FOTONAPONSKI SUSTAVISUNČANA ELEKTRANA SEA-R LABIN

2

SADRŽAJ ...............................................................................................................................21 Obnovljiviizvorienergije...........................................................................................31.1 Uvod...........................................................................................................................31.2 ObnovljiviizvorienergijeuRepubliciHrvatskoj........................................................31.3 Udiopojedinihizvoraenergijeuukupnojproizvodnji električneenergijeuRepubliciHrvatskoj..................................................................42 Potencijaliskorištavanjasunčeveenergije................................................................62.1 Općenito....................................................................................................................62.2 PotencijaliskorištavanjasunčeveenergijeuRepubliciHrvatskoj.............................63 Fotonaponskisustavi.................................................................................................83.1 Tipovifotonaponskihsustava....................................................................................83.2 Mrežnispojfotonaponskogsustava..........................................................................83.3 Samostalnifotonaponskisustav..............................................................................103.4 Hibridnifotonaponskisustav...................................................................................104 FotonaponskasunčanaelektranaSEA-RLabin........................................................114.1 Tehničkiopissunčaneelektrane..............................................................................114.1.1 Općenito..................................................................................................................114.1.2 Postojećestanje.......................................................................................................114.1.3 Novostanje..............................................................................................................124.1.3.1 Fotonaponskipaneli,nosačipanela,stringovi,stringboxevi..................................154.1.3.2 Inverter....................................................................................................................174.1.3.3 Vlastitonapajanjesunčaneelektrane......................................................................184.1.3.4 Cijeviikabelskikanali..............................................................................................194.1.3.5 Izvedbakabelskemrežesunčaneelektrane............................................................194.1.3.6 Uzemljenjesunčaneelektrane.................................................................................204.1.3.7 Gromobranskainstalacijasunčaneelektrane..........................................................204.1.3.8 Održavanjesunčaneelektrane................................................................................205 Zaključak..................................................................................................................22

Sadržaj

“ThispublicationhasbeenproducedwiththefinancialassistanceoftheIPAAdriaticCross-BorderCooperationProgramme.ThecontentsofthispublicationarethesoleresponsibilityofIRENA-IstarskaRegionalnaEnergetskaAgencijad.o.o.andcanundernocircumstancesbe regarded as reflecting the position of the IPA Adriatic Cross-Border CooperationProgrammeAuthorities”.

3

1.1. Uvod

Većinatehnologijeobnovljivih izvoraener-gije se, na direktan ili indirektan, načinnapajaizSunca.SustavZemljineatmosferejeuravnotežentakodajetoplinskozračenjeu svemir jednako pristiglom sunčevomzračenjuštorezultiraodređenimenergets-kimstupnjemunutarZemljinogatmosfersk-ogsustavaštougrubomožemoopisatikaoZemljinaklima.Hidrosfera(voda)upijevećiudio dolazećeg zračenja. Najviše zračenjase apsorbira pri maloj geografskoj širiniu području oko ekvatora, ali se ta ener-gija raspršuje u obliku vjetrova i morskihstruja po cijelom planetu. Gibanje valovamoglobiimativažnuuloguuprocesupret-vorbe mehaničke energije između atmos-fere i oceana kroz opterećenje uzrokova-no vjetrom. Sunčeva energija je takođerodgovornazadistribucijupadalina,kojeseiskorištavajuuhidroelektričnimprojektima,izauzgojbiljakakojesupotrebnezaproiz-vodnjubiogoriva.

Strujanje obnovljive energije uključujeprirodne fenomene kao što su: sunčevasvjetlost, vjetar, valovi, geotermalna top-lina. Internacionalna Agencija za Energijuobjašnjava:

„Obnovljivaenergija jedobivena izprirod-nihprocesakojisekonstantnoobnavljaju.Usvojimrazličitimoblicima,dobivasedirekt-noizsuncailiiztoplinestvaranedubokouZemlji. To još uključuje električnu struju itoplinu dobivenu iz izvora poput sunčevesvjetlosti,vjetra,oceana,hidroenergije,bio-mase igeotermalneenergijetebiogoriva ihidrogenadobivenogizobnovljivihizvora.“

Svakiodovihizvoraimajedinstvenekarak-teristike kojeutječuna koji način i gdje ihiskoristiti.

1. 2. Obnovljivi izvori energije u Republici Hrvatskoj

Kakou svijetu tako iuRepubliciHrvatskojpotrebezaenergijomstalnorastu.Zbogsvevećegnedostatkaivećecijeneneobnovljivihizvora energije stanovništvo se sve višeokreće obnovljivim izvorima energije.Potencijal obnovljivih izvora je jako dobarpajetehnologijaobnovljivihizvoraenergijeuRepubliciHrvatskojustalnomporastu.

Republika Hrvatska obvezala se ostvariti20%udjelauukupnojenergetskojpotrošnjiiz obnovljivih izvora energije do 2020.godine. Danas od 14% potrošene energijekoja nastaje iz obnovljivih izvora većinučinevelikehidroelektranenekeizgrađeneiprije50godina.Udioproizvedeneenergijeizdrugihobnovljivihizvoramanjijeod2%,odčegaseudioiskorištenesolarneenergijeračunaupromilima.UzsvetoHrvatskauvoziveliku količinu relativno skupe električneenergije iako bi istu mogla nadomjestitiproizvodnjom iz solarnih fotonaponskihelektrana.

1. Obnovljivi izvori energije

4

1.3 Udio pojedinih izvora energije u ukupnoj proizvodnji električne energije u Republici Hrvatskoj

Podatkeoudjelupojedinih izvoraenergijemožemo izdvojiti iz godišnjeg izvještajaHrvatskeelektroprivrede:

Prema dobivenim podacima za 2012.g.prikazanimugornjojtablicimožemozaključitidakodobnovljivih izvoraenergijeprednjačevjetroelektrane sa 1,4% a zatim sunčaneelektrane sa0,013%odukupneproizvodnjeelektričneenergijeuRepubliciHrvatskoj.

Proizvodnja i nabava električne energije GWh

hidroelektrane 4.782

termoelektrane 4.784

nuklearna elektrana Krško 2.622

vjetroelektrane 329

sunčane elektrane 2,40

nabava električne energije iz uvoza 6.395

UKUPNO RASPOLOŽIVO 18.914

  Tabela1, Tablični prikaz proizvodnje električne energije

Slika1, Grafički prikaz proizvodnje električne energije

Hidroelektrane25%

Uvoz34%

Sunčane elek.0,013%

Vjetroelek.2% NE Krško

14%

Termoelektrane25%

5

Trendrasta tehnologijeobnovljivih izvoraenergije možemo vidjeti iz donje tablicekojapokazujeukupnibrojprijavljenihpro-jekata za elektrane iz obnovljivih izvoraenergije. Podaci su dobiveni od HROTE-e–HrvatskogOperatoraTržištemEnergijeiodnosesena2013.godinu.

Iznavedenihpodatakamožemovidjetidajeu2013.g.trendrastazarazlikuod2012.g.nastrani sunčanih elektrana, zatim elektrananabiomasuitekondavjetroelektrana.

Slika2, Grafički prikaz prijavljenih projekata za OIE elektrane u RH za 2013.g.

Tabela2, Ukupno prijavljeno projekata za OIE elektrane u RH za 2013.g.

Vrsta postrojenja (Plant category)

Ukupno prijavljeno

Električna snaga (Electrical capacity

[MW])

Toplinska snaga (Thermal capacity

[MW])

Sunčana elektrana - Solar power plant 519 99,1054 0,0

Hidroelektrana - Hydro power plant 31 22,0722 0,0 Vjetroelektrana - Wind power plant 89 3824,8100 0,0 Elektrana na biomasu - Biomass power plant 107 249,7370 12,0 Geotermalna elektrana - Geothermal power plant 1 4,7100 0,0 Elektrana na bioplin - Biogas powerplant 68 93,7280 2,0 Elektrana na deponijski plin i plin iz postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda - Landfill gas power plant and gas from the plant wastewater treatment

4 7,1500 0,0

Kogeneracije - Cogenerations 10 51,6430 88,0 Ukupno / Total: 829 4352,9556 102,0

 

6

2. 1. Općenito

Stanovnicima zemlje je na raspolaganjuogromanpotencijalobnovljivihizvoraener-gijekaoštosusunce,vjetar,voda,biomasa,geotermalni izvori i slično. Iz ovih izvoraje moguće proizvesti električnu energiju itoplinu potrebnu Ljudskom biću za suvre-meninačinživota.Bitnojedaseuprocesuproizvodnjeelektričneenergijeitoplinenepredaju u okoliš nepoželjne tvari koje gazagađuju.

Oviizvorisu,sastanovištaljudskihmjerila,neiscrpni za razliku od fosilnih goriva zakoje se vjeruje da postoje u konačnimkoličinama i koja zagađuju okoliš prinjihovomkorištenju.

Sunčevo zračenje se može iskoristitiza proizvodnju električne energije ufotonaponskom postrojenju - sunčanojelektrani. Možda najvažnija inovacija kojanam omogućuje proizvodnju električneenergije iz sunčevazračenja jebilaotkrićefotonaponskog efekta (Alexandre EdmondBecquerel 1839.). On je primijetio da jesvjetlomozračenapovršinaustanjustvoritirazlikupotencijalatj.električninapon.

2. 2 Potencijal iskorištavanjasunčeve energije u RepubliciHrvatskoj

U fotonaponskom postrojenju se sunčevozračenje pretvara u električnu energiju.Koliko se više sunčevog zračenja primi,tolikoćebiti ivećaproizvedenaelektričnaenergija. Na slici je prikazana kartasunčeva ozračenja (PVGIS-http:// re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/cmaps/eur.htm) kojaukazuje da je u Hrvatskoj moguće primiti1300 do 1900 kwh/m2 sunčeve energije.Sunčana elektrana snage P=1kWp uzstupanjiskoristivostiod75%možegodišnjeproizvestielektričneenergije između975 i1425kWh.

2. Potencijal iskorištavanja

sunčeve energije

Slika3, Ozračenost površine kod horizontalno postavljenih modula

7

Na portalu PVGIS semože precizno i bes-platnoodreditidnevna,mjesečnaigodišnjaproizvodnja za zadanu snagu postrojenjauzimajućiuobzirkonkretnulokacijupostro-jenja, nagib i orijentaciju površine gdje susmještenifotonaponskimoduli.

Ako se na PVGIS servisu pogleda kartasunčeva ozračenja Europe, može se pri-mijetitijedajenaprimjernajjače

osunčani predio uNjemačkoj izjednačen snajslabijeosunčanimpredjelomuHrvatskoj.Danas Njemačka ima instaliranu snagu usunčanimelektranamaodP=35,692MW.

Ta činjenica sama po sebi ohrabrujeprihvaćanjefotonaponsketehnologije.

Zaprimjergodišnjeproizvodnjeizabranajestandardnasunčanaelektranasnage10kWzalokacijucentralnaHrvatska,soptimalnimnagibomkrovaod35°;uzidealnuorijentacijukrova prema jugu. Godišnja proizvodnjaovekonkretneelektraneje10.700kWh.Istiprimjer sunčane elektraneupotrijebljen jeza izračungodišnjeproizvodnje iudrugimgradovima,uzpoštivanjeoptimalnihkutovanagibapovršinefotonaposnkihmodulakojiodgovarajukonkretnimlokacijama.Takosedobiva potencijalna godišnja proizvodnjaza:

Split 13.700kWh, Rijeka 12.400kWh,Osijek 11.700kWh, Dubrovnik 14.000kWh,Varaždin 11.600kWh, Zagreb 11.400kWh,Pula13.500kWh,OtokVis14.300kWh.

