Фотовольтаическая электростанция
на участке УПИ 151, на территории г. Средец, область Бургас
I.ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Настоящий проект разработан по заказу Заказчика - Николая Василева Тодорова согласно предварительному договору о подключении, подписанному с „ЕВН Болгария Электрораспределение” АД (Приложение 1) и схеме № УПИ 151 – 14 429 кв.м.с разрешением на проектирование, выданным главным архитектором Общины Средец (Приложение 2). Предметом разработки является строительство фотовольтаической электростанции мощностью 1123,2 кWр с подобъектами: строительство металлической несущей конструкции, предназначенной для установки фотовольтаических панелей; трансформатор БКТП 2х800 кVA - однолинейная схема, распределение и внешняя сеть заземления; кабель 20 кV; кабели на площадке1 кV.
II. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
1.ПРОЦЕСС ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Известно, что термином фотовольтаик обозначают фотоэлемент, преобразующий энергию света в электрическую, т.е. он предназначен работать как генератор электроэнергии. Все фотоэлементы работают по принципу внутреннего фотоэффекта, открытого французским ученым Генри Беккерелем в 1839 г. Внутренний фотоэффект легче всего можно объяснить с помощью зонной теории. Световой фотон, падающий на атом, повышает энергию электрона валентной зоны, что позволяет ему перейти в зону проводимости. Таким образом, освобождаются электрические заряды, чье направленное движение во внешней сети является электрическим током. Основные фотоэлементы производятся из полупроводников. Базовыми материалами для фотоэлементов являются монокристаллический силиций, поликристаллический силиций и тонкослойные фотоэлементы. Выбранные для проекта фотовольтаические панели сделаны с использованием монокристаллических силиконовых фотоклеток. Каждая клетка представляет собой один монокристалл силиция, в котором образован р-n переход. Монокристаллы обеспечивают относительно высокий коэффициент полезного действия - порядка 14%. Основной характеристикой каждой фотовольтаической клетки является ее мощность.
Так как Фотовольтаик является источником постоянного тока, расчет мощности производится по формуле Р=U.I. В вольтамперной характеристике фотовольтаика можно выделить три зоны. В первой зоне (I), ток остается относительно постоянным с изменением напрежения. В этой зоне фотовольтаическая клетка ведется себя как источник тока. Вторая зона (II) - это зона максимальной мощности. Система управления должна обеспечивать попадение рабочей точки в эту зону в каждый момент времени использования фотовольтаики. В третьей зоне (III) фотовольтаик ведет себя как источник напряжения с внутренним сопротивлением, равняющимся Rc, и по этой причине с увеличением тока напряжение падает. Температура оказывает влияние на эффективность фотовольтаической клетки, причем обычно с понижением температуры фактор заполнения растет. Следовательно, с повышением температуры фотовольтаик, использующий кристаллический силиций, коэффициент полезного действия падает.
2.ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОТОВОЛЬТАИКОВ
Эффективность фотовольтаика зависит от многих факторов, в том числе от температуры кристалла, спектра света, ориентации к солнцу, географического местоположения, где он установлен и др. Принято давать все параметры фотовольтаиков при строго определенных условиях, названных стандартными, а именно: • интенсивность света, падающего на фотовольтаик – 1000 W/m2; • температура фотовольтаика – 25 °С; • солнечный референтный спектр – AM1.5; Последняя величина выражаемся в единицах, называемых воздушной массой (Air Mass – AM). В космосе нет атмосферы, поэтому говорим, что его воздушная масса равна 0 – АМ0. В полдень свет падает почти перпендикулярно на земную поверхность и проходит самый короткий путь через атмосферу. Это расстояние принято как единица и обозначается так: АМ1. Путь света через атмосферу влияет на его спектральный состав, а отсюда и на эффективность фотовольтаиков. По этой причине принято указывать мощность панелей при АМ1.5, что отвечает усредненному пути света за весь день для фотовольтаиков, установленных на географических широтах с умеренным климатом, к которому принадлежит и Болгария.
3.ДАННЫЕ О СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ В ВЫБРАННОМ МЕСТОПОЛОЖЕНИИ
- Местоположение: 42°21'290" Север, 27°10'767" Восток,
- кота: 130 m над уровнем моря,
- Класс земного покрытия: сельскохозяйственный район
- Годовой дефицит облучения по причине затенения (горизонтального): 0,0%
- Номинальная мощность PV системы: 1123,2 кВт (кристаллический силиций)
- Оптимальный наклон под углом: 32 градусов
- Ориентация (азимут) модуль: 0,0 ° (оптимальная)
- Прогнозные потери, по причине температуры: 8,3% (использована местная комнатная температура)
- Ожидаемые потери в результате эффектов угловых отражений: 3%
- Другие потери (кабели, инверторы и т.н.): 14,0%
- Комбинированные потери на PV систему: 25,3%

