Ταίριασμα παραμέτρων Φ/Β και μετατροπέων για τυπικές διασυνδεδεμένες εγκαταστάσεις με την βοήθεια freeware λογισμικού.

Abstract

Στις μέρες μας όλοι ψάχνουν να εξοικονομήσουν ενέργεια αλλά και να απεξαρτηθούν από τις συμβατικές μορφές παραγωγής ενέργειας. Η λύση φαίνεται να βρίσκεται στις Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Μια από τις σημαντικότερες ανανεώσιμες πηγές είναι η ηλιακή ενέργεια, όπου μέσω των φωτοβολταϊκών συστημάτων μπορεί να μετατραπεί απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε αυτή την πηγή ενέργειας επικεντρώνεται και η παρούσα εργασία. Στην αρχή της εργασίας περιγράφονται διάφορες μορφές πηγών ενέργειας, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους σε σύγκριση με τις συμβατικές μορφές ενέργειας. Εξετάζεται η αρχή λειτουργίας και διάφορες τεχνολογίες που αφορούν τα φωτοβολταϊκά συστήματα και αναφέρεται στο επίπεδο σύνδεσης των ΑΠΕ στο σύστημα και τις τεχνικές απαιτήσεις διασύνδεσης που υπάρχουν. Στην συνέχεια γίνεται παρουσίαση και ανάλυση των δυνατοτήτων των τριών λογισμικών προγραμμάτων ελεύθερης ή χρήσης με εγγραφή τα οποία αποτελούν την βάση για την κατασκευή ενός φωτοβολταϊκου πάρκου των 80 kWτου συνηθισμένου μεγέθους για το Δίκτυο της Κρήτης. Αυτά τα λογισμικά είναι α) Sunny Design, β)Homer και γ) RetScreen. Με το λογισμικό πρόγραμμα Sunny Design ο χρήστης μπορεί να βρει προτάσεις για τον πιθανό σχεδιασμό της φωτοβολταϊκής εγκατάστασής του. Το Sunny Design προτείνει ένα συνδυασμό φωτοβολταϊκων γεννητριών και αντιστροφέων ο οποίος ανταποκρίνεται στις επιθυμίες για τον σχεδιασμό της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης. Επιπλέον είναι το μόνο πρόγραμμα από τα τρία στο οποίο ορίζεται η επιλογή του μοντέλου του μετατροπέα, το είδος του, ο αριθμός των απαιτούμενων μετατροπέων και οι υπερβάσεις της τάσης ανοικτού κυκλώματος και του ρεύματος βραχυκύκλωσης. Επίσης δίνεται η δυνατότητα στον χρήστη να επιλέξει την καλύτερη διατομή των καλωδιώσεων DC και AC Το λογισμικό Homer, μοντελοποιεί την λειτουργία ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, υπολογίζει την διαθέσιμη ισχύ από ανανεώσιμες πηγές τις συγκρίνει με το ηλεκτρικό φορτίο και αποφασίζει πως θα πραγματοποιηθεί η καλύτερη παραγωγή της. Το βασικό μειονέκτημα το προγράμματος αυτού είναι ότι οι δυνατότητες του σχετικά με τον μετατροπέα είναι περιορισμένες. Ενώ το λογισμικό RetScreen δίνει στο χρήστη αποτελέσματα που σχετίζονται με την αποτίμηση της παραγωγής ενέργειας, του κόστους των απαιτούμενων εγκαταστάσεων και την μείωση των εκπομπών αερίων που συμβάλουν στην εμφάνιση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Τέλος, γίνεται η σύνοψη και η σύγκριση των λογισμικών αυτών προγραμμάτων και παραθέτονται τα συμπεράσματα από την χρήση τους.

One of the most promising solution for energy conservation and emissions abatement seems to be extensive use renewable energy sources. One of the major renewable energy sources is solar energy, which via photovoltaic systems can be converted directly into electricity. This thesis focuses on how to use freeware or shareware software for designing an interconnected PV system to the grid. An outline of the characteristics of various RES and the required characteristics to be modeled for a PV plant is provided in the first part of this thesis. A distinction among various types of sotware,freeware,shareware etc is also made in the same section Then we present and analyze the potential of three free software programs or use in documents which form the basis for the construction of a photovoltaic park of 80 kW of the usual size for the Network of Crete. These softwares are a) Sunny Design, b)Homer καιc) RetScreen. With Sunny Design software program the user can find suggestions for the possible design of the PV installation. The Sunny Design proposes a combination of photovoltaic modules and inverters that meets the desires for the design of the PV system. Sunny Design is the only of the three programs, which defines the choice of the model of the converter, the type, the number of required inverters and exceedances of the open circuit voltage and short circuit current. It also enables the user to choose the best intersection of DC and AC wiring. The Homer software, models the operation of a power system calculates the available power from renewable sources compares with the electric charge and decides how to establish the best production. The main disadvantage of this program is that the capabilities of the converter is limited. The RetScreen software allows the user results associated with the valuation of output power, the cost of required facilities and the reduction of greenhouse gases that contribute to the emergence of global warming. Finally, there is the synopsis and comparison of such software programs and presents the conclusions from their use