Na slici desno je prikazano što se možeočekivati ako površine nisu idealnopostavljenenajug,odnosnonemajuidealninagib. Idealna površina proizvodi 100%energije, dok površine koje odstupajubilounagibubilouorijentacijiod idealne,proizvode odgovarajuće manje energije.Naravno da je moguće vrlo preciznoizračunati proizvodnju za konkretni slučaj,no ova slika nam daje mogućnost grubei brze procjene. Za napomenuti je dapovršinemoraju biti bez i najmanje sjeneokolnihpredmeta.Slika4,Ozračenost površine kod idealno postavljenih modula

Slika5, Gruba procjena iskoristivosti

8

3.1 Tipovi fotonaponskih sustava

Osnova za pretvorbu energije sunčevazračenjauelektričnuenergijujefotonapon-ski modul. Odlika fotonaponskog modulaje da u osvijetljenom stanju proizvodiistosmjerninapon.Akojenamodulspojenotrošilopotećićeistosmjernastruja.

Većibrojmodulapovezujeseserijskiuniz,aondasetakvinizovipovezujuparalelno.Tose radi stogada sedobijuoptimalniuvjetiza rad elektroničkih sklopova koji ili punebaterije ili pak istosmjerni napon direktnopretvarajuuuobičajeniizmjenični.

Postoje dva glavna tipa fotonaponskihpostrojenja:

• postrojenja spojena na javnu mrežu -mrežnisustavi,(gridon)

• postrojenja koja nisu spojena na javnumrežu-otočnisustavi(gridoff).

Postrojenja koja su spojena na mrežumorajuzadovoljitiuvjetekojepostavljadis-tributer električne energije na mreži. Ovapostrojenjaimajunajčešćezaciljproizvod-njuelektričneenergijezaprodaju.Stogaupravilu nemaju spremnik električne ener-gije-baterije.

Otočna postrojenja pak najčešće nemajudoticajasmrežompatakootpadanizzahtje-va što proizlaze iz povezivanja s mrežom.Otočnapostrojenjaupraviluimajubaterijekaospremnikenergije.

Moguće sunaravno i kombinacijeovadvaosnovnatipa.

Osnovne komponente jednog mrežnogsustava su osim fotonaponskih mod-ula s odgovarajućim priborom za njih-ovu montažu i specijalni kabeli, sustavkonektora, uređaji prenaponske zaštite,izmjenjivači, sklopke, zaštitni prekidači ibrojilozapriključaknajavnumrežu.

3.2 Mrežni spoj fotonaponskog sustava

Na slici desno je prikazan mrežni sustavkojisvojukompletnuproizvodnjupredajeujavnumrežu.

Proizvedenaenergijaseregistriraposebnimbrojilom.

Torješenjejenajisplativijejersesvaproiz-vedenaenergijaprodajeujavnumrežu.

Sustavpoticajneotkupnecijenejeosmišljenda se vrijednost investicije u postrojenjevraćakrozodređenivremenskiperiod,adaseuugovorenomperioduotkupaenergijemožeostvariti iodređenadobitza investi-tora,odnosnovlasnikamrežnogfotonapon-skogpostrojenja.

Istovremeno ako objekt ima neka trošilakojatrošeelektričnuenergiju,onasemjeriposebnimbrojilom i plaćapouobičajenimcijenama.

Zaočekivatijedaćeseubliskojbudućnostiznačajno pojednostavniti procedurapotrebnazaishođenjepotrebnihdozvolazarealizacijufotonaponskihpostrojenja.

lstotako,ubudućnosti,sporastomukupnopriključene snage fotonaponksih postro-jenjauenergetskisustavmožeseočekivatiismanjenjeotkupnecijene.

Sasmanjenjemotkupnecijenepovećatićesekvotenamalefotonaponskesustaveasaizjednačenjem cijene sa cijenom mrežnogoperateranajvjerojatnijeiukinuti.

3. Fotonaponski sustavi

9

Utabelibr.3prikazanesutrenutnepotica-jnecijene.

Sdrugestraneubudućnostićesenastavitii smanjenjecijenaopreme iukupne inves-ticije.

Tabela3, Trenutne poticajne cijene (listopad 2013.g.)

Slika6, Blok shema mrežnog spoja fotonaponskog sustava

Fotonaponskimodul

Razdjelniksuređajimaprenaponskezaštite

Izmjenjivač

Brojilozapredanuenergiju

Brojilozaprimljenuenegriju

Trošila

Javnamreža

10

3. 3 Samostalni fotonaponski sustav

Otočna postrojenja nemaju doticaja sjavnommrežompatakootpadanizzahtjevaštoproizlazeizpovezivanjasmrežom.

Otočnapostrojenjaupraviluimajubaterijekaospremnikenergije.

Proizvodnja i potrošnja energije ponekadmogu biti u dinamičnom raskoraku paje potrebno pri projektiranju sustavapredvidjeti i korištenje pomoćnog izvoraenergije,naprimjergeneratora.

3. 4 Hibridni fotonaponski sustav

Primjer hibridnog otočnog sustava –SunčanaelektranaSEA-RLabin(blokshema)

Za razliku od prethodno opisanog sustavau kojem je fotonaponski modul bio jediniizvor proizvedene energije, u hibridnomotočnom sustavu osim fotonaponskogmodulaenergijuproizvodi ipomoćni izvorenergije, generator. U nekim slučajevimaumjestogeneratoramožesekoristitiijavnamrežakaopomoćniizvorenergijesustava.U ovakvim sustavima cilj je primarnoiskoristiti sunčevu energiju, a tek ono štonedostajecrpitiizpomoćnogizvoraenergije-generatora,odnosnojavnemreže.Ovakvisustavi osiguravaju pouzdanu opskrbuenergijom i kada proizvodnja sunčeveenergije varira. Pomoćni izvor energijemože biti i vjetrogenerator, odnosno nekidrugiizvorelektričneenergijekojiproizvodielektričnuenergijuizobnovljivihizvora.

