Παραγωγή Ενέργειας από ΦΒ πλαίσια στο Πανεπιστήμιο Πατρών Ε. Φαρσάρη, Ε. Αμανατίδης Εργ. Τεχνολογίας Πλάσματος Τμ. Χημικών Μηχανικών Πανεπιστήμιο Πατρών We should use a different picture for each presentation. Forum Ενέργειας ΠΑΤΡΑ 3/2/2017

Περίληψη ΦΒ ΚΑΙ ΑΠΕ ΕΞΕΛΙΞΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΦΒ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΦΒ ΠΛΑΙΣΙΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΠΛΑΙΣΙΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΝΟΨΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Θέση ΦΒ σε παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ Χωρίς να λάβουμε υπόψην παραδοσιακή βιομάζα και ΥΗ, η αιολική ενέργεια επικρατεί και ακολουθείται από τη βιοκαύσιμα και τα ΦΒ Ποσοστά διαφέρουν από χώρα σε χώρα και περιοχή σε περιοχή

Ρυθμός αύξησης εφαρμογής διαφορετικών πηγών Σταθερός ρυθμός αύξησης εφαρμογής για τις περισσότερες τεχνολογίες Σημαντική αύξηση του ρυθμού εφαρμογής για τα ΦΒ και συγκεντρωτικά ηλιακά

Παραγωγή Ενέργειας από ΦΒ Πλαίσια ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΑΠΕ 3.5 GW από ΑΠΕ στην Ελλάδα 1.5 GW από ΦΒ. Ραγδαία αύξηση την περίοδο 2008 – 2013 λόγω αλλαγής νομοθετικού πλαισίου, κάμψη τα τελευταία χρόνια

Εξέλιξη Τεχνολογίας Φωτοβολταϊκών πλαισίων

Τεχνολογίες ΦΒ Πλαισίων – Εμπορικά διαθέσιμες PTLup Presentation 7/6/2002 Τεχνολογίες ΦΒ Πλαισίων – Εμπορικά διαθέσιμες ΗΙΤ pc-Si,c-Si Thin films Αποδόσεις 7 to 11 % a-Si:H, a-Si:H/μc-Si:H, CdTe, CIGS Χαμηλό Κόστος Αποδόσεις 15 to 18 % pc-Si + Thin Films Υψηλό Κόστος Αποδόσεις 12 to 15 % 85 % της αγοράς NANOMAG Kick-off meeting

Στοιχεία και Στόχος Εγκατάστασης Α. Εκπαιδευτικός Σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο Διαφορετικές τεχνολογίες ΦΒ πλαισίων - Υλικά Ηλιακό δυναμικό και αποδόσεις πλαισίων Παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ Β. Ερευνητικός Σύγκριση ΦΒ πλαισίων διαφορετικών τεχνολογιών Επίδραση θερμοκρασίας σε απόδοση πλαισίων διαφορετικών τεχνολογιών Συμπαραγωγή – Αποθήκευση – Ρύθμιση Φορτίων Γ. Κάλυψη μέρους ενεργειακών αναγκών κτηρίου με ανανεώσιμες πηγές

Στοιχεία Εγκατάστασης Φωτοβολταϊκά πλαίσια Thin Film a-Si:H /μc-Si:H Thin Film a-Si:H   HIT Poly - Si Pmpp (Wp) 105 100 235 285 Vmpp (V) 63 30.4 43 35.2 Impp (A) 1.72 3.29 5.48 7.95 Voc(V) 86 40.9 51.8 44.8 Isc (A) 1.92 3.93 5.84 8.37 Συντ. Θερμοκρασίας -0.33%/οC -0.20%/οC -0.30%/οC -0.42 %/οC Απόδοση % 9.3 7,1 16,7 14,7 Επιφάνεια (m2) 1.43 1.45 1.3 1.9

Ηλεκτρολογική διαστασιολόγηση Συστοιχία Πλαίσια Πλαίσια σε σειρά(#) Σειρές πλαισίων παράλληλα(#) Max Vmpp (V) Max Impp (A) Ισχύς kW 1 Thin Film a-Si:H /μc-Si:H 4 252 6.9 1.68 2 Thin Film a-Si:H 8 243 6.6 1.60 3 HIT 7 301 5.5 1.65 Poly - Si 286 7.9 2.28 4 ίδιοι αναστροφείς 2.5 kW – Ένας για κάθε τύπο πλαισίου

