Güneş Elektriği Sistemleri, Modelleme, Kurulum ve Analiz SOLARPOVVER. 1 Sorularınız için : info@solarpovver.

Transkript

1 Güneş Elektriği Sistemleri, Modelleme, Kurulum ve Analiz 1 Sorularınız için : info@solarpovver.com

2 Güneş Pili Sistemlerinin Tasarımı, Boyutlandırma ve Maliyet Hesaplamaları Sistem tipleri: ۷ebekeye bağlı ve ayrık sistemler Güneş pili ve sistem bile ۷enlerinin seçim kriterleri Taşıyıcı yapılar (sabit, tek ve çift eksenli izleyiciler, yıllık enerji kazanımları, rüzgar ve kar yükleri, vs) Sistem ve bile۷enlerinin boyutlandırması, kurulum ve i۷letim maliyetlerinin hesaplaması, örnekler Yaşlanma ve yıpranma sorunları ve ömürler Çevre sorunları Sorularınız için : info@solarpovver.com

3 Alexandre-Edmond Becquerel ( ) Fotovoltaik Etkinin Keşfi : 1839? Charles Fritts (1818-?) İlk güneş pili: 1884, %1 verim 3 Sorularınız için : info@solarpovver.com

4 Güneş Pillerinin Fiyat ve Maliyetlerindeki Değişim 1958: ~$1,000 / Watt 1970s: ~$100 / Watt 1980s: ~$10 / Watt 1990s: ~$3-6 / Watt : ~$1.8-.5/ Watt (cost) ~$ / Watt (price) $1.50 $1.00 / Watt (cost) 4 Sorularınız için : info@solarpovver.com

5 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Sistem bileşenleri PV modüller (kristal yada ince film tabanlı teknolojiler) Modüle Taşıyıcıları (sabit, tek yada çift eksenli izleyicili) arj kontrol cihazı (şebekeden ayrık sistemlerde) Aküler (şebekeden ayrık sistemler ve bazı şebekeye bağlı sistemler) Evirici (İnvertör) (AC uygulamalarda) DC ve AC kesiciler ve sonlandırıcılar Bağlantı kutuları, kablolar Monitöring (izleme) sistemleri 5 Sorularınız için : info@solarpovver.com

6 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma 6 Sorularınız için : info@solarpovver.com

7 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Güneş Pilleri Kristal Silikon (Crystalline silicon) Tek kristal (Mono/single crystalline) Çoklu kristal (Poly/multi crystalline) İnce film (Thin film) a-si: amorf silikon (1.7 ev band gap) c-si, (x-si): kristal silikon (1.1 ev band gap) CIGS/CIS: Cupper-Indium-Gallium-Selenide CdTe/CdS: Cadmium Telluride, Cadmium Sulfur Çok jonksiyonlu (multijunction, tandem): a-si/c-si DSSc/DSC/DYSC: Duyarlı Boya (Dye-sensitized ) Organik/polimer Ulaşılan maksimum verimler Mono-c: %5 Poly-c: %0 a-si: % 1 c-si: % 13 CdTe: %18 CIGS: %19.9 MJ: %4.8 DSSc: %8. OP: % Sorularınız için : info@solarpovver.com

8 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Standart Test Koşulları 1 sun 1000 watts/m = 1kW/m 5 o C Sıcaklık AM 1.5 (Air Mass Ratio) Önemli Büyüklükler: I-V curves Açık devre gerilim: V OC, Kısa devre akımı: I SC, Anma gücü (rated power): P m, Maksimum güçteki gerilim ve akım değerleri Sıcaklık katsayıları Farklı ı۷ınım yoğunluğu değerleri için güç ve V-I grafikleri Modül ölçüleri 8 Sorularınız için : info@solarpovver.com

9 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Mono/single Crystalline 1.56 m x 0.8 m Modül Alanı: A m = 1.5 m 9 Sorularınız için : info@solarpovver.com

10 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Mono/single Crystalline Örnek seçilen modül: SunPower C sıcaklığındaki güç: Pm = 5 o C 5 0 C sıcaklığındaki güç yoğunluğu: Standart Verim: η STC = 45 0 C sıcaklığındaki güç: P P m s d A η T = C sıcaklığındaki güç yoğunluğu: 45 0 C sıcaklığındaki verim: Pm 30W Pm, d = = = 184 W/m A 1.5m m 30W W 1.5m m T Pm = = s Pd A 1000 = %18.4 [ 1 + ( T 5) ] = 30[ 1+ (45 5)( ) ] = W T STC Pm = Pm α p 1 T T Pm 1W Pm, d = = = 170 W/m A 1.5m m 1W W 1.5 m m = % Sorularınız için : info@solarpovver.com

