxului electric să circule într-o singură direcție. Putem observa în figura de mai jos cum materialul de tip N conține electroni liberi ilustrați prin punctele negre, iar materialul de tip P conține găuri ilustrate ca puncte albe.

În apropierea jonctiunii PN electronii se împrăştie în găurile libere din materialul de tip P cauzând o zonă liberă. Această zonă se comporta ca un izolator prevenind îmbinarea dintre electronii liberi din materialul N şi găurile din materialul de tip P. Atunci când panoul solar este expus la particule de lumină, numite fotoni, stratul de tip N absoarbe o parte din acesti fotoni încărcând electronii din strat cu energie. Odata fiind furnizata această energie, electronii pot migra din zona N în zona P, traversând zona liberă. Însă, odata electronii ajunsi in zona P, la anod, aceştia nu mai pot veni înapoi. În schimb, ei trebuie sa parcurga un circuit extern pentru a se întoarce la catod, zona N.

În timp ce electronii circulă prin circuitul extern ei pot ceda o parte din energia acumulata de la fotoni către dispozitivele din acel circuit.


15

1.6. Tipuri de celule fotovoltaice

Celule din siliciu cristalin Cel mai important material din celulele fotovoltaice cristaline este siliciul sau siliconul. Dupa oxigen, acesta este al doilea cel mai răspândit element pe pământ. Asadar, este disponibil în cantități aproape nelimitate. Nu este prezent într-o formă pură ci în compusi chimici cu oxigenul în formă de cuarț sau nisip. Oxigenul nedorit trebuie mai întâi separat din dioxidul de siliciu. Pentru a face acest lucru, nisipul de cuarț este încins împreună cu pudră de carbon şi carbune într-un cuptor electric la temperatura de 1800 – 1900 grade Celsius. Această procedura degajă monixid de carbon şi ceea ce este cunoscut ca siliciu metallurgic, care este în jur de 98% pur. 2% impuritate în siliciu este incă prea mult pentru aplicațiile electonice de înaltă performanță. Asadar, siliciul brut este purificat în continuare prin procese chimice.


16

Celule mono-cristaline Mod de fabricare: materialul inițial policristalin (siliciu) este topit într-un creuzet de cuarț la temperatura de 1420 grade Celsius. Un cristal de însămânțare, cu o anumită orientare, este introdus în topitura de siliciu şi ridicat usor din aceasta. De-a lungul acestui process cristalul prinde forma unui cilindru de până la 30 cm în diametru si câțiva metrii lungime. Aceste blocuri mono-cristaline sunt tăiate în forme. Reziduurile în urma tăierii sunt îndepărtate chimic.

Pornind de la bucățile brute ce au fost deja dopate-P cu Bor, suprafata dopata-N este creată prin difuzie de fosfor. Fosfor gaz este răspândit în cuptor la temperatura de 800 – 900 grade Celsius şi suprafața superioară este dopată. Astfel, inima celulei solare, jonctiunea P-N este creată. Dupa aplicarea învelişului anti-reflexie, liniile de colectare a curentului sunt printate pe față, în timp ce contactele apar pe spate, printr-un proces de imprimare ecrane. Eficiență: 15 – 18 % Dimensiuni uzuale: 10 cm2, 12.5 cm2 sau 15 cm2 Grosime: 0.2 – 0.3 mm Culoare: albastru închis spre negru (cu înveliş anti-reflexie); gri (fără înveliş anti-reflexie).

Celule poli-cristaline Fabricare: materialul de siliciu de început este topit într-un creuzet de cuarț şi turnat într-o formă cubică. Prin încingere şi răcie controlată, blocul se raceşte uniform într-o direcție. Scopul acestei solidificari directionale este de a forma un numar mare din cele mai mari cristale de siliciu omogene cu putință. Cu dimensiuni de la câțiva milimetrii până la câțiva centimetrii. În continuare este urmat acelasi process ca la celulele mono-cristaline.


17

Eficiență: 13 – 16% (cu invelis anti-reflex) Formă: pătratică Dimensiuni uzuale: 10 cm2; 12.5 cm2; 15 cm2; 21 cm2 Grosime: 0.2 – 0.3 mm Culoare: albastru (cu înveliş anti-reflex); gri argintiu (fără învelis). În celulele solare policristaline se observă clar o tendință către celule mai mari şi, implicit, producerea mai eficientă de module deoarece va fi nevoie de mai puține celule per modul. Totusi, producatorii trebuie să-şi ajusteze sistemele de confectionare pentru noile dimensiuni. Trebuie de asemenea să dezvolte noi diode de bypass proiectate pentru temperaturi mai intalte.

