Fotovoltaïsche installaties Autonome systemen

Transcriptie

1 Fotovoltaïsche installaties Autonome systemen

2 Autonome PV systemen Het principe van een autonoom PV systeem baseert zich op onderstaand schema: Regelaar Junction box principe Junction box + Junction box - Verbruikers in DC Zonnepanelen in parallel Batterijbank in 12 of 24V Verbruikers in AC - Zonnepanelen Energiebron van het systeem. De panelen wekken elektrische energie op uit zonlicht. Het opgewekte vermogen is een gelijkspanning (DC) - Lader / Regelaar De regelaar stabiliseert de energie van de zonnepanelen zodat deze kunnen opgeslagen worden in batterijen en bruikbaar is voor DC toepassingen (12, 24 of 48 Vdc) - Batterijen De batterijen zijn het opslagmiddel om de energie van de panelen op te slaan - Omvormer / Wisselrichter De omvormer wisselt de beschikbare DC energie uit de batterijen om naar AC energie (230 V wisselspanning) - DC en AC verbruikers Afhankelijk van de toepassing kunnen verbruikers in DC (12/24V) of in AC (230V) aangekoppeld worden op het autonome systeem. Zonnepanelen laden via een regelaar een groep batterijen op. De batterijen leveren energie op het moment dat deze gevraagd wordt. De regelaar zelf regelt het laadproces van de batterijen.

3 Toepassingen autonome PV systemen Verlichting 15 lampen -/ 10 lampen Solsum CFL 11W in 12Vdc -/ 5 lampen Labcraft Batten Light T5 BL13 Voltage 12 Vdc Lumen 800 Lm Vermogen 13W Gewicht 0,44 kg Lengte 57,3 cm Aan -tijd van de lampen 3 uur / dag Nodige energie 525 Wh / dag Verlichting 10 lampen + klein verbruik -/ 10 lampen Solsum CFL 11W in 24Vdc aan -tijd van de verlichting 3 uur / dag -/ Bijkomend dagelijks verbruik van 1500 Wh Nodige energie 1830 Wh / dag Een autonoom PV systeem moet in staat zijn om de nodige energie (aantal Wh) in de gewenste periode te voorzien. In Europa en Afrika is er een verschil in instraling waardoor een systeem voor dezelfde toepassing in Europa meer panelen vereist dan in Afrika. Tussen zomer en winterperiode is er eveneens een groot verschil in instraling. De batterijbank wordt voorzien om een zekere autonomie te geven aan het systeem. Deze wordt bepaald in functie van de nodige energie (aantal Wh nodig / dag) en het aantal dagen autonomie gewenst.

4 Toepassingen Europa Regio I Regio II Europa Instraling Toepassing A: Verlichting Toepassing B: Verlichting + klein verbruik van 1500 Wh Regio I Gemiddelde dagopbrengst 2490 Wh / kwp December 680 Wh / kwp per dag Vermogen: 220 Wp 5 panelen P GET AK Batterijbank 140 Ah in 12V Vermogen: 735 Wp 7 panelen M GET AK Batterijbank 230 Ah in 24V Prijs: (ex BTW)* Prijs: (ex BTW)* Regio II Gemiddelde dagopbrengst 3650 Wh / kwp December 1875 Wh / kwp per dag Vermogen: 198 Wp 3 panelen P GET AK Batterijbank 140 Ah in 12V Vermogen: 525 Wp 5 panelen M GET AK Batterijbank 230 Ah in 24V Prijs: (ex BTW)* Prijs: (ex BTW)* * Prijzen zijn zonder BTW en blijven geldig tot 31/12/2007. Goederen zijn af te halen in Brussel Belpower behoudt zich het recht wijzigingen in de voorgestelde systemen aan te brengen in functie van de beschikbaarheid van de goederen. Eventuele prijsaanpassingen zijn hierdoor mogelijk

5 Toepassingen Afrika Regio I Regio II Regio III Afrika Instraling Toepassing A: Verlichting Toepassing B: Verlichting + klein verbruik van 1500 Wh Regio I Gemiddelde dagopbrengst 4000 Wh / kwp Augustus 3350 Wh / kwp per dag Vermogen: 132 Wp 2 panelen P GET AK Batterijbank 90 Ah in 12V Vermogen: 480 Wp 4 panelen M GET AK Batterijbank 155 Ah in 24V Prijs: (ex BTW)* Prijs: (ex BTW)* Regio II Gemiddelde dagopbrengst 4550 Wh / kwp December 3850 Wh / kwp per dag Vermogen: 132 Wp 2 panelen P GET AK Batterijbank 90 Ah in 12V Vermogen: 420 Wp 4 panelen M GET AK Batterijbank 155 Ah in 24V Prijs: (ex BTW)* Prijs: (ex BTW)* Regio III Gemiddelde dagopbrengst 5100 Wh / kwp Juli 4675 Wh / kwp per dag Vermogen: 100 Wp 1 paneel M GET AK 12V Batterijbank 90 Ah in 12V Vermogen: 360 Wp 3 panelen M GET AK Batterijbank 155 Ah in 24V Prijs: (ex BTW)* Prijs: (ex BTW)* * Prijzen zijn zonder BTW en blijven geldig tot 31/12/2007. Goederen zijn af te halen in Brussel Belpower behoudt zich het recht wijzigingen in de voorgestelde systemen aan te brengen in functie van de beschikbaarheid van de goederen. Eventuele prijsaanpassingen zijn hierdoor mogelijk