Slika7, Blok shema otočnog fotonaponskog sustava

Slika8, Blok shema hibridnog fotonaponskog sustava

PRIČUVNO NAPAJANJE

GLAVNIPOTROŠAČI

(GRO)

SUNČANA ELEKTRANA NIJE

SPOJENA

3f GRID INVERTERTRIPOWER

STP 10000 TL

AS-BOX-M (4kW PRIČUVNO

NAPAJANJE)

SAMO JEDNA FAZA

GRO

ACORMAR

PMONOVI

KMONOVI

KONTEJNER SUNČANE ELEKTRANE

METERBOX

11

4. 1 Tehnički opis sunčane elektrane

4. 1. 1 Općenito

Investitor je sagradio integriranu hibridnusunčanu fotonaponsku elektranu u Labinuna k.č. 186/2, k.o. Novi Labin, na adresiPrilaz Kršin 2, Labin, na krovu postojećegobjektavrtića‘’PjerinaVerbanac’’.ProjekatSunčane elektrane SEA-R Labin izradilaje tvrtka „SanPolo d.o.o.“ iz Rovinja.Predmetna zgrada u vlasništvu je GradaLabina,istasenalazinak.č.186/2,k.o.NoviLabin,naadresiPrilazKršin2,Labin.

Sunčana elektrana je prema investitorunazvanaSunčanaelektrana „SEA-R Labin“.Ukupna vrijednost investicije, uključujućitroškove projektiranja, projektantskognadzora te mjerenja kvalitete električneenergijeitipskogispitivanjaelektraneiznosi311.392,00kn(40.689,41EUR).

Postupkomjavnenabave,zaizvođačaradovaodabranajetvrtkaTomidod.o.o.Pula,idejniprojektizradiojeUredovlaštenoginženjeraelektrotehnike Bernard Gobbo, a glavniprojektizradilajetvrtkaSanPolod.o.o.

Snaga sunčane elektrane SEA-R Labin je10kWpaplaniranagodišnjaproizvodnjado11100kWh/god..Premazahtjevunaručiocafotonaponskipanelipostavljenisunakrovuusmjeruistok-zapadipratekosinukrova.

Proizvodnja električne energije ne vrši ses ciljem prodaje iste u NN distributivnumrežu, već se koristi za pokrivanjepotrošnjeelektričneenergijedječjegvrtića.EventualnapredajaelektričneenergijeuNNmrežudefiniratićeseposebnimugovoroms HEP-ODS d.o.o.. Prema PEES-u sunčanaelektrananijepredviđenaza otočninačinrada. Elektrana je spojena u paralelnomradu s NN mrežom te je opremljenauređajima zapohranuenergije s ciljemdaseproizvedenaenergijamaksimalnokoristiza potrošnju električne energije samogaobjekta. Iz GRO-a su izdvojeni potrošači

kotlovnice (1kW) kao i ormar zajedničkepotrošnje (3kW) koji se napajaju kaobackuppotrošači.Programiranjemsustavaomogućeno je da se backup potrošačitijekomnoći napajaju isključivo iz back upsustava centrale. Predviđena energija ubackupsustavuiznosi5kWh.

Projekt je izveden u sklopu EU projekta ‘’SEA-R--SustainableEnergyintheAdriaticRegions: Knowledge to invest (SEA-R, ref.187),kojijefinanciranputemprogramaIPAAdriatic CBC Programme 2007-2013 ( IPA Jadranska prekogranična suradnja, 2007-2013).

4. 1. 2. Postojeće stanje

Zgrada dječjeg vrtića ‘’Pjerina Verbanac’’montažnog je tipa, izgrađena od pre-fabriciranihABmontažnihdijelovaskosimkrovom. Orijentacija zgrade je sjever-jug.Pročelja zgrade odnosno glavni ulaz senalazinajužnojstranidokgospodarskiulazse nalazi na sjevernoj strani objekta. Krovzgrade se sastojiodvišemanjihkrovova sdvijevodeusmjeruistok-zapad,pokrivenjekeramičkimcrijepom(kanalica).

U području zahvata postoje električneinstalacije snage i rasvjete javnog objektaodnosnodječjegvrtića„PjerinaVerbanac“.SvepostojećeelektričneinstalacijenapajajuseizGRO-akojijespojennaPMOsmještendoGRO-aunutarobjekta.

PodaciopostojećemNNpriključku:•šifrapotrošača:000214•adresa:PrilazKršin2,Labin•brojobračunskogmjernogmjesta:

66422608•tarifnimodel:crveni–poduzetništvo•vrstapriključka:NN,trofazni.

Gospodarski ulaz objekta se nalazi nasjevernojstrani.Poredgospodarskogulazau pravcu istoka postavljena je metalnaogradaunutarkojesukontejnerizasmeće.Unutar objekta uvijek na sjevernoj strani

4. Fotonaponska sunčana elektrana

SEA-R Labin

12

zapadno od gospodarskog ulaza u objektse nalazi trafostanica u vlasništvu HEP-ODS d.o.o., Pogon Labin. Vodno polje nijeu istom prostoru trafostanice. Iz vodnogpoljaenergetskimkanalomunutarprostoraHEP-a te kroz PVC cijev unutar prostoravrtića položen je priključni kabel PP004x35mm²doPMO-a.GROsespajanaPMOkabelomPP004x50mm².

Gromobranska instalacija izvedena je nakrovu s trakom FeZn 20x3 mm sa višespustova i mjernih točaka. GromobranskainstalacijaspojenajenatemeljniuzemljivačFeZn 25x4 mm. Na krovu FeZn traka nijepostavljena na svim tjemenima krova.Na krovu nalazi se dimnjak kotlovnicekao i ventilator kuhinje. Krov je pokrivenkanalicama.

Pored metalne ograde na sjevernompročelju objekta bilo je dovoljno prostorazasmještajkontejnerazaopremusunčanefotonaponske elektrane. Površina ispodkojejepostavljenkontejnerjebetonirana.

Na krovu (duža kosina) bilo je dovoljnoprostora za postavljanje fotonaponskipanela i to od ventilatora pa do prednjestranevrtića(južnopročelje).