În prezent, cercetări sunt efectuate pentru a crea celule chiar mai subțiri în viitor. Principala problemă este imprimarea contactelor de vreme ce pasta are un coeficient termic diferit decat cel al siliciului şi celulele se altereaza când sunt încălzite împreună pentru imprimare. Cu tehnologia curentă limita ar trebui să fie la în jur de 0.1 mm de vreme ce placile policristaline devin instabile odata cu scăderea în grosime. Celule solare panglică Cu metodele conventionale de confectionare a plăcilor cristaline de siliciu se iroseste în jur de 40% din siliconul brut sub formă de praf în urma taierii până la produsul final. Pentru a reduce din aceste pierderi au fost dezvoltate diferite procese de


18

confecționare. În cazul de față, plăcile subțiri sunt trase direct din topitura de siliciu sub forma unor panglici. Placile avand astfel deja grosimea viitoarelor suprafețe fotovoltaice. Tot ce rămâne făcut este a tăia suprafetele plane în bucăți. Acest process tehnologic a ridicat sperante mari ca, în viitor, să fie posibilă reducerea grosimii panglicilor până la 0.1 mm. Comparativ cu metodele descrise mai sus, această metoda este mai economică si deține un potențial de reducere a costurilor signifiant.

Învelişul anti-reflexie la celulele cristaline Pentru a face cât mai multa lumină să penetreze celula, se aplica un înveliş de nitrat de siliciu sau dioxid de titanium. Acesta asigură că doar un minim de lumină să fie reflectată de pe suprafața celulelor şi, deci, reducerea pierderilor. Învelişul anti-reflexie transformă plăcine cristaline gri la origine să devină albastre (la celulele policristaline) sau din albastru închis în negru (la celulele monocristaline). Este posibila crearea de diferite culori prin varierea grosimii acestui inveliş. Culorile diferite sunt cauzate de reflexia unei diferite părti a spectrului de lumină pentru diferite grosimi. Este acceptat ca până la 30% din lumina soarelui să fie reflectată de pe suprafețele celulelor solare. Noi concepte de celule solare La începutul anilor 1990, cercetătorii din Texas au efectuat studii asupra celulelor de siliciu sferice dar nu le-au dus până în stadiu de producție. Aceste celule solare


19

sferice cu un diametru de 1mm până la 1.2 mm sunt realizate din silicon dopat P. Suprafata lor este dopată N şi este adăugat uneori un strat anti-reflexie. Contactele sunt realizate prin doi electrozi opuşi din argint şi aluminiu în nucleul P şi învelisul N. Acestea sunt grupate în serie sau paralel folosind fire de cupru. Celulele sferice sunt conectate între două folii de aluminiu suprapuse care sunt isolate cu un strat subtire de plastic. Folia de aluminiu perforat de la suprafață susține sferele mecanic şi conecteaza stratul N. Sferele sunt gravate uşor la bază până când nucleul dopat P este expus.

S-a demonstrat că aceste celule au o eficientă de aproximativ 12.5%. De vreme ce aceste celule sferice permit producerea de module flexibile, această tehnologie este potrivită pentru aplicațiile mobile, cum ar fi bărcile sau plafoanele vehiculelor. Procesul relativ simplu de fabricare şi necesitățile reduse de siliciu ofera soluții de reducere a costurilor pentru viitor.


20

Tehnologia Thin-Film. Celule solare amorfe Din 1990 a avut loc o dezvoltare a proceselor de Thin-Film pentru manufactura celulelor solare. În acestea, semiconductoare fotoactive sunt aplicate sub formă de straturi subțiri pe o substanță ieftină (în majoritatea cazurilor, sticlă). Siliciu amorf sau variații de cadmiu sunt folosite ca materiale semiconductoare. Comparativ cu temperaturile de manufactură de până la 1500 grade Celsius pentru celulele din siliciu cristalin, celulele pe folie-subtire necesită temperaturi de doar 200 – 600 grade Celsius. Fabricare: Siliciul amorf (fără o forma anume) nu realizează o structură regulată de cristal, ci o rețea neregulată. Ca rezultat, legaturi deschise se produc ce absorb hidrogen până la saturare. Acest siliciu amorf hidrogenat este creat într-un reactor de plasmă prin depunere chimică de silan gazos. Temperaturi de 200 – 250 grade Celsius sunt suficiente. Doparea are loc prin amestecul de gaze ce contin materialele necesare (B2H6 pentru zona P si PH3 pentru zona N). Dezavantajul celulelor amorfe este eficienta joasă, care este diminuată chiar din primele 6 – 12 luni de operare datorită degradării induse de lumină, până se ajunge la o valoare stabilă, puterea nominală.