11 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Poly-Crystalline m x 0.95 m Modül Alanı: A m = 1.9 m 11 Sorularınız için : info@solarpovver.com

12 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Poly-Crystalline Örnek seçilen modül: SunTech STP C sıcaklığındaki güç: Pm = 5 o C 5 0 C sıcaklığındaki güç yoğunluğu: Standart Verim: η STC 45 0 C sıcaklığındaki güç: 45 0 C sıcaklığındaki güç yoğunluğu: 45 0 C sıcaklığındaki verim: = Pm 70W = s P W d A m m η T Pm 70W Pm, d = = = 14 W/m A 1.9 m m = %14 [ 1 + ( T 5) ] = 70[ 1+ (45 5)( ) ] = W T STC Pm = Pm α p 45 T T Pm 45W Pm, d = = = 19 W/m A 1.9 m T Pm 45W = = s P W d A m m m = % Sorularınız için : info@solarpovver.com

13 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Çok jonksiyonlu (multijunction, tandem): a-si/c-si 1.7 m x 1 m Modül Alanı: A m =1.7 m 00 W/m ı۷ında 1000 W/m ı۷ınım ko۷uluna göre verimdeki azalma %1 dir (5 o C ve AM 1.5) 13 Sorularınız için : info@solarpovver.com

14 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Çok jonksiyonlu (multijunction, tandem): a-si/c-si Örnek seçilen modül: Sontor SN C sıcaklığındaki güç: Pm = C sıcaklığındaki güç yoğunluğu: Standart Verim: η STC 45 0 C sıcaklığındaki güç: = P P m s d A 45 0 C sıcaklığındaki güç yoğunluğu: C 145W = W m m o Pm 145W Pm, d = = = 85 W/m A 1.7 m m = %8.5 [ 1 + ( T 5) ] = 1451 [ + (45 5)( 0.004) ] = W T STC Pm = Pm α p 133 T T Pm 133W Pm, d = = = 78 W/m A 1.7 m m 45 0 C sıcaklığındaki verim: η T = P P T m s d A = 133W W m m = % Sorularınız için : info@solarpovver.com

15 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma CdTe ince film 1. m x 0.6 m Modül Alanı: A m =0.7 m 15 Sorularınız için : info@solarpovver.com

16 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma CdTe ince film Örnek seçilen modül: Calyxo CX C sıcaklığındaki güç: Pm = C sıcaklığındaki güç yoğunluğu: Standart Verim: η STC 45 0 C sıcaklığındaki güç: = P P m s d A 45 0 C sıcaklığındaki güç yoğunluğu: 45 0 C sıcaklığındaki verim: η T = 1000 o C Pm 65W Pm, d = = = 90 W/m A 0.7 m m 65W W 0.7 m m T Pm = = s Pd A 1000 = %9 [ 1 + ( T 5) ] = 651 [ + (45 5)( 0.005) ] = W T STC Pm = Pm α p 6 T T Pm 6W Pm, d = = = 86 W/m A 0.7 m m 6W W 0.7 m m = % Sorularınız için : info@solarpovver.com

17 İnce film üretici firmalardan bazıları Sontor/Q-Cell (a-si) Calyxo/Q-Cell (CdTe) Solibro/Q-Cell (CIGS) United Solar Ovonic Sharp Kaneka Mitsubishi heavy industries Fuji electric systems Innovalight Ersol solar energy ENN Solar Group (China) Xunlight corporation Sungen international limited OptiSolar VHF technologies Anahtar teslim üretim tesisi kuran bazı firmalar Applied Materials Anwell Technologies Limited Oerlikon Solar Ulvac HindHigh Vac 17 Sorularınız için : info@solarpovver.com

18 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Dye Sensitized PV Organic PV 18 Sorularınız için : info@solarpovver.com