Svi potrošači vrtića spojeni su premajednopolnojshemikojasenalaziuGRO-u.

Zakrovnukonstrukcijupostojao je statičkiproračun,kaoidopunastatičkogproračunakoji dozvoljavaju dodatno opterećenje nakrovu.

4. 1. 3. Novo stanje

Fotonaponska centrala je realiziranapostavljanjem fotonaponskih modula nakrovdokjeopremazapretvorbuelektričneenergijesmještenaukontejner.

Prema PEES postojeći PMO premještenje izvan zgrade. Postojeći GRO spojenje na novi PMO novim glavnim vodomtipaNYY 4x35mm²u dužini od cca 22m ito koristeći postojeću trasu do vodnogpolja trafostanice kao i novu cijevø75mmpoloženuukanaldonovogPMO-a.

SunčanaelektranaspojenajeparalelnonaEEmrežu,sunčaniizmjenjivačsesinkroniziraprekoEEmreže.UslučajuispadaEEmrežeispadaisunčanaelektrana,tesepotrošačispojeniuRO-KO-ZP(kotlovnicaizajedničkapotrošnja) napajaju iz pohranjeneenergijeodnosno iz backup sustava putembaterijskoginvertera.

TijekomnoćipotrošačRO-KO-ZPnapajaseizbackupsustava,odnosnoASboxodspajaovepotrošačesaEEmreže.

Backup sustav projektiran je za pričuvnuenergiju od 5kWh što u potpunostizadovoljava potrošače kotlovnice izajedničke potrošnje u slučaju ispada EEmrežekaoipotrošnjutijekomnoći.Sunčanaelektrananemože raditiuotočnom radu.U normalnom radu energija generiranaod strane fotonaponske centrale napajasve potrošače u paralelnom modu sEE mrežom te po potrebi nadopunjujebaterije. Prema potrošnji objekta sunčanaelektrana ne bi trebala predati električnuenergiju u elektroenergetski sustav. Dabi se poboljšala kontrola nad napajanjempotrošača iz vlastite proizvodnje ugrađenje uređaj METERBOX za SUNNY BACKUPkoji prikuplja podatke iz kontrolnih brojilamreže i vlastite proizvodnje i na taj načinoptimiziraradSUNNYBACKUPsustava.

13

NYY 4X35mm² "PMO-NOVI" - "GRO" / 17mNYY 5X6mm² ("AC-ORMAR" - "GRO") /22mNYY 3X4mm² ("AS-BOX-M" - "RO-KO-ZP") / 22mDC PVW 1x4mm² "string" - "inverter" / 120mNYY 5X4mm² ("inverter"-"AC-ORMAR") /3mNYY 5X4mm² ("AC-ORMAR"-"AS-BOX-M") /3mNYY 5X4mm² ("AS-BOX-M"-"SUNNY BACKUP M") /3mNYY 5X6mm² ("inverter"-"KMO") /22mNYY 5X6mm² ("KMO" - "inverter") /22mP/F 6mm² /10mP/F 10mm² /20mPP00 4X35mm² "TS" - "PMO" postojeći za izvući /12m (obaveza HEP-a)XP00-A 4X50mm² "TS" - "KPMO" novi za položiti /10m (obaveza HEP-a)S/FTP Cat5e 4X2X0.6 ("WEBBOX" - "ADSL")/50mS/FTP Cat5e 4X2X0.6 ("KMO" - "SUNNY BACKUP M")/50m

SUNNY TRIPOWER

10000TL

AS-BOX M

SUNNY BACKUP M

5000

STRING BOX

ACORMAR

BATERIJE

RO-KO-ZP

GROPMOTS

MREŽAHEP

GLAVNI POTROŠAČI

KOTLOVNICAZAJEDNIČKAPOTROŠNJA

STRING 1

DC ORMARIĆ

STRING 2

DC ORMARBATERIJE

WEB BOXLAN/ADSL

POSTOJEĆIINTERNET

METERBOX

KMO

KROV

KONTEJNERPRIZEMLJE

Slika9, Blok shema Sunčane elektrane SEA-R Labin

14

Sunčana elektrana se sastoji od slijedećihosnovnihelemenata:

1.Fotonaponskipaneli2.Stringbox3.DCormar4.ACormar5.KMO–kontrolnomjerniormar6.WEB-BOX7.Trofaznisunčaniizmjenjivač8.Mjernosklopniuređaj–ASboxM9.Baterijskiizmjenjivač:SunnybackupM500010.Ormarbaterije11.Baterije

Svi elementi su proizvedeni u zemljamaEuropskeunije.

Opremaodtočke3dotočke11smještenajekontejnertipaTehnixTXDWC,unutarnjihdimenzija 2278x1240x2250mm (DxŠxV).Ukontejneru jeugrađenklimauređaj radiodržavanjaradnetemperatureuzimskimiljetnimmjesecima.

Fotonaponska centrala ima mogućnostdaljinskog nadzora. Za daljinski nadzorugrađenajekomunikacijskaoprema„Web-box“ i spojena na postojeći LANmrežu saizlaskom na „Internet“. Podaci se mogupratitina„web“stranici.

Slika10, Raspored elemenata sunčane elektrane SEA-R Labin u kontejneru

SUNNY TRIPOWER 10000TL

59kg

dubina 26,5cm

AS-BOX M

50kg

dubina 22,5cm

SUNNY BACKUP-M500063kgdubina 23,5cm

AC ORMAR

DC ORMAR

SABIRNICA UZEMLJENJA

SUNNY WEBBOX

OSIGURAČIGL SKLOPKAZA BATERIJE

BATERIJE

BATERIJE

OTVOR ZA PROLAZ KABELA(stražnja strana)

PVC KANALICA ZA KABELE100X60mm

15

4.1.3.1. Fotonaponski paneli, nosači panela, stringovi, string boxevi

Fotonaponskipanelizabranzaovajprojektsastavljen je od 60 visokoučinkovitihćelija od polikristalnog silicija koje sumeđusobno serijski spojene. Rezultat togajevišeproizvedeneenergijeureduciranomprostoru kojeg zauzimaju moduli. Takvise moduli koriste za mrežne sisteme iosmišljeni su za rad u najnepovoljnijimuvjetima. To im omogućuje kaljenostaklo od 3,2mm koje izdrži tuču i okvirod anodiziranog aluminija. Snaga takvogpanela iznosi 250Wpri naponuod30,45Vi pri osunčanju od 1000W/m2. Dimenzijepanelasu1651x986x46mm,težine18,70kg.