Eficiență: 5 – 7% (condiție de stabilizare) Grosime: 1 mm – 3 mm material de substrat (sticlă neîntărită – panourile amorfe

sunt flexibile - , metal, ocazional plastic) cu aproximativ 0.001 mm înveliş, din care aproximativ 0.3 um siliciu amorf.

Culoare: roşu maroniu spre albastru sau albastru-violet.


21

Celule Hibrid

Fig. 1.9 Celulă solară hibrid

Celulele hibride conțin straturi atât de celule amorfe cât şi de celule cristaline. Asadar, prezinta cea mai ridicată eficiență. Nu se manifesta deteriorarea eficienței ca rezultat al degradării induse de lumină, ceea ce este caracteristic celulelor amorfe. Comparativ cu celulele cristaline, cele hibride sunt deosebite prin randamente mai mari la temperaturi înalte şi folosirea unui spectru mai larg. Aici, pentru fiecare grad Celsius, performanțele se agravează cu numai 0.33% comparativ cu 0.45% pentru siliciu cristalin. Eficiență: 18.5% Dimensiuni: 10.4 x 10.4 cm; 12.5 x 12.5 cm Grosime: 0.2 mm Culoare: albastru închis, aproape negru.


22

1.7. Componentele sistemelor fotovoltaice

Sistemele PV conțin următoarele componente: a) Rețea cu panouri fotovoltaice; b) Panou de control pentru reglarea puterii electrice furnizate; c) Sistem de stocare a energiei (acumulatori); d) Convertor curent continuu – curent alternativ; e) Surse de energie pentru cazuri de urgentă (generator diesel); f) Suport şi loc de depozitare pentru panouri; g) Sisteme de urmarire sau focalizare şi senzori (opțional).


23

CAPITOLUL II. Simulări caracteristici I-V, P-V 2.1 Modelul celulei solare Circuitul echivalent unei celule fotovoltaice este ilustrat in Fig. 2.1. Include sursa de curent, o diodă, o rezistentă în serie şi o rezistentă in paralel.

Fig. 2.1. Circuitul echivalent al unei celule solare. Aşadar, curentul către consumator este dat de:

( ( )

)

( )

(1.)

În această ecuație, este fotocurentul, este curentul de saturație invers al

diodei, q este sarcina electronului, V este tensiunea de-a lungul diodei, K este constanta lui Boltzmann, T este temperatura jonctiunii, N este factorul de idealitate al diodei si Rs, Rsh sunt rezistențele în serie respectiv paralel. Ca rezultat, comportamentul complet al celulei fotovoltaice este în relație cu ,

si Rsh pe de o parte şi cu parametrii de mediu (temperatură şi radiatie solară) pe de altă parte. Din ecuația (1.) este dezvoltat modelul din Fig. 2.2. în Matlab/SIMULINK. Pentru o radiație, temperatură, Rs, Rsh date, curbele I-V si P-V sunt generate şi ilustrate în Fig. 2.3.


24

Fig. 2.2. Model celulă solară Matlab/ SIMULINK

Fig.2.3. Dependența I-V respectiv P-V pentru celula dată.


25

2.2 Modelul modulului fotovoltaic După cum este mentionat anterior în lucrare, un modul fotovoltaic reprezintă o conexiune de zeci de celule fotovoltaice. Fig 2.4. Ilustreaza diagrama bloc a modulului solar in Matlab/ SIMULINK. Ca rezultat, tensiunea modulului este obținută prin multiplicarea tensiunii unei celule cu numarul lor în timp ce intensitatea curentului modulului este aceeasi cu cea a unei celule.

Fig. 2.4. Modelul unui modul fotovoltaic în SIMULINK.

Desigur, un numar de module fotovoltaice pot fi conectate în continuare pentru obtinerea unei matrici fotovoltaice, ilustrata in Fig. 2.5.

Fig. 2.5. Model matrice fotovoltaică (6 module conectate în SERIE)


26

2.3 Efectul variației radiației solare Modelul din Fig. 2.2. include două subsisteme: unul ce calculeaza fotocurentul celulei solare care depinde de radiatie şi de temperatură potrivit ecuatiei de mai jos:

[ ( )]

(2.)