6 Waterpomp met PV panelen Wateropslag in een reservoir Zonnepanelen 2 panelen van 108 Wp Solaflux waterpomp Verschillende dieptes en debieten zijn mogelijk De Solaflux dompelpomp kan water oppompen tot op 150m diepte met een minimum aan energie. Tot op een diepte van 50m zijn debieten van liter / dag mogelijk. De zonnepanelen (1 of 2 panelen van 108 Wp) worden aangesloten op de regeleenheid van de pomp. Deze heeft met de panelen geen batterijen nodig om de pomp aan te sturen. Zodra de zon opkomt en de zonnepanelen genoeg vermogen leveren, kan de pomp in dienst worden gesteld. De pomp kan eventueel ook gevoed worden met een kleine batterijbank zodat s nachts water opgepompt kan worden. Afmetingen cilindrisch 760 mm x 98 mm Gewicht 14 kg Ingangspanning Vdc Stroomverbruik 1 tot 4 A Vermogen 20 tot 280 W Accessoires Elektrische kabel 3 x 2,5 mm² tot 80m 3 x 4 mm² > 80 m Waterleiding Zekeringkoord Polyethyleen buis D = 25 mm, druk tot 16 bar Polipropyleen touw van 8mm 3 mogelijke modellen - Zuiger 3mm Weinig hoogteverschil, grote debieten - Zuiger 2,6 mm Gemiddelde diepte met een gemiddeld debiet - Zuiger 2 mm Grotere dieptes met een kleiner debiet De pomp kan werken in vervuild water en in corrosieve milieus Prijs De richtprijs voor deze installatie met pomp, regeleenheid en 2 zonnepanelen bedraagt 3 067,80 (Prijs zonder BTW en geldig tot 31/12/2007. Goederen zijn af te halen in Brussel).

7 Autonome PV systemen op projectbasis Principe van een autonoom PV systeem Een autonoom systeem dient om elektriciteit te leveren op plaatsen waar dit anders niet mogelijk is. Dit kan zijn omdat er geen elektriciteitsnet beschikbaar is of doordat de kosten voor een aansluiting te hoog liggen. Enkele toepassingen zijn pompen in een weide, verlichting op een afgelegen plek, praatpalen langs de autosnelweg, Andere toepassingen zijn een kleine vakantiewoning of een woonboot. Omdat een autonoom systeem op ieder moment energie moet kunnen leveren, moet het voor de minst gunstige periode berekend worden. In de winter is er minder zonlicht dan in de zomer (in België) en zijn er meer panelen nodig voor een zelfde hoeveelheid elektriciteit. Om een zekere autonomie te garanderen, worden er batterijen in het systeem voorzien. Een autonoom systeem dient berekend te worden op basis van het elektrisch verbruik rekening houdend met de periode waarin men over de energie wil beschikken. Om een idee van het elektrisch verbruik te hebben, dient er een inventaris van alle elektrische toestellen gemaakt te worden. Van ieder toestel wordt het vermogen genoteerd en wordt een schatting gemaakt van de gewenste gebruiksduur. Met deze gegevens hebben we een idee wat de hoeveelheid energie bedraagt die we nodig hebben. Onderstaande tabel geeft een voorbeeld hoe het verbruik kan berekend worden. Tabel: voorbeeld van berekening Apparaat - computer Elektrisch vermogen (W) 60 W Gebruiksduur (u) aantal Verbruik (Wh) 1/2 uur 1 30 Wh - TV 80 W 3 uur Wh - frigo 50 W hele dag (= 16 uur) Wh -lampen 11 W 3 uur 3 Totaal 3 x 33 Wh = 99 W Wh In dit voorbeeld hebben we dagelijks1,169 kwh elektriciteit nodig (1 kwh = Wh) Een zonnepaneel zal, afhankelijk van de regio en de periode, een aantal Wh stroom leveren per dag. Zo zal een installatie van 1 kwp (+/- 8 m² in kristallijne zonnepanelen) in België tijdens de zomermaanden meer dan 100 kwh / maand produceren terwijl dit in de decembermaand minder dan 20 kwh bedraagt. De installatie moet in staat zijn om de nodige stroom te leveren in de periode met de minste instraling. Het is voor deze periode dat het aantal panelen en de batterijcapaciteit berekend wordt. In een periode van meer instraling, zal de installatie extra comfort bieden.

8 Procedure voor het berekenen van een autonoom PV systeem Wanneer een verlichting of een klein verbruik van enkele Wh per dag gewenst is, kunnen de voorgestelde toepassingen een oplossing bieden. In geval deze installaties niet voldoen, kan steeds een eigen systeem berekend worden. Hiervoor zijn enkele basisgegevens nodig: land / regio van toepassing verbruikerslijst (zie tabel voorbeeld van berekening) o DC verbruikers met gewenste gebruiksduur / verbruiker o AC verbruikers met gewenste gebruiksduur / verbruiker gewenste autonomie (berekening van de batterijbank) load profiel (opstellen van een schema wanneer welke verbruiker actief is) Afhankelijk van het vermogen kan met een basis autonoom systeem (panelen, regelaar, batterijbank en eventueel omvormer) gewerkt worden. Voor grotere systemen (> 2 à 3 kw) is een ander principe van installatie nodig. Met het SI of Sunny Island systeem kunnen vermogens tot 78 kw met een autonome toepassing uitgewerkt worden. Dit systeem kan naast PV ook uitgerust worden met andere energiebronnen zoals wind, waterkracht, co-generatie, diesel generator enz. Specifieke toepassingen of het uitwerken van een eigen installatie zijn zeker mogelijk. Het principe van een autonome installatie berust op het feit dat de nodige energie tijdig kan aangevuld worden met beschikbare bronnen. Belpower kan een studierapport opstellen voor de gewenste installatie. In eerste instantie wordt hiervoor een studiekost van 450 aangerekend die aftrekbaar is van de eindfactuur bij bestelling.