Μελέτη διασυνδεδεμένης φωτοβολταϊκής εγκατάστασης βιοτεχνικού κτιρίου

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη μιας διασυνδεδεμένης, με το δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, φωτοβολταϊκής εγκατάστασης ισχύος 32.4 kWp. Η εγκατάσταση πραγματοποιείται στην ταράτσα βιοτεχνικού κτιρίου διαστάσεων 23x27 μέτρων, που βρίσκεται στην περιοχή της Παλλήνης. Στόχος είναι η μείωση των δαπανών κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας του κτιρίου, μέσω της παροχής της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο διανομής. Το κτίριο διαθέτει και ευαίσθητα φορτία που σχετίζονται με ηλεκτρονικό εξοπλισμό βάσης δεδομένων, που είναι ενεργός όλο το 24ωρο. Για την προστασία του ευαίσθητου φορτίου της εγκατάστασης από απώλεια της παροχής ισχύος από το δίκτυο διανομής, θα εγκατασταθεί σύστημα αδιάλειπτης παροχής ισχύος (UPS), σε συνδυασμό με ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος (H / Z). Στο πρώτο κεφάλαιο περιγράφεται η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των φωτοβολταϊκών στην Ελλάδα, καθώς και στοιχεία του ηλιακού δυναμικού. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται το σύστημα Ηλίου-Γης και στοιχεία για την ηλιακή ακτινοβολία. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται το φωτοβολταϊκό φαινόμενο και παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση της φωτοβολταϊκής μετατροπής. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται το φαινόμενο γήρανσης (PID) των φωτοβολταϊκών πλαισίων και αναλύονται οι παράγοντες που επιδρούν στο φαινόμενο. Στο πέμπτο κεφάλαιο σχεδιάζεται η φωτοβολταϊκή εγκατάσταση. Στο έκτο κεφάλαιο σχεδιάζεται το σύστημα αντικεραυνικής προστασίας της εγκατάστασης με τη μέθοδο κυλιόμενης σφαίρας. Στο έβδομο κεφάλαιο εξετάζεται η εγκατάσταση συστήματος αδιαλείπτου παροχής ισχύος (UPS) και ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους, για την απρόσκοπτη τροφοδοσία του ευαίσθητου φορτίου (ηλεκτρονικός εξοπλισμός βάσης δεδομένων) του κτιρίου, στην περίπτωση απώλειας της παροχής ισχύος από το δίκτυο διανομής. Στο όγδοο κεφάλαιο αξιολογείται οικονομικά η επένδυση της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης.

The purpose of the present study is to design a grid-tied photovoltaic power plant of 32.4 kWp. The power plant is installed on the roof of a factory building with dimensions 23x27 meters, located in Pallini. The aim is to reduce the cost of electricity consumption of the building, through the supply of the produced electrical energy to the power grid. The building features critical load associated with database electronic equipment, which is active 24 hours a day. Uninterrupted power supply (UPS), in conjunction with a generator set was installed for the protection of the critical load in case of grid power loss. The first chapter describes the total installed capacity of photovoltaics, as well as elements of the solar potential in Greece. The second chapter describes the Sun - Earth system and data on solar radiation. The third chapter describes the photovoltaic effect and factors affecting the performance of the photovoltaic conversion. The fourth chapter describes the potential induced degradation (PID) of photovoltaic panels and analyzes the factors that affect the phenomenon. The design of the photovoltaic power plant takes place in the fifth chapter. The lightning protection system is designed in the sixth chapter, with the rolling sphere method. The seventh chapter deals with the installation of uninterruptible power supply (UPS) and generator set, for the power supply of the critical load (database electronic equipment) of the building, in case of grid power loss. The economic assessment of the photovoltaic investment takes place in the eighth chapter.