20 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma İnce Film Fotovoltaiklerin Temel Avantajları Ucuz (100 kat az Si ve üretim kolay) Gücün sıcaklık bağımlılığı daha az Verimin solar radyasyon yoğunluğuna bağımlılığı daha az Üretim ve uygulama (BIPV) kolaylığı Temel Dezavantajı Dü۷ük verim: güç ba۷ına daha fazla yer Mono/Poli kristal Fotovoltaiklerin Temel Dezavantajları Pahalı Gücün sıcaklık bağımlılığı daha fazla Verimin solar radyasyon yoğunluğuna bağımlılığı daha fazla Üretim ve uygulama (BIPV) kolaylığı Temel Avantajı Yüksek verim: güç ba۷ına daha az yer 0 Sorularınız için : info@solarpovver.com

21 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma PV teknolojisinin seçiminde temel kriter Yer sorunu varsa Yer sorunu yoksa Mono/poli kristal PV İnce film PV Bir PV modülün yıllık üretebileceği enerjinin hesabı 1) Uygulamanın yapılacağı bölgedeki yıllık güne۷ ı۷ınımı yoğunluğu değerini bul GEPA (Elektrik İ۷leri Etüt İdaresi, Meteoroloji istasyonu verisi (Devlet Meteoroloji İ۷leri Genel Müdürlüğü, Pyronometer ile yerine yıllık ölçüm ) Kullanılacak PV modülün 45 o C için verimini hesapla 3) Yıllık enerji üretimi E m = E s d ηa m 1 Sorularınız için : info@solarpovver.com

22 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma GEPA: Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası ( Sorularınız için : info@solarpovver.com

24 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma CdTe Verim 5 o C Verim %8.6@ 45 o C 100 m alandan YııllıkEnerji Üretimi : kwh m m yıı = 1040 kwh Mono Verim %18.4@ 5 o C Verim %17@ 45 o C 100 m alandan YııllıkEnerji Üretimi : kwh m m yıı 100 m 0.17 = 3000 kwh Poli Verim %14@ 5 o C Verim %13@ 45 o C kwh m m yıı alandan YııllıkEnerji Üretimi : 0.13 = 1800 kwh 4 Sorularınız için : info@solarpovver.com

25 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma 100 m² lik bir dairede yaşayan 4 ki۷ilik bir ailenin aylık ortalama elektrik tüketimi 50 kw e h tir. Yıllık enerji ihtiyacı: 1x50=3000 kw e h/yıl Yakla۷ık 3 kw lık kurulu güce sahip bir sistem bu evin aylık elektriğini kar۷ılayabilmektedir. s s Pm s E d E m = ηeη E d A m = E = s d Am Pm s P A P E P E s d P s d s d s d kw = 1 m = 1400 h yıı d m kwh E m 3000 = 1400 P kw m = s s = =. m yıı E P 1400 E۷değer güç faktörü= = = d d = = d İstanbul Antalya 5 Sorularınız için : info@solarpovver.com

26 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Kayıplar Paneller için sıcaklık düzeltmesi nedeniyle: 0.9 Akü ۷arj verimi:0.90 (ömür boyu ortalama) Akü de۷arj verimi: 0.90 (ömür boyu ortalama) İnvertör Verimi: 0.95 Kablo kayıpları vb. Durumlar için: 0.95 = 0 = On-Gride Kayıp oranı Off-Gride Gerekli kurulu güç Kayıp oranı Gerekli kurulu güç. kw P m = = =. kw P m = = 3. 3 kw 0.65 kw = Sorularınız için : info@solarpovver.com

27 Güneş pili sistem bileşenleri, seçim ve boyutlandırma Sistem Tasarımında İzlenecek Yol Kullanıcının yıllık ihtiyacının belirlenmesi (varsa tüketimi azaltıcı önlemleri önerilemesi) Uygulama bölgesi için güne۷ ı۷ınımının belirlenmesi PV Modüllerin seçimi DC-AC Invertörün seçimi Maksimum Güç İzleme Penceresinin PV lerle uyumunun kontrolü Maksimum DC gerilim ve akımının PV lerle uyumu Modül grubunun V oc ve I sc değerlerinin invertörün değerleriyle uyumunun kontrolü Akü olacaksa, otonomi süresi ve akü ۷arj-de۷arj verimleri gözönüne alınarak kapasitenin belirlenmesi Akü olması durumunda ۷arj kontrol cihazının belirlenmesi Maksimum Güç İzleme Penceresinin PV lerle uyumunun kontrolü 7 Sorularınız için : info@solarpovver.com