Unde = 0.0017 A/ este coeficientul temperaturii curentului de scurt circuit al

celulei şi S este radiatia solara (W/ ). 298 fiind Tref, temperatura de referință. Bazat pe ecuația (2.) , este obtinut subsistemul din Fig. 2.6. iar rezultatele sunt ilustrate în Fig. 2.7. si Fig. 2.8.

Fig. 2.6. Subsistemul SIMULINK pentru cu varierea temperaturii si radiatiei

solare.

Dupa cum se poate observa în Fig. 2.7. si Fig. 2.8, curentul generat de matricea solară este puternic dependent de radiația solară. Cu toate acestea, tensiunea prezinta o crestere minora odata cu cresterea radiatiei solare de la

400 W/ la 1000 W/ . Curbele 1,2,3,4,5 din Fig 2.7. şi 2.8. corespund radiațiilor solare de:

1 – 1000 W/

2 – 800 W/

3 – 600 W/

4 – 400 W/

5 – 200 W/


27

Fig. 2.7. Caracteristica I-V pentru radiație solară variată

şi T fixa a matricel solare.

Fig. 2.8. Caracteristica P-V pentru radiație solară variată

şi T fixa a matricei solare


28

2.4 Efectul variației temperaturii Curentul de saturație invers al diodei variază ca o funcție cubică ce depinde de temperatură şi poate fi exprimată:

( ) (

)

*(

)

+ (3.)

Unde este curentul de saturație invers, Tref este temperatura de referintă,

este energia benzii libere a semiconductorului şi este tensiunea termică. Subsistemul curentului de saturatie invers este ilustrat in Fig. 2.9. fiind construit pe baza ecuației (3.).

Fig. 2.9. Subsistemul Matlab/ SIMULINK pentru studiul efectului temperaturii asupra

caracteristicilor.

În general, pentru o radiație solară dată, când temperatura panourilor solare

creste, se observă o scădere minoră a tensiunii in circuit deschis , în timp ce intensitatea curentului de scurt circuit creşte foarte putin. Acest comportament este validat si prezentat în Fig. 2.10. si Fig. 2.11.


29

Fig. 2.10. Caracteristica I-V pentru radiație solară fixă

şi T variabilă a matricei solare.

Fig. 2.11. Caracteristica P-V pentru radiatie solară fixă

şi T variabilă a matricei solare.

Cu 1 –T=25 ; 2 –T=45 ; 3 –T=65 ; 4 –T=75


30

Pot exista variații ale caracteristicilor I-V si P-V la modificarea parametrilor: - Rs, duce la modificarea pantei caracteristicilor, ceea ce duce la devierea punctului de putere maximă. Ideal această rezistentă în serie este 0. - Rsh, duce la prabusirea mai abruptă a caracteristicilor, ceea ce înseamnă pierderi de putere. Ideal această rezistentă este infinită. 2.5 Rolul caracteristicilor Se determina eficiența celulei solare precum şi comportamentul acesteia sub diferite conditii de mediu (S,T) sau tehnice (Rs, Rsh).

Eficiență:

Unde Pmax– punctul de putere maximă determinat din caracteristici; S,A – radiația solară, suprafata celulei.

Sau

, unde FF =

( )

( )


31

2.6 Acumulatori

Dispozitivele de stocare a energiei sunt esențiale în rețelele de distribuție a energiei de joasă putere, ce permit conectarea surselor regenerabile, deoarece se comportă ca amortizoare de energie între cererea flexibila, pe de o parte, şi producția flexibilă, pe de altă parte.

Mediile de stocare a energiei sunt aşteptate să devină indispensabile în viitoarele rețele electrice, considerȃnd aportul din ce în ce mai mare al energiei din surse regenerabile.

Odată cu pătrunderea acestei energii din surse regenerabile în rețea, generarea

devine mai fluctuantă, în plus față de cerere care este variabilă prin definitie. Diferența între generarea de energie şi cerere produce perturbații în rețea de forma supra sau subvoltajelor, şi fluctuatii în frecvență.

Dispozitivele de stocare a energiei sunt folosite întocmai pentru a aduce echilibru

între producția şi consumul de energie, comportȃndu-se ca un amortizor. Un scurt tabel al bateriilor pentru stocarea energiei disponibile şi folosite este

prezent în Figura 5.1.

Fig. 5.1 Comparație între potențiale baterii pentru aplicații utilitare Unde, LAB: baterii de acid de plumb; NCB: nickel-cadmium; VRB: vanadium redox;

LCB: plumb-carbon; Na-S: sodium-sulf; C-LC: baterii Li-ion cu Carbon anod si LiCoO2 catod; LT-LFP: baterii Li-ion cu Li4Ti5O12 anod si LiFePO4 catod.

