Αποτίμηση λειτουργίας διασυνδεδεμένου φωτοβολταϊκού σταθμού

Γκριντζιά, Αικατερίνη; Gkrintzia, Aikaterini

dc.contributor.author	Γκριντζιά, Αικατερίνη	el
dc.contributor.author	Gkrintzia, Aikaterini	en
dc.date.accessioned	2024-04-15T09:10:38Z
dc.date.available	2024-04-15T09:10:38Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59172
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26868
dc.rights	Default License
dc.subject	Φωτοβολταϊκά πλαίσια	el
dc.subject	Photovoltaic panels	en
dc.subject	Απόδοση	el
dc.subject	Ηλιακή ακτινοβολία	el
dc.subject	Θερμοκρασία πλαισίων	el
dc.subject	Λόγος επίδοσης	el
dc.subject	Performance ratio	en
dc.subject	Solar irradiance	en
dc.subject	Module temperature	en
dc.subject	Efficiency	en
dc.title	Αποτίμηση λειτουργίας διασυνδεδεμένου φωτοβολταϊκού σταθμού	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07
heal.abstract	Η παρούσα μελέτη έχει ως στόχο να αξιολογήσει τους παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση και συγκεκριμένα να διερευνήσει την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας και της θερμοκρασίας των ηλιακών κυψελών στον συντελεστή απόδοσης και τον λόγο επίδοσης φωτοβολταϊκού συστήματος εγκατεστημένης ισχύος 150 kWp. Παρέχονται οι τεχνικές προδιαγραφές του σταθμού και του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού, ενώ παρουσιάζονται και σχέδια της μελέτης σχεδιασμού από το αρχείο του έργου, μαζί με φωτογραφίες της πραγματικής διάταξής του το 2023. Μετά την περιγραφή της δομής και της λειτουργίας διασυνδεδεμένης φωτοβολταϊκής εγκατάστασης, καθώς και τον ορισμό των εννοιών που σχετίζονται με την απόδοση και τους παράγοντες που την επηρεάζουν, η εργασία επικεντρώνεται στην ανάκτηση δεδομένων για την περίοδο 2018-2022 από την πλατφόρμα τηλεπίβλεψης sunny portal και στην οργάνωση αυτών σε μηνιαία βάση. Αρχικά, γίνεται η διάκριση μεταξύ της εγκατεστημένης ισχύος των 150 kWp και της στιγμιαίας ισχύος δυνητικά ικανής να παραχθεί από τον σταθμό, ενώ αιτιολογείται η εμφάνιση υψηλότερων τιμών ισχύος τους ανοιξιάτικους και φθινοπωρινούς μήνες και ταυτοχρόνως των υψηλότερων τιμών ενεργειακής απολαβής τους καλοκαιρινούς. Έπειτα, υπολογίζονται και απεικονίζονται οι τιμές της συνολικής απόδοσης του σταθμού για κάθε μήνα, ενώ αιτιολογούνται οι παρατηρηθείσες διακυμάνσεις της, συγκεκριμένα η πτώση της για πολύ χαμηλές ή υψηλές τιμές ισχύος ηλιακής ακτινοβολίας. Υπολογίζονται και απεικονίζονται επίσης ο λόγος επίδοσης PR και ο συντελεστής δυναμικότητας CF. Διαπιστώθηκε επίσης ότι η ωραία παραγωγή έχει ανάλογη σχέση με την ηλιακή ακτινοβολία, η οποία μπορεί να προσεγγιστεί με ευθεία της οποίας η κλίση παρατηρείται μικρότερη το καλοκαίρι. Το διάγραμμα θερμοκρασίας πλαισίων - ηλιακής ακτινοβολίας αναδεικνύει τη μεταβαλλόμενη επίδραση της θερμοκρασίας στη θέρμανση των πλαισίων κατά τη διάρκεια των διαφορετικών εποχών, υποδεικνύοντας τη σημασία της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας στη θερμική απόδοση. Η μείωση της απόδοσης για καταγεγραμμένες θερμοκρασίες πλαισίου μεγαλύτερες των 25oC, η οποία φαίνεται στο σχετικό διάγραμμα, προσεγγίζεται από τον θερμοκρασιακό συντελεστή, ο οποίος δεν αποκλίνει πολύ από τις προδιαγραφές του κατασκευαστή. Τα τρισδιάστατα διαγράμματα, που κατασκευάστηκαν με χρήση του προγράμματος Rinearn Graph 3D, μεταξύ ηλιοφάνειας, θερμοκρασίας πλαισίου και συντελεστή απόδοσης, αποτυπώνουν βέλτιστα τη λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος. Συνολικά, η λειτουργία του συστήματος αξιολογείται επαρκής, ενώ εξάγονται συμπεράσματα τα οποία μπορούν εν δυνάμει να συμβάλλουν στον εντοπισμό πεδίων δυνητικής βελτίωσης της απόδοσης, καθοδηγώντας μελλοντικές αποφάσεις σχετικά με τον σχεδιασμό, τη λειτουργία και τη συντήρηση φωτοβολταϊκών συστημάτων με όμοια χαρακτηριστικά.	el
heal.abstract	The present thesis aims to evaluate the factors influencing the performance of a photovoltaic (PV) system, specifically investigating the impact of solar irradiance and cell temperature on the efficiency and performance ratio of a 150 kWp PV installation. The technical specifications of the system and the electromechanical equipment used are provided, along with design drawings from the file of the project and photographs of the actual layout in 2023. After describing the structure and operation of a grid-connected PV installation, as well as defining the concepts related to performance and its influencing factors, the study focuses on data retrieval for the period of 2018-2022 from the sunny portal remote monitoring platform and organizes the data on a monthly basis. Initially, a distinction is made between the installed capacity of 150 kWp and the instantaneous power potentially able of being generated by the PV system. The appearance of higher power values during the spring and autumn months is justified, as well as the higher energy yields observed during the summer. Furthermore, the total system performance values are calculated and displayed for each month, while explaining the observed fluctuations, specifically the decrease for very low or high solar irradiance values. The performance ratio (PR) and the capacity factor (CF) are also calculated and displayed. It was also found that the energy production exhibits a proportional relationship with solar insolation, which can be approximated by a straight line, the slope of which appears to be smaller during the summer. The module temperature - insolation diagram highlights the varying influence of temperature on solar panel heating during different seasons, indicating the significance of the effect of ambient temperature on thermal performance. The decrease in performance for recorded module temperatures above 25°C, as shown in the corresponding diagram, is approximated by the temperature coefficient, which does not deviate significantly from the manufacturer's specifications. The three-dimensional diagrams, created using the program Rinearn Graph 3D, effectively depict the interplay between irradiance, module temperature, and efficiency, providing optimal visualization of the photovoltaic system's operation. Overall, the system's performance is evaluated as sufficient, and conclusions are drawn that have the potential to contribute to identifying areas for performance enhancement, guiding future decisions regarding the design, operation, and maintenance of similar photovoltaic systems.	en
heal.advisorName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ευστρατιάδης, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	88 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false