Nosači panela postavljeni su okomitona kosinu krova i prate kosinu krova. Tosu aluminijski profili na čeličnim vrućepocinčanim nosačima. Nagib krovnepovršine jeuodnosunazemljinupovršinuzakrenut 16°. Krovna kosa površina uodnosunasmjerjug(S)zatvarakutod90°.

Na aluminijske profile su fotonaponskipaneliuovojsunčanojelektranipostavljeniu2redaiusmjerusjeverjug.Usvakiredjepostavljeno20panelakojiujednočineijedanstring.Kodpostavljanjapanelaielektričnihinstalacija pridržavan je sigurnosni razmakod15cmdogromobranskeinstalacije.

Fotonaponski paneli povezani su u nizuodnosnoustring.Kodovesunčaneelektraneputem proračuna za najoptimalniji radinverteradobilismorezultatdajepotrebnoserijski spojiti 20 sunčanih panela u jedanstring potrebnog napona od 609V i strujeod8,27Aštodajeukupnusnaguod5000Wpostringu.Uovojsunčanojelektranipanelisuspojeniu2stringaštočiniukupnusnagusunčane elektrane od 10000W. Paneli sumeđusobnospojeni“solarnim”kabelom2xDCPVW1x4mm2/1000V.

Slika11, Raspored fotonaponskih panela na krovu, pogled S (jug)

Slika12, Raspored fotonaponskih panela na krovu, pogled SW (jugo-zapad)

16

Stringovi su najprije spojeni u “string box-evima” sa prenaponskom zaštitom. StringboxjePVCsabirniormarićkojijepostavljennarelaciji izmeđustringova iDCormarića.U string boxu su smješteni odvodniciprenapona, stezaljke za kabele stringova iodvodnih kabela prema inverteru kao i zakabelzaizjednačenjepotencijala.

U ovom slučaju postavljen je jedan stringbox sa 2 ulaza za priključak stringova i 2izlaza za priključak prema DC ormariću aza svaki string zasebni odvojeni odvodniciprenapona.

U slijedećoj tablici je prikazan ukupni brojstringova, ukupni broj string boxeva saspojenim stringovima i ukupnom snagom,ukupnibrojpanelaiukupnasnagaelektrane.

Stringboxevi ue dalje spojeni putemkabela2X1XDC(SiF)4mm2naDCsabirnicuinvertera.Ukupnojespojen1stringboxna1inverter.

Slika13, DC ormarić

Tabela4,Ukupan broj panela, stringova, invertera, ukupna snaga elektrane

Inverter Snaga panela (W) BrojPanelaUStringu Broj Stringova Broj stringboxeva Ukupno panela P (W)

1 250 20 1

1 20 5000

250 20 1 20 5000 Ukupno panela: 40 Ukupno stringova: 2

Ukupno string boxeva: 1 Ukupna snaga elektrane: 10000

 

17

4. 1. 3. 2 Inverter

Inverter koji smo upotrijebili u ovojsunčanojelektranijekaotip.„SMASUNNYTRIPOWER 10000TL“ maksimalne snagena panelima 10,2kW. To je inverter kojipretvara istosmjerni napon od 320 do800Vizsunčanihpanelauizmjeničninapon3f/400V i daje ga prema mreži. Inverterje potpuno automatiziran. Tokom radainvertermoženaekranupokazivatipodatkeoproizvodnjielektričneenergije.

Inverter posjeduje automatski sistemupravljanja i 2 odvojena sistema za MPPpraćenje maksimalne snage rada u bilokojempoložajusunca.

Parametriautomatskogradainvertera:-kodovihinverterasinkronizacijajeautomatska

-razlikanaponajemanjaod±5%nazivnognapona

-razlikafrekvencijainverteraimrežeje-6Hz...+5Hz

-razlikafaznogkutajemanjaod±10°

Sustavjeopremljensadirektnimmjerenjemistosmjerne komponente na izlaznomnaponu iz invertera i u slučaju kvara nedopušta prijelaz istosmjernog napona umrežu već se inverter sa greškom u raduisključujeizmreže.

Inverter je opremljen regulatorom snaga/frekvencijainedopuštaskokovitupromjenusnagevećuod10%nazivnesnagesunčaneelektranekodopterećenja-rasterećenja.

Vrijednostfaktoraharmonijskogizobličenja(THD) kod ovih invertera iznosi manje od3%.

Inverter jeopremljenmalim LCDekranomna kojem se mogu pratiti podaci oproizvodnjisunčaneelektrane.

Podacikojisemogupratitijesu:-vrijednostimjernihveličina(napon,struja,djelatnaijalovasnaga,frekvencija)

-alarmnastanja

-djelovanjezaštita-pogonskadogađanjanamjestusučelja-parametrikvaliteteisporučeneelektričneenergije

-ostalipodacivažnizaradelektrane

Slika15, LCD ekran na inverteru

Slika14, Inverter

18

4. 1. 3. 3 Vlastito napajanje sunčane elektrane

CijeliobjektsenapajaizPMO-novi.

Sunčana elektrana se napaja iz GRO i istotakopredajeenergijuuGRO-u.

GRO je spojennaPMO-novi koji je spojennamrežuHEP-a.

Jedini potrošači u postrojenju sunčaneelektrane kad ne radi jesu inverteri.Sunčana elektrana ne radi po noći ili kadsu vremenski uvjetipodanu loši danemasunca i sunčani inverter ulazi u stanjepripravnosti.Ustanjupripravnostiinvertertrošimanjeod2,5W.