Una dintre posibilități este folosirea instalațiilor mari de depozitare ca de exemplu

cea construita în 1988 în Chino, California de Putere 10 MW şi Energie 40 MWh. Ȋn continuare este prezentat un scurt istoric al bateriei de acid de plumb:


32

Cei mai mulți istorici situeaza invenția bateriei în jurul anului 1800, atunci cȃnd experimentele lui Alessandro Volta au generat curent electric din reacţii chimice între elemente diferite.

Pila voltaica originală folosea discuri din zinc şi argint şi un separator poros dintr-

un material nonconducator, saturat de apă sărată. Experimentele cu diferite combinaţii de metale şi electroliți au continuat în următorii 60 de ani.

Johann Ritter a demonstrat pentru prima oară elementele unei baterii

reincārcabile în 1802, dar totuşi acestea au rămas o curiozitate de laborator, pȃnă tȃrziu, în secolul dinamurilor acţionate cu abur capabile să le reîncarce.

Ȋn prima jumătate a sec XIX experimentele au continuat cu o varietate de

combinaţii de materiale cu electrozi pozitivi/negativi şi diverşi electroliţi. Abia în anul 1860 stramoşii bateriilor din zilele noastre au fost descoperiţi, respectiv George Leclanche a construit prima baterie din carbon-zinc. Bateriile secundare datează dupa 1860, cȃnd Raymond Gaston Plante a inventat bateria plumb-acid. Celula acesteia se baza pe 2 placuţe subţiri separate de o folie de cauciuc. El a rulat această combinaţie si a introdus-o intr-o soluţie diluată de acid sulfuric. Iniţial capacitatea era limitată din cauza placuţei pozitive ce prezenta puţin material pentru a face reacţie. Pe la 1881, Faure si alţii au creat baterii folosind o pastă de oxid de plumb pentru placa pozitivă, aceasta permiţȃnd o formare mai rapidă.

Din moment ce majoritatea problemelor cu bateriile plumb-acid innundate

implicau scurgerea electrolitului, cele mai multe încercări au fost făcute în ideea de a elimina acidul liber din baterie. Cercetătorii germani au descoperit la începutul anilor „60 un gel-electrolit pentru bateria plumb-acid ceea ce a constituit o îmbunătățire.

Principalele avantaje ale unei astfel de baterii sunt: - Cost redus; - Solide. Peste 140 de ani de dezvoltare; - Robuste. Tolerante la abuz; - Tolerante la supraîncarcare; - Impedanța internă joasă; - Poate livra curenți de intensitate mare; - Gama variată de dimensiuni şi capacitate disponibilă; - Sunt folosite cu succes în aplicațiile de stocare a energiei - Mulți furnizori la nivel international; - Poate fi reciclat uşor;

Ȋn Fig. 5.2 se poate observa cum bateriile de acid de plumb sunt alcătuite din 6

celule de 2 V conectate în serie. Construcția fiecărei celule este de asemenea ilustrată.


33

Fig. 5.2 Baterie acid-plumb

A Bateria constă în 6 celule de 2 V conectate în serie. B Fiecare compartiment (celulă) este compusă dintr-un număr de electrozi

pozitivi şi negativi făcuți din plumb spongios pur respectiv oxid de plumb. Electrozii conectati în paralel sunt scufundați într-o solutie diluată de acid sulfuric.


34

CAPITOLUL III. Dispozitiv de măsurare

3.1 Introducere Ieşirea generatoarelor fotovoltaice prezintă variații atât deterministice datorate mişcărilor soarelui cât şi nepredictibile datorită condițiilor meteorologice. Norii sunt în mare parte responsabili pentru schimbările rapide în ieşirea generatoarelor fotovoltaice. Aceste variatii pot depasi 60% din puterea de vârf în doar câteva secunde. Evaluarea impactului acestor variații asupra stabilității sistemului solicită înregistrari pe perioade extinse ale evolutiei radiației solare. Majoritatea înregistrărilor disponibile au perioade de eşantionare de 5 minute. Asemenea intervale sunt mult prea mari pentru a furniza informații despre schimbările rapide în radiația solară. Pentru a obține înregistrari corespunzatoare s-a folosit un dispozitiv de achiziție de date a cărui trăsătură caracteristică este posibilitatea de a înregistra date la intervale scurte (1.25, 2.5, 5 sau 10 secunde). 3.2 Design Hardware Structura sistemului este prezentată în Fig.3.1 şi este alcatuită dintr-un sensor de radiatie solară plus o unitate de înregistrare.