Αισθητήρες – Επικοινωνία και καταγραφή δεδομένων 4 Συστήματα ανίχνευσης Πρόσπτωσης Ηλιακής Ακτινοβολίας 4 για κατάγραφή υπό διαφορετικές γωνίες Ατμοσφαιρικής Θερμοκρασίας Μέτρησης θερμοκρασίας πλαισίων Ένα για κάθε τύπο πλαισίου Ανεμόμετρα

Υλοποίηση ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ ΜΑΡΤΙΟΣ 2013

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Αποτελέσματα – Πρόσπτωση Ηλιακής Ακτινοβολίας 2016 1800 kWh/m2 στις 26ο που είναι τοποθετημένα τα πλαίσια 1440 kWh/m2 στο οριζόντιο επίπεδο

Αποτελέσματα – Θερμοκρασία Πλαισίων Μέγιστες θερμοκρασίες τους καλοκαιρινούς μήνες ~55οC Περίπου ίδια θερμοκρασία για όλα τα πλαίσια για την ίδια πρόσπτωση ακτινοβολίας

Αποτελέσματα – Καμπύλες Τάσης (Ισχύος) / Ρεύματος Ηλεκτρικό ισοδύναμο μέτρησης Καταγραφή καμπυλών τάσης – ρεύματος και πρόσπτωσης ηλιακής ακτινοβολίας Καμπύλες IV χρησιμοποιούνται για υπολογισμό ισχύος, συντελεστή πλήρωσης, απόδοσης και αντιστάσεων πλαισίων

Αποτελέσματα – Απόδοση- Συντελεστής πλήρωσης Συντελεστής απόδοσης : Εκφράζει το ποσοστό της ηλιακή ενέργειας που μετατρέπεται σε ηλεκτρική Συντελεστής πλήρωσης : Εκφράζει την απόκλιση του ΦΒ από την ιδανική λειτουργία Υπολογισμός αντιστάσεων πλαισίου

Αποτελέσματα – Αποδόσεις Πλαισίων c-Si Απόδοση προδιαγραφών 16.5 % Την πλησιάζει μόνο για χαμηλές τιμές πρόσπτωσης ακτινοβολίας Απόδοση ελαττώνεται με πρόσπτωση Απόδοση Ιουνίου < απόδοση Ιανουαρίου a-Si Απόδοση προδιαγραφών 7.1 % Την ξεπερνά για υψηλές τιμές πρόσπτωσης ακτινοβολίας Απόδοση αυξάνει με πρόσπτωση Η απόδοση γενικά αυξάνει το καλοκαίρι

Αποτελέσματα – Απόδοση.Vs.Θερμοκρασία Πλαισίων

Αποτελέσματα – Σκιάσεις HIT Τεχνητή σκίαση πλαισίων και μετρήσεις καμπυλών τάσης - ρεύματος Παρόμοια συμπεριφορά απώλεια περίπου 40 % της ισχύος για πολύ μικρές σκιάσεις Απαιτείται προσεκτική σχεδίαση για αποφυγή τους c-Si

Αποτελέσματα – Σύγκριση Συστοιχιών Μηνιαία παραγωγή ενέργειας συστοιχιών - 2015

Σύνοψη Υλοποίηση ΦΒ εγκατάστασης στο κτήριο Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών Μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο και υπαίθριες συνθήκες για διαφορετικές τεχνολογίες πλαισίων Ονομαστική τους απόδοση διαφέρει αρκετά από την πραγματική τους απόδοση. Σε κάποιες τεχνολογίες η θερμοκρασία των πλαισίων έχει αρνητική στην απόδοση Πολύ μικρές σκιάσεις έχουν τεράστια επίδραση στη παραγωγή ενέργειας για τις περισσότερες τεχνολογίες. Προσεκτικός σχεδιασμός για την αποφυγή τους Έως τώρα δεδομένα κόστους - παραγωγής ενέργειας δείχνουν το c-Si και το a-Si να έχουν πλεονεκτήματα ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΕ ΒΑΘΟΣ ΧΡΟΝΟΥ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΣΦΑΛΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΣΤΟ ΧΡΟΝΟ

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ! Ευχαριστίες ΤΣΜΕΔΕ για τη χρηματοδότηση μέσω του έργου «Ενεργειακή αναβάθμιση κτηρίων Πολυτεχνικής Σχολής – ΠΠ». Τεχνική Υπηρεσία Παν. Πατρών Συνεργεία που εργάστηκαν για την υλοποίηση Το σύνολο των φοιτητών μας που συνεργάστηκαν μαζί μας κατά την εκπόνηση των διπλωματικών τους εργασιών ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ!