FVE model_11MW Nove zamky v

Prepis

1 Vec: Materiál pre poslancov MsÚ Nové Zámky PROJEKT Informatívny model 11 MW fotovoltickej elektrárne Nové Zámky (Základný informačný dokument o možnosti výstavby a prevádzkovania fotovoltickej elektrárne v regióne mesta Nové Zámky. Modelový príklad 11 MW elektrárne.) Dátum: 13.marec 2009 Dátum poslednej aktualizácie: 13. marca 2009 Verzia: 1.01 Platné do: 31. mája 2009 Andovská 19/C, Nové Zámky, IČO:

2 Obsah tohto dokumentu je dôverný a nesmie byť žiadnym spôsobom komunikovaný či už v celku alebo jeho časti tretím stranám bez predchádzajúceho písomného súhlasu spoločnosti. Ako autori prehlasujeme, že predložený dokument bol pripravený v najlepšej viere, s najvyššou dostupnou odbornosťou a s použitím všetkých relevantných informácií dostupných v čase písania tohto dokumentu. 2/20

3 OBSAH Obsah... 3 Popis zámeru výstavby fotovoltickej elektrárne v regióne Nových Zámkov... 4 Lokalita Nové Zámky...5 Základné technické parametre FVE Nové Zámky... 6 Popis technológie... 9 Fotovoltické panely SANYO HIT...9 Solárny tracker GS_TRACKER 3500-A Menič Sunny Mini Central Trojfázový olejový transformátor BEZ Záver Prílohy Trh solárnych trackerov /20

4 POPIS ZÁMERU VÝSTAVBY FOTOVOLTICKEJ ELEKTRÁRNE V REGIÓNE NOVÝCH ZÁMKOV Predložený zámer sa týka postavenia a prevádzkovania modernej fotovoltickej solárnej elektrárne na južnom Slovensku v regióne mesta Nové Zámky s nominálnym výkonom 11 MW. Predmetom zámeru je využiť vhodné slnečné podmienky a formujúce sa priaznivé legislatívne podmienky v SR pre účely realizácie ekologického investičného zámeru, ktorý investorovi prinesie okrem možnosti nadpriemerného výnosu z investície aj riešenie, ktoré podporí hospodársky rast a zvýšenie energetickej nezávislosti Slovenska, zvýšenie vysokokvalifikovanej zamestnanosti, ochranu životného prostredia a podporu regiónu. Obr. 1 Ilustračná fotografia: Solárne trackery, Nemecko Model zámeru uvažuje s použitím nasledovnej technológie: a) Vysoko-účinné hybridné (mono-kryštál / tenký film) FV panely s 2-osím natáčaním za slnkom solárnymi trackermi GS_TRACKER. 4/20

5 Lokalita Nové Zámky Postavanie FVE Nové Zámky je plánované v extraviláne mesta Nové Zámky, ktorá má z hľadiska polohy, terénneho reliéfu i lokálneho socio-grafického a ekonomického pohľadu v rámci Slovenska výborné parametre pre výstavbu fotovoltickej elektrárne využívajúcej solárne trackery ako aj stacionárne fotovoltické konštrukcie. Obr. 2 Poloha fotovoltickej solárnej elektrárne Nové Zámky. Nové Zámky Základné údaje Kraj: Nitriansky kraj Okres: Nové Zámky Nadmorská výška: 118 m n. m. Slnečný potenciál: kwh/m 2 horizontálnej roviny kwh/m2 roviny natočenej na juh s inklináciou kwh/m2 dvoj-oso za slnkom natáčanej roviny 1 Photovoltaic Geographical Information System webpage. (European Commission, Joint Research Centre, Institute for Environment and Sustainability). 5/20

6 ZÁKLADNÉ TECHNICKÉ PARAMETRE FVE NOVÉ ZÁMKY Typ elektrárne: Menovitý výkon: Plánovaná ročná produkcia: Lokalita: Rozloha: Solárna fotovoltická elektráreň využívajúca 2-osé solárne trackery, hybridné kryštalické fotovoltické panely a beztransformátorové DC/AC meniče kw kwh Extravilán Nové Zámky, okres Nové Zámky 46 ha Plánovaný začiatok výstavby: 2009 Plánovaná termín ukončenia výstavby: 2010 Hlavné technologické komponenty: Typ Množstvo Fotovoltické panely: SANYO HIP-210NKHE1 (210 W) Trackery: DC/AC meniče: GS_TRACKER 3500-A (16 panelov SANYO & W /1 tracker) SMA Sunny Mini Central TL-10 Popis hlavných technologických komponentov ks ks ks Plánované technológie pre FVE Nové Zámky patria medzi jedny z najmodernejších v oblasti fotovoltických elektrární: 1. Fotovoltické panely: Hybridné fotovoltické panely japonskej firmy SANYO patria v oblasti nekoncentračných fotovoltických panelov medzi panely s najvyššou sériovo vyrábanou konverznou účinnosťou. Dosahujú konverznú účinnosť takmer 17%. 2. Solárne trackery: Solárne trackery firmy GoldenSUN Slovakia sa radia podľa marketingovej prieskumu renomovaného medzinárodného časopisu Photon International špecializovaného na oblasť fotovoltického priemyslu medzi popredné svetové riešenia 2-osých solárnych trackerov, najmä s ohľadom na ich nákladovú efektívnosť a vysokú presnosť natáčania za slnkom DC/AC meniče Vo FVE Nové Zámky budú použité DC/AC meniče od nemeckej firmy SMA, ktorá je najväčším svetovým producentom meničov pre fotovoltický priemysel. Podľa prieskumu časopisu Photon International sa ich meničová rada Sunny Mini Central v súčasnosti radí medzi jedny z najvhodnejších decentralizovaných DC/AC meničov pre fotovoltiku na svete. 2 Zdroj: Časopis Photon International, 08/2008, World market survey on solar trackers. 6/20

7 Nasledujúca bloková schéma v zjednodušenej podobe popisuje zapojenie hlavných komponentov FVE Nové Zámky. Každý tracker bude na sebe niesť 16 panelov SANYO (210 W) s celkovým výkonom 3,36 kw. (V rámci celej elektrárne bude nainštalovaných 216 takýchto trackerov). Každá trojica trackerov s kumulovaným DC výkonom 10,08 kw bude privádzať svoj elektrický výkon do jedného DC/AC meniča Sunny Mini Central 10000TL-10 s výkonom 10 kw. Menič premení jednosmerný prúd z fotovoltických panelov na jednu fázu striedavého prúdu. Následne sa trojica meničov nafázuje a bude dodávať do transformátora 400 V trojfázové napätie. Nafázovaný transformátor pripojený k 22 kv sieti distribučnej siete Západoslovenskej energetiky, a.s. (ZSE) zvýši privedené 400 V napätie na V. Takto, sa čistá ekologická elektrická energia vyrobená solárnou elektrárňou dostane cez distribučnú sieť ZSE do zásuviek tisícov slovenských domácností. Diagram 1 Zjednodušená ilustračná bloková schéma zapojenia solárnej fotovoltickej elektrárne Nové Zámky. 7/20

8 Vizualizácia zámeru Obr. 3 Počítačová vizualizácia výseku Fotovoltickej solárnej elektrárne Nové Zámky zobrazujúca sedem trackerov GS_TRACKER 3500-A. 8/20

9 POPIS TECHNOLÓGIE Fotovoltické panely SANYO HIT Vysoká účinnosť Fotovoltické panely modelového radu HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) japonskej firmy SANYO patria z hľadiska technických parametrov medzi svetovú špičku. Vďaka jedinečnej hybridnej kombinácii kremíkovej mono-kryštalickej technológie a technológie polovodičových tenkých filmov dosahujú vysokú účinnosť premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu, takmer 17%. Porovnanie účinností fotovoltických panelov od rôznych svetových výrobcov XunLight Kaneka Bangok Solar Technológia tenkých filmov Uni-Solar ET Solar Sharp Centennial Solar Waaree Siliken/INTRA Photov oltaics Ky ocera/premier Renewables Schϋco/Premier Renewables Ningbo Qixin Solar Polykryštalická technológia GE/Solar Liberty BP Solar/Sun Tricity Istar Solar Q-Cells/Energy Solutions Canadian Solar Shansan Ulica Pesos Sharp Zhejiang Crown/Cheryl Masters Monokryštalická technológia Crown/Premier Renewables UNION solar SANYO 0,0% 2,0% 4,0% 6,0% 8,0% 10,0% 12,0% 14,0% 16,0% 18,0% Hybridná technológia mono-kryštálu a tenkého filmu SANYO HIT 9/20

10 Znížená teplotná senzitivita Panely SANYO HIT si udržiavajú vysoký výkon a účinnosť aj pri zvýšení ich pracovnej teploty najmä v lete počas slnečných dní. A aj v takýchto prevádzkových podmienkach, keď teplota fotovoltických panelov presahuje aj 75 C si udržiavajú až o 10% lepšie parametre ako bežné kryštalické fotovoltické panely. Vysoká ročná produktivita Vďaka unikátnej technológii HIT, ktorá umožňuje foto-senzitivitu k širšiemu spektru vlnových dĺžok slnečného žiarenia, dokážu pri rovnakom inštalovanom výkone vyprodukovať ročne viac energie ako iné typy fotovoltických technológií. Nižšie uvedený graf uvádza údaje, ktoré porovnávajú technológiu tenkého filmu, polykryštálu a HIT. Porovnávacie merania bolo vykonané firmou Siblik v roku 2005 vo Viedni. Na streche boli nainštalovaný 1 kw z každej technológie, vyrobená elektrická energia bola cez DC/AC meniče dodávaná do lokálnej siete a meraná a vyhodnocovaná počas celého roku. 10/20

11 Základné technické vlastnosti panelu SANYO HIP- NKH210: Maximálny výkon: Maximálne napätie: Maximálny prúd: Napätie naprázdno: Prúd nakrátko: Garantovaný minimálny výkon: Maximálne napätie v sérii: 210 W 41,3 V 5,09 A 50,9 V 5,57 A 199,5 W 1000 V Výkonová tolerancia: +10/-5 % Teplotný koeficient: -0,3 %/ C Uvedené vlastnosti panelov SANYO: vysoká účinnosť, znížená teplotná senzitivita a vysoká ročná produktivita predurčujú panely SANYO HIT ako jednu z najvhodnejších alternatív fotovoltických panelov pre použitie so solárnymi trackermi. 11/20

12 Solárny tracker GS_TRACKER 3500-A GS_TRACKER 3500-A spoločnosti GoldenSUN Slovakia, s.r.o. je 2-osí solárny tracker určený pre natáčanie fotovoltických panelov za slnkom s cieľom maximalizovať energetický zisk z fotovoltickej premeny. Tracker sa natáča za slnkom prostredníctvom plne automatickej riadiacej jednotky, ktorá využíva komplexný astronomický výpočet polohy slnka a súbor presných senzorov a vysokoprevodovaných motorov, pomocou ktorých natáča konštrukciu trackera s fotovoltickými panelmi vždy smerom k najintenzívnejšiemu slnečnému žiareniu, tak aby solárne panely vyrábali maximálne množstvo energie. Návrh vzájomného relatívneho rozmiestnenia trackerov v rámci elektrárne bol vykonaný pomocou špecializovaného astronomického simulačného softvéru vyvinutého v spolupráci s Matematickofyzikálnou fakultou Univerzity Komenského v Bratislave (Katedra astronómie, fyziky Zeme a meteorológie), tak aby si trackery pri ich pohybe, čo najmenej vzájomne tienili. V prípade FVE Nové Zámky bolo navrhnuté rozmiestnenie s mimoriadne nízkym zatienením (do 1,5%). Obr. 4 Počítačová vizualizácia GS_TRACKER 3500-A s mono-kryštalickými fotovoltickými panelmi. Charakteristika GS_TRACKER 3500-A: % zvýšenie celoročného energetické zisku solárnych panelov v porovnaní so stacionárnymi konštrukciami. Cena o 25% nižšia ako je európsky trhový priemer. Jednoduchá konštrukcia skladačkového typu, prispôsobiteľná rôznym typom solárnych panelov (kapacita 22 m2). Jednoduchá inštalácia, ktorá nenarúša pôdny fond - inštalácie bez potreby kopania a výstavby betónových základov v zemi, šetrná voči životnému prostrediu Vysoká presnosť natáčania za slnkom, až do 0,1. Vysoká odolnosť voči silnému vetru vďaka pevnej a stabilnej koľajnicovej základni a inteligentnému systému parkovania pri silnom vetre. 12/20

13 Zobrazený graf ukazuje nameraný prínos 2-osého natáčania solárnych panelov za slnkom počas slnečného dňa. Meranie sa uskutočnilo v Liptovskom Mikuláši, počas slnečného dňa ( ). Pri meraní boli použité japonské certifikované solárne panely KANEKA 60W, 2-osé natáčanie bolo zabezpečené solárnym trackerom GS_TRACKER 3500-A. Nameraný celkový energetický zisk natáčaného panelu bol o 59% vyšší ako energia vyrobená stacionárnym panelom. Dlhodobý energetický prínos 2-osého natáčania solárnych panelov za slnkom je odvodený od lokálnych klimatických podmienok inštalácie solárnej elektrárne, ktoré sú odvodené najmä od zemepisnej šírky, nadmorskej výšky, počtu slnečných hodín, zrážkovitosti a čistoty ovzdušia. V podmienkach Slovenska je možné očakávať reálny prínos 2-osého natáčania na úrovni 25-40% v závislosti od lokálnych klimatických podmienok. V podmienkach obce Nové Zámky je predkladaný prínos 2-osého natáčania na úrovni 27-35%. Obr. 5 GS_TRACKER 3500-A v praxi: Výstavba solárnych trackerov pre fotovoltickú elektráreň spoločnosti Energy 21 (Cvrčovice pri Brne, ČR, jeseň 2008). 13/20

14 Základné technické vlastnosti GS_TRACKER 3500-A: Kapacita nosnosti : Hmotnosť bez FV panelov: Základné rozmery: Elevačný uhol: 0 90 Azimutálny uhol: 270 Presnosť solárneho natáčania: Napájací zdroj: Elektrický príkon: Prevádzka vo veternom počasí: Odolnosť voči vetru: Do 22 m2 a 450 kg 370 kg (1.600 kg s betónovými tvárnicami) Zobrazené na nasledujúcej strane 0-1 0,2 (s použitím solárneho senzoru) 24/12 VDC (220 VAC) 5-20 W Plná prevádzka pri rýchlosti vetra do 40 km/h (12 m/s) 3 ; automatické parkovanie do bezpečnostnej polohy pri rýchlosti vetra presahujúcej 41 km/h. 130 km/h v bezpečnostnej parkovacej polohe. Bezpečnostná parkovacia poloha 3 Degree 6 of Beaufort s scale (Strong wind thicker twigs are moving, wires are slashing). 14/20

15 Menič Sunny Mini Central Beztransformátorové DC/AC meniče Sunny Mini Central nemeckej firmy SMA boli v celosvetovom prieskume solárnych meničov renomovaného časopisu Photon International (2008) označené ako jedny z najvhodnejších meničov pre fotovoltické elektrárne. Vyznačujú sa: Vysokou účinnosťou, nad 98% Inteligentným automatickým systémom maximalizácie výkonu OptiTrack (MPPT systém). Vysokou bezpečnosťou (beztransformátorový, integrovaný výkonový DC vypínač ESS). Vhodnosťou pre inštaláciu v exteriéri. Základné technické vlastnosti Sunny Mini Central 10000TL-10: Vstupný DC výkon: Max. DC napätie: Rozsah vstupného FV napätia, MPPT Max. vstupný prúd: W 700 V 333 V 500 V 31 A Max. počet paralelných stringov: 5 Menovitý AC výkon: Max. výstupný prúd: W 44 A Max. účinnosť: 98,0 % Rozmery (š/v/h): Hmotnosť: 468 / 613/ 242 mm 35 kg Prevádzková teplota: -25 až +60 C Príkon: Standby/v noci: do 10 W/ 0,25 W Viac detailných informácií o fotovoltických paneloch SANYO HIP-NKH210, solárnych trackeroch GS_TRACKER 3500-A a DC/AC meničoch Sunny Mini Central 10000TL-10 nájdete v produktových listoch, ktoré Vám môžme na vyžiadanie zaslať. 15/20

16 Trojfázový olejový transformátor BEZ 1000 Pre účely transformácie nízkeho napätia (400 V) na výsoké napätie (22 kv) a prpojenie do distribučnej siete Východoslovenskej energetiky, a.s. bude vo FVE Nové Zámky použitý trojfázový olejový hermetizovaný transformátor s Cu/Al vinutím vo vlnovej nádobe 1000 kva/ 22 kv. Základné technické vlastnosti BEZ 1000: Typ ktoh 398/22 Menovité vyššie napätie: V Menovité nižšie napätie: 420/242 V (400/231 V) Skupina spojenia: Dyn1 Straty naprázdno: 1700 W Straty nakrátko (75 C): W Napätie nakrátko (75 C): 6 % Akustický tlak LpA: 53 [db(a)] Akustický výkon LWA: 73 [db(a)] Rozmery (Dĺžka/Šírka/Výška): 1760/1110/ 1665 mm Hmotnosť oleja: 550 kg Celková hmotnosť: 2520 kg 16/20