Fig. 3.1 Structura sistemului de achizitie.


35

Principiul de operare Principala functie a sistemului de achiziție al datelor este de a măsura puterea maximă generată de panoul solar la o anumită perioadă. Puterea maximă generată corespunde unui anumit punct de operare de pe caracteristica I-V a panoului solar. Cel mai eficient mod pentru determinarea acestui punct de operare este de a măsura caracteristica I-V la fiecare perioadă. Principiul pentru măsurarea caracteristicii este de a controla curentul desenat de la panoul solar între 0 şi valoarea de scurt circuit (maximul posibil) în timp ce este înregistrată variatia tensiunii. Exista diferite metode pentru a controla curentul bazate pe rezistente variabile, încărcarea condensatorilor etc. În Fig.3.2 este prezentată o diagramă simplificată a circuitului ce masoară catacteristica I-V prin metoda încărcării condensatorilor. Inițial, condensatorul C este presupus a fi total descărcat şi ambele contacte deschise. La inchiderea contactului Ka, curentul ce intră în condensator corespunde cu valoarea de scurt circuit a panoului. Pe masură ce condensatorul se încarcă, tensiunea de-a lungul său creşte până când atinge valoarea tensiunii în circuit deschis a panoului şi curentul descreşte până la aproximativ 0. În timpul acestei faze de incărcare, curentul panoului Ipv şi tensiunea Upv sunt eşantionate simultan pentru a obține un set de puncte de operare pe caracteristica I-V.

Fig. 3.2 Metoda de incărcare a condensatorului.

3.3 Aplicația Software Aplicația software, ce controleaza sistemul de achiziție de date, constă în trei mari module şi o biblioteca de functii ( Fig. 3.3). Modulele programului comunică între ele prin variabile comune localizate în memoria de date.


36

Fig. 3.3 Structura aplicatiei software.

Modulul de achizitie de date Acesta realizează măsurarea caracteristicilor I-V. Controlează interfata de măsurare pentru a obtine doi vectori conținând eşantioane de curent şi tensiune ce descriu caracteristica I-V a panoului solar. Modulul de procesare a datelor Acest modul determină puterea maximă generată de panoul solar bazat pe caracteristica I-V primită în vectorii Ipv şi Upv. Modulul de procesare a datelor este apelat în bucla principală a programului de fiecare dată când în variabila Nsamp este încărcată o nouă valoare de catre modulul de achizitie. Determinarea caracteristicii de putere: Datele din Ipv şi Upv reprezintă evoluția curentului şi a tensiunii generate de panoul solar în timpul procesului de incărcare a condensatorilor.


37

Caracteristica de putere Ppv reprezintă evoluția puterii generate de panoul solar în timpul încărcării condensatorilor. Este rezultatul multiplicarii element cu element a vectorilor Ipv cu Upv. Filtrarea caracteristicii de putere: Orice process de achizitie de date este afectat de zgomot, aşadar este necesară filtrarea datelor obținute. Fig. 3.4. prezintă detalii din caracteristica de putere filtrată în jurul punctului maxim de putere.

Fig. 3.4. Exemplu de caracteristica de putere filtrata.

Memoria EEPROM Memoria EEPROM stochează toate valorile de putere maximă achiziționate. Modulul de comunicație Permite descărcarea datelor stocate în EEPROM în calculator. Valorile de putere stocate sunt trimise începând cu cea mai veche către cea mai recentă înregistrare. Formatul de descărcare este de şir de caractere ce conține valorile puterii reprezentate ca întregi zecimali si separate prin caracterul TAB.


38

CAPITOLUL IV. Măsurări, simulări şi rezultate

4.1 Enunțarea problemei

Astfel, se vrea ca variațiile energiei trimise către rețea să fie păstrate într-o limită

impusă. Principiul de bază este ca atunci când radiația solară este ridicată, energia în

exces să fie stocată în acumulatori iar când radiația solară este joasă şi, deci, energia

generată va fi joasă aceasta va fi compensată cu cea stocată în acumulatori.

Structura sistemului pentru Soluția I:

Unde P0 – puterea introdusă în rețea; Pac – puterea introdusă în acumulatori;

Psistem – puterea generată de sistem.

4.2 Măsurări

Variația energiei produsă din fotovoltaic se poate observa în Fig. 4.1 de mai jos.

Masurătorile au fost efectuate în luna Mai 2013 cu aparatul descris la capitolul III.