Baterijski inverter za rezervno napajanjesadrži ipunjačbaterijakojikadsubaterijepraznepuniiste.Maksimalnastrujapunjenjabaterijaiznosi120Aaukupnasnaga5760W.Punjačbaterijaradiuautomatskomrežimui sam se prilagođava karakteristikama istanju baterije. Prema % ispražnjenostibaterijepunjačrasporedistrujupunjenjauautomatskiodređenomvremenukakobisebaterijapunilaštomanjomstrujomikakobiseočuvalatrajnostbaterije.

Baterijski inverter„SunnyBackup5000“jespojen sa mjernim uređajem „Meterbox“koji je smješten u kontrolno mjernomormariću KMO putem kojeg dobiva stanjana kontrolnim brojilima i optimizirapotrošnju„Backup“trošila.

Slika16, Baterije i glavna sklopka za baterije

Slika17, Sunny Backup baterijski inverter

19

4. 1. 3. 4 Cijevi i kabelski kanali

SvikabelisuuvedeniuzaštitnucijeviliPVCilimetalneperforiranekanalice.

Kabeli koji su uvedeni u podu u zemlji suuvedenikrozFCcijevisaduplomstjenkoma kabeli koji su uvedeni po zidovima ikrovusuuvedeniumetalnimperforiranimkanalicama. Dimenzije cijevi i kanalica suodređenedimenzijamaikoličinomkabela.

4. 1. 3. 5 Izvedba kabelske mreže sunčane elektrane

Dionice fotonaponski paneli - stringovi:

Fotonaponski paneli na sebi imaju većugrađenu spojnu kutiju sa zaštitnimdiodama i 1m kabela DC PVW 1x4mm2za+pol i1mkabelaDCPVW1x4mm2za-pol. Na krajevima kabela su “zakrimpani”Huber+Suhner konektori. Huber+Suhnerkonektori su specijalni tip konektora kojislužezaspajanjepanelanaodvodnikabeliliserijskospajanjeustringposistemu+-+-+-+-. KodHuber+Suhner konektora semoguspojiti samo + pol na - pol. Spajanje istihpolova napajanja je fizički onemogućeno.Uovojsunčanojelektranisupostavljena2stringa.Stringovisupotpunojednaki.Stringčini 20 solarnih panela spojenih u serijunačinom+-+-+-+-+-.

Kod spajanja stringova trebalo je obratitipažnju da se spajaju u seriju svaki drugipanel kako bi se sa strane string boxadobioujednačenistrujnikrugprekopanela.Između svakog drugog panela potrebnoje bilo dodati ca.1mDCPVWkabela i dva(muško-ženska)konektoraHuber+Suhner.

Dionice stringovi - stringbox

KabelikojisukorištenizaspajanjestringovanastringboxsupresjekaDCPVW1x4mm2.Za spajanjepojedinogstringanastringboxpotrebna su bila dva kabela DC PVW1x4mm2 jedan za + pol napajanja drugiza - pol napajanja. Kabeli su ispod panela

uvedeni paralelno sa kabelima ugrađenihnapaneleiučvršćujusePVCvezicama.Nakrajevima stringova kabeli ulaze u stringbox.Stringboxzaobastringasenalazinakrajuredapanelakojičinestring.

Dionice „string boxevi“ – „DC ormarić“

Stringboxevi su spojeni putem kabela2X1XDCPVW4mm2naprenaponskuzaštituuDCormariću.Ukupnojespojen1stringboxna1DCormarićalisaodvojenimstringovimaprema jednopolnim shemama. Sa vanjskestraneobjekta ipokrovusukabelivođenipometalnojperforiranojkanalici50X30mmsvedoulaskaukontejner.UkontejnerusekabelivodeuPVCkanalici100X60.

Dionica „DC ormarić“ – „Inverter“

DCormarićjespojenputemkabela2X1XDCPVW4mm2naulazeuinverteru.UkupnosuspojenijedanstringnaulazAidrugistringnaulazBnaDCstraniinvertera.

Dionica „Inverter“- „KMO“ - „AC ormar“

Izlaz invertera je kabelom NYY 5x6mm2spojen u kontrolno mjernom ormarićuKMO na kontrolno brojilo. Iz KMO kabelNYY5x6mm2sevraćanatragispojenjenaRCDsklopkuuAC-ormariću.UAC-ormarićuse nalaze RCD zaštitne sklopke, zaštitniautomatskiosigurači iprenaponskazaštitaTipT1teizlazzanapajanjeROKONTEJNER.Jedna je RCD sklopka tipa ‘’B’’ radionemogućavanja istosmjernoj komponentidaulaziuEEmrežu.

Dionica „AC-ormar“ – „GRO“

Izlaz iz AC-ormara saNV rastavne sklopkeje putem kabela NYY 5X6mm2 spojen uormariću GRO na kabelske priključnice nakoje jeprethodnobiospojenkabelza„ROkotlovnica“.Napajanjepostrojenjasunčaneelektraneseodvijaputemistogkabela.

Slika16, Baterije i glavna sklopka za baterije

20

4. 1. 3. 6 Uzemljenje sunčane elektrane

Uzemljenjenakojesuspojenesvemetalnemasesunčaneelektranejepostojeće.

Svemetalnemaseu sunčanojelektrani suuzemljene.

Uzemljenje je izvedeno na način da jepodnožje kontejnera spojeno komadomFeZn25X4mm trake na postojeće uzem-ljenje sa lijeve strane gledano sa stranesjevernogpročelja. Sa spojauzemljenjanakontejneru kabelom P/F35mm spojena jesabirnicauzemljenjaunutarkontejnera.Nakabelusuzakrimpanestopicekojesuvijci-maimaticamapričvršćenesajednestranezaFeZntrakuasdrugestraneukontejne-ru na sabirnicu uzemljenja. Svi električni imetalnidijeloviukontejnerususpojeninasabirnicuuzemljenjaukontejneru.