17 ZÁVER Pevne veríme, že Vás predložený materiál zaujal a tešíme sa na našu ďalšiu komunikáciu a vzájomnú spoluprácu. V prípade ďalších otázok, prosím neváhajte a kedykoľvek nás kontaktujte. Tibor Kurina konateľ spoločnosti piatok, 13. marca 2009, Bratislava 17/20

18 PRÍLOHY Trh fotovoltiky vo svete Fotovoltický trh patrí v súčasnosti vo svete medzi jedny z najperspektívnejších biznisových oblastí, ktorý zažíva v posledných rokoch nebývalý rozmach. Už viac ako jedno desaťročie rastie solárny priemysel medziročne o viac ako 40%. V roku 2007 dosiahli jeho tržby 17 miliárd amerických dolárov a stále rastie. Dokonca v roku 2007 bol viacerými renomovanými poradenskými spoločnosťami spolu s ropným priemyslom označený za najziskovejšie priemyslové odvetvie na svete. Obr. 6 Stacionárna fotovoltická elektráreň, Južná Morava (ČR). Správa portálu Solarbuzz: Svetový solárny fotovoltický trh vzrástol v roku 2007 o 62% 4 VYBRANÉ BODY ZO SPRÁVY O SVETOVOM TRHU FOTOVOLTIKY ZA ROK 2007: Výkon fotovoltiky inštalovaný celosvetovo v roku 2007 dosiahol rekordných MW a medziročný nárast o 62%. Nemecký fotovoltický trh dosiahol v roku 2007 viac ako MW nových inštalácií, čím získal 47% podiel na celosvetovom trhu. Španielsko zaznamenalo medziročný nárast o 480% a dosiahlo inštalovaný výkon 640 MW, zatiaľ čo Spojené štáty americké dosiahli s 57% medziročným nárastom nové inštalácie vo výške 220 MW. Svetová produkcia solárnych článkov dosiahla v roku 2007 konsolidovaný hodnotu vo výške MW, oproti výrobe z minulého roku vo výške MW. 4 MARKETBUZZ 2008: ANNUAL WORLD SOLAR PHOTOVOLTAIC INDUSTRY REPORT, Solarbuzz Inc., 18/20

19 Poly-kryštalické kremíkové články si naďalej udržali dominantné postavenie medzi solárnymi technológiami. 21 nových výrobcov začalo produkovať poly-kryštalické panely. Produkcia tenko-filmných solárnych panelov sa viac ako zdvojnásobila. V porovnaní s rokom 2006 (181 MW) sa v roku 2007 výroba zvýšila na 400 MW a získala na trho solárnych panelov 12% podiel. Fotovoltický priemysel pritiahol v roku 2007 investície vo výške 10 miliárd USD. Fotovoltický priemysel vygeneroval v roku 2007 celosvetové tržby vo výške 17,2 miliárd USD. Svetový rast inštalovanej fotovoltiky 5 5 2nd International Conference on SolarPhotovoltaic InvestmentsFrankfurt/Main, Germany - Feb 19th, 2008, Global Market situation and scenarios for the next 5 years, Winfried Hoffmann, President EPIA 19/20

20 Trh solárnych trackerov Solárne tracker sú systémy, ktoré natáčajú solárne panely za slnkom, čím zvyšujú ich energetický výstup o 15 až 55% oproti stacionárnym systémom. Ich energetický prínos závisí od systému natáčania a klimatických podmienok. o 1-osé natáčanie (energetický prínos: + 10 až 25%) o 2-osé natáčanie (energetický prínos: + 25 až 55%) Solárne trackery sú nevyhnutné pre natáčanie koncentračných solárnych systémov. Takmer jedna tretina solárnych elektrární využíva trackerové systémy pre zvýšenie ich energetického zisku. Obr. 7 Fotovoltická elektráreň využívajúca 2-osé solárne trackery (Nemecko). Obr. 8 Fotovoltická elektráreň využívajúca 1-osé solárne trackery. 20/20