Datele ilustrate în grafic sunt achiziționate în ziua de 9 Mai. Inregistrarile sunt realizate

la o perioadă T= 5 sec. începând cu ora 4:00:00 până la ora 21:59:55.


39

Fig. 4.1 Variația în timp a Puterii (mW) generate de sistem.

Se vrea proiectarea unui filtru de ordin 2 ce va amortiza aceste oscilatii.

4.3 Proiectarea Filtrului

Pentru acest lucru se foloseste Matlab.

Functia butter este folosita pentru proiectarea filtrului trece jos Butterworth de

ordin N.

Structura funcției: [B,A] = BUTTER(N,Wn)

N – ordinul filtrului;

B, A – sunt coeficienții filtrului. Aceştia sunt returnați sub forma de vectori cu

dimensiunea N+1. B (numărător), A (numitor);

Wn – frecvența de tăiere.

Determinarea frecvenței de tăiere Wn (frecvența până la care valorile trec

neatenuate):

Se acceptă variații ale puterii generate de maxim 10%/minut.

(

)


40

Se porneşte de la o valoare aleatoare pentru Wn = 0.1

Secventa de cod Matlab este următoarea:

[b,a]=butter(2,0.1)

Y=dstep(b,a)

plot(Y)

max(diff(Y))

Coeficienții obținuți în vectorii b şi a vor alcătuii funcția de transfer polinomiala

G(z) = ( )

( ) care va fi simulată la intrare treapta deoarece se ia în calcul cel mai rău caz

(cand (

)

).

Rezultatul ultimei comenzi este 0.1418. Ceea ce înseamnă că cea mai mare

diferentă dintre două puteri succesive este 0.1418.

Dar variația trebuie să fie de maxim 10%/min =

0.00166.

Asadar, pulsatia de tăiere Wn validă va fi: Wn =

= 0.00118.

4.4 Simulare filtru

pv=xlsread('PV.xls')

ppv=pv(:,10)

[b,a]=butter(2,0.00118)

po=dlsim(b,a,ppv)

plot([ppv po])

max(diff(po))

Pentru efectuarea simulării se încarcă mai întai conținutul fişierului PV.xls în

Matlab, fişier ce conține tabelul cu măsurătorile efectuate de-a lungul lunii Mai. Se

izoleaza coloana numarul 10 din acest tabel ce corespunde zilei de 9 Mai în vectorul

ppv. Se construieşte filtrul de ordin 2 cu pulsatia de tăiere Wn= 0.00118 ce asigură

amortizarea valorilor ce trec de 10%/min din valoarea anterioară. Din coeficientii filtrului

rezultați B,A se construieşte funcția de transfer polinomială al carei răspuns în timp este

simulat la intrarea ppv. Rezultatul este un vector ce reprezintă puterea filtrată şi

transmisă catre retea, po. Pe grafic, in Fig. 4.2, sunt afişate semnalul initial si semnalul

filtrat.

Max(diff(po))= 0.0075 < Referința = Te*0.1/60 = 0.0083 (Te=5).


41

Fig. 4.2. Evoluția în timp a semnalului inițial şi a celui filtrat (P(t), Pf(t))

Se observă în figura de mai sus cum semnalul filtrat este întârziat fată de

semnalul initial.

Odata cu creşterea pulsației de tăiere această întârziere creşte.

4.5 Administrarea acumulatorilor

Diferența de putere dintre puterea totală generată din fotovoltaic (ppv) şi puterea

transmisă către rețea (po) este puterea stocată în acumulatori.

pac=ppv-po

plot(pac)

Această comandă va genera graficul din Fig. 4.3 centrat în 0 ce conține în semiplanul pozitiv energia introdusă în acumulatori iar în semiplanul negativ energia scoasă din acumulatori. Suma totala a acestor 2 valori trebuie sa fie 0 deoarece cantitatea de energie stocată este egala cu cea scoasă.


42

Fig. 4.3. Variația în timp a energiei (mWs) stocate în acumulatori.

Pentru estimarea ciclului de viață al acumulatorilor, factor important deoarece poate influenta drastic bugentul pentru proiect, este necesară aflarea raportului de energie introdusă în acumulatori şi energie totală generată de sistem. et=sum(pac(pac>0))

et/1000

ans*5

ans/3600

eg=sum(ppv)

et/eg

Unde et – energia totală introdusă în acumulatori, suma este efectuată doar pe semiplaul pozitiv aceasta fiind egală cu cea din semiplanul negativ. Valoarea lui et este initial dată în mWs si este transformată în Wh prin împărțirea la 1000, înmulțirea cu perioada de eşantionare de 5 sec si împărțirea la 3600 sec. eg – energia generată per total a sistemului. Valoarea raportului este 0.09 în cazul de față. Cu cât acest raport este mai ridicat cu atât ciclul de viată al acumulatorilor va fi mai scurt.