Metalnemasekojesuuzemljene:

Vanjski elementi sunčane elektrane nakoje se nije mogla direktno vezati FeZntrakamoralisubitiuzemljenikomadomP/Fvodičaodgovarajućedužinesanakrajevimautisnutom odgovarajućom stopicom. Spo-jevi su zaštićeni antikorozivnimpremazomnakonspajanja.

SUSTAV ZAŠTITE SUNČANE ELEKTRANE: TN-S

4. 1. 3. 7 Gromobranska instalacija sunčane elektrane

Dabiseelementisunčaneelektranezaštitiliodatmosferskihpražnjenjabilojepotrebnou elektrani prema pravilima struke ugra-diti gromobransku instalaciju. Kod ovogprojekta gromobranska instalacija već jepostojalaalijujebilopotrebnoproširitinanačin da se u zoni zahvata postavila novaFeZn20X3mmtrakaposljemenukrovananosačimazakanalicu.Gromobranskainsta-lacija prema pravilima struke nije spojenasaostalimmetalnimmasamasunčaneele-ktranenakrovu.

4. 1. 3. 8 Održavanje sunčane elektrane

Kako bi sunčana elektrana nesmetanofunkcionirala i proizvodila električnu ener-giju potrebno je istu i održavati te vršitiperiodičke preglede elemenata sunčaneelektraneito:

1. Fotonaponski paneliFotonaponski paneli su podložni atmos-ferskimutjecajima,prirodi ipticama.Kako

R.b. Naziv 1 Nosači panela na krovu 2 Stringboxevi 3 DC ormarić 4 Sunčani inverter i AC ormarić 5 Baterijski inverter i AS ormarić M 6 Nosači opreme i baterija 7 Sve ostale metalne mase

 

21

bi nesmetano funkcionirali moraju biti sastranećelija100%čisti.Pregledfotonapon-skihpanela je poželjno što češće izvoditi ivišedanautjednupogotovonakonnevre-mena, kiše, jakog vjetra. U slučaju kiše,poželjno je da kiši budući da se paneliautomatskioperualiuslučajupojave“prl-jave” kiše za vrijeme jakog juga ili nevre-mena kada je kiša puna čestica pijeska iprašinepotrebnojepaneleoprati.Uslučajujakog vjetra, budući da u blizini elektraneimadrvećaa krov jenizak,može sedesitida vjetar nanese i lišće i tako stvori sjenunapanelimapajepanelepotrebnoočistitiod nanesenog lišća. Zbog puno okolnogzelenilavelikajeikoličinapticakojaživinatompodručju ivelika jevjerojatnostdaćenadlijetatiislijetatiupodručjeelektrane.Uslučajuzaprljanostipanelaptičjimizmetompotrebnojepanelečimprijeoprati.

2. Nosači fotonaponskih panelaBez obzira što su nosači panela alumini-jskianjihovičeličninosačivrućepocinčanipotrebno je vršiti vizualni pregled istihtokomgodinakakobiseinajmanjapojavaoksidacije(hrđe)saniralabojomnabazicin-ka.Pregledsevršijednomgodišnje.

3. Inverteri, stringboxevi, razdjelni ormarićiKod stringboxeva se vrši periodički van-jskipregleddanemavanjskihoštećenjaodatmosferskih prilika, vizualni pregled unu-tradanijeprodrlavodailivlaga.

Kod invertera se vrši periodička kontrolaprenaponske zaštite i osigurača te stanjepodatakanaLCDekranu.

Osimuslučajukvaraperiodičkipregledsevršisvake4godineitonanačindaseele-ktranapotpuno isključiapaneliprebaceuprazan hod odnosno DC sabirnica isključisa invertera.Na inverterimasevršivizual-ni pregled elemenata a na izlaznom djelugdjesenalaze izlaznitranzistori isustavzahlađenjepotrebnojeodstranitisvuprašinu.

U razdjelnim ormarima se vrši vizualni

pregledsvihelemenata.

4. Ispitivanje kabela (NN) (NN 5/2010 i NN 105/2010)Periodički vizualni pregled kabela se vršisvake 4 godine kao i ispitivanja kabela nanačin da se mjeri otpor izolacije za svakivodičukabelumeđusobnoipremazemlji.Kodvizualnogpregledapregledavajuseizo-lacijakabelakojajepodložnaatmosferskimutjecajima odnosno DC kabeli na foton-aponskimpanelima,konektori,priključnice,spojeviustringboxevima,stopicenakabe-lima,spojevinainverterima.

5. Kontrola stanja energetske kanalizacije PMO-GROPeriodičkivizualnipregledjepoželjnovršitijednomgodišnje.

6. Uzemljenje i gromobranska instalacijaU sunčanoj elektrani je potrebno voditiredovituknjiguuzemljenja igromobranskeinstalacije. Potrebno je i vršiti periodičkevizualne preglede i mjerenja spojevametalne konstrukcije na uzemljivačkutraku kao i vizualni pregled gromobranskeinstalacije,svepremaPravilnikuotehničkimpropisimaogromobranima(Sl.list.13/78).

22

Odobnovljivihizvoraenergijenajzanimljivijijeizvorelektričneenergijeizfotonaponskihpanela, zbog jednostavne ugradnje,bešumnograda ibezpokretnihdijelovatejednostavnogiminimalnogodržavanja.

Iz tog razloga investitor se odlučio naizgradnju sunčane elektrane SEA-R Labinkoja je izvedena na način da napaja jedandio potrošača u dječjem vrtiću, kotlovnicui električne uređaje zajedničke potrošnje.Ova sunčana elektrana spada u hibridnifotonaponski sustav gdje osnovni dio činefotonaponskipaneliarezervnidionapajanjeizmrežeibaterija.

Ovomsunčanomelektranomsmanjitćesepotrošnja električne energije iz mreže za11000kWhgodišnje.

5. Zaključak

23

24

Naručitelj: IRENA-IstarskaRegionalnaEnergetskaAgencijad.o.o.LabinDatum: Veljača,2014.Izradio: SanPolod.o.o.