43

4.6 Soluție alternativă pentru generare Po. Structura sistemului:

Principiu de funcționare: Ȋn funcție de Po la momentul k-1, Ppv(k-1) si Ppv(k):

Dacă |Po(k-1) – Ppv(k)| < , unde = (

)

Po(k)= Ppv(k) Altfel, Dacă Ppv(k) > Po(k-1)

Po(k)= Po(k-1) + Dacă Ppv(k) < Po(k-1)

Po(k)= Po(k-1) - Secvența de cod Matlab: pv=xlsread('PV.xls')

ppv=pv(:,10); n=size(ppv); pok=0; for k=2:n(1) if abs(pok(k-1)-ppv(k)) < (0.5/60) pok=[pok; ppv(k)]; else if ppv(k)>pok(k-1) pok=[pok; pok(k-1)+(0.5/60)]; end if ppv(k)<pok(k-1) pok=[pok; pok(k-1)-(0.5/60)]; end

end end


44

pok; max(diff(pok))

Max(diff(pok))= 0.0083 < Referința = Te*1/60 = 0.0083 (Te=5).

Ceea ce înseamnă că variațiile fluxului de energie prin metoda de față se

încadrează exact în banda de referință.

Rezultate:

Fig. 4.4 Variația în timp a Puterii (mW) generate de sistem. Se observă clar eliminarea întȃrzierii . Administrarea acumulatorilor: Se calculează vectorul de variație al energiei stocate în acumulatori. pac2=ppv-pok;

plot(pac2)

Ȋn Fig. 4.5 se observă cum variațiile energiei introduse/ scoase din acumulatori sunt între -3 si 3 mWs față de Fig. 4.3 unde variațiile sunt între -3 şi 5 mWs. Acest lucru prelungeste durata de viață a acumulatorilor deoarece este scazut “traficul” de energie prin aceştia.


45

Fig. 4.5 Variația în timp a energiei (mWs) stocate în acumulatori. Aşadar, raportul de energie introdusă în acumulatori şi energie totală generată de sistem va fi: et=sum(pac2(pac2>0))

et/1000

ans*5

ans/3600

eg=sum(ppv)

et/eg

Valoarea raportului pentru această soluție este de 0.03 față de 0.09 din Soluția I.


46

CAPITOLUL V: Concluzii

Avantaje

În contextul actual, caracterizat de creşterea alarmantă a poluării cauzate de

producerea energiei din arderea combustibililor fosili, devine din ce în ce mai importantă

reducerea dependenţei de aceşti combustibili.

- Principalul avantaj al energiei solare este emisia zero de substanţe poluante

şi gaze cu efect de seră, datorită faptului că nu se ard combustibili.

- Nu se produc deşeuri. Producerea de energie solare nu implică producerea

nici unui fel de deşeuri.

- Costuri reduse de scoatere din funcţiune. Spre deosebire de centralele

nucleare, de exemplu, unde costurile de scoatere din funcţiune pot fi de

câteva ori mai mare decât costurile centralei, în cazul generatoarelor solare,

costurile de scoatere din funcţiune, la capătul perioadei normale de

funcţionare, sunt minime, acestea putând fi integral reciclate.

Odată rezolvată problema fluctuațiilor puterii transmise, prin metodele prezentate

în lucrarea de față în funcție de performanțele dorite, sistemele fotovoltaice mari

conectate la rețea se pot prezenta ca viabile compensatoare sau chiar înlocuitoare

pentru sursele convenționale de energie.


47

Bibliografie

1. Photovoltaic System Engineering, second edition – Roger A. Messenger, Jerry Ventre

2. Planning & Installing Photovoltaic Systems, second edition – The German Energy Society

3. Battery Technology Handbook, second edition – H.A. Kiehne

4. Voltage control and optimization of energy consumtion in a microgrid – Ing. Cosmin Koch – Ciobotaru

5. Modeling and simulation of solar photovoltaic module using MATLAB/SIMULINK – Jay Patel, Gaurag Sharma

6. www.pveducation.org

http://www.pveducation.org/

Controlul puterii transmise către rețea din sistem...

Documents

Transcript of Controlul puterii transmise către rețea din sistem...