28 PV Sistem Tipleri Grid Interactive Grid Interactive with Battery Back-Up Stand Alone Stand Alone with Battery Back-Up 8 Sorularınız için : info@solarpovver.com

29 GrideInteractive PV 9 Sorularınız için : info@solarpovver.com

30 GrideInteractive with Battery 30 Sorularınız için : info@solarpovver.com

31 Stand-AloneSystem Cathodic Protection Air circulation etc Sorularınız için : info@solarpovver.com

32 Stand Alone with Battery Back-Up Rural Electrification Communications Lighting Millitary Etc. 3 Sorularınız için : info@solarpovver.com

33 Seri Bağlama Paralel Bağlama 33 Sorularınız için : info@solarpovver.com

34 Seri ve paralel birlikte 34 Sorularınız için : info@solarpovver.com

35 Bir PV Sisteminde aynı modüller kullanılmalı. Aksi durumlarda ciddi güç düşümleri olabilir 35 Sorularınız için : info@solarpovver.com

36 36 Sorularınız için : info@solarpovver.com

37 Aküsüz sistemlerde invertör seçerken verim dışında gözönüne alınması gereken parametreler: 1. MPPT etkinliği (yarı bulutlu havada MPPT yeteneği). Yüksek sıcaklıkta çıkış gücü 3. Ürün güvenirliliği 4. DC gerilim penceresi ve çalışmaya başlanma noktası 37 Sorularınız için : info@solarpovver.com

38 VOLTAGE INPUT FOR BATTERYLESS GRID-TIED INVERTERS 1. Series string voltage needs to fit the inverter s input window. Voltage in a series string varies with temperature 3. If PV array voltage is lower than inverter s window no energy production 4. If PV voltage exceeds inverter s window could damage unit or void warranty 38 Sorularınız için : info@solarpovver.com

39 AVAILABLEGRID-TIEDINVERTERS SMA Source: FRONIUS Source: POWER ONE Source: XANTREX Source: PV POWERED Source: SOLECTRIA Source: KACO Source: Sorularınız için : info@solarpovver.com

40 AVAILABLE GRID-TIED(WITH BATTERIES) INVERTERS SMA Source: Source: OUTBACK XANTREX BEACON Source: Sorularınız için : info@solarpovver.com

41 Topraklama 41 Sorularınız için : info@solarpovver.com

42 Tüm donanımlar topraklanmalı 4 Sorularınız için : info@solarpovver.com

43 Gerçek topraklama yapılmalı 43 Sorularınız için : info@solarpovver.com

44 Taşıyıcı yapılar İzleme Ekseni Sayısına göre İzleyiciler Sabit Tek eksenli izleyici Düşey Yatay (Türkiye için yıllık enerjide %5 iyileşme, aynı zamanda daha az yer ihtiyacı) Çift eksenli izleyici (Türkiye için yıllık enerjide %30 iyile۷me, daha az yer ihtiyacı) Madrid deki bir PV dizisine gelen günlük yıllık ortalama değerleri Radiation (kwh/m d) Sabit (30 o ) Tek eksenli E/W Tek eksenli N/S Global Yüzde artış %8 %0 36 enerji yoğunluğunun Direkt Difüzif Çift eksenli 44 Sorularınız için : info@solarpovver.com

45 Taşıyıcı yapılar Yatay eksenli (Yükseklik açısını izliyor) Sabit eksenli Düşey eksenli (Azimuth açısını izliyor) 45 Sorularınız için : info@solarpovver.com

46 Taşıyıcı yapılar Sürücü mekanizmalar İzleme mekanizması Aktif Doğrudan elektrik motorlu tahrik Hidrolik motorlu tahrik Pasif Isınan havayla tahrik Foto algılayıcı: kapalı havalar gibi difüzif radyasyon ko۷ullarında sorunlu Astronomik/kronolojik Korozyona dayanıklı malzemeden yapılmalı (deniz kenarındaki bölgeler, panel yıkama vs.) Basit mekanizmalı olmalı: Bakımı ve arıza olasılığı az olması için Az enerji tüketimi olmalı İzleyici mekanizmalı taşıyıcıların olumsuz tarafları İlk yatırım maliyeti artırır (çift eksenli 350 $/m PV nin yaklaşık %0 si) İ۷letme maliyetini artırır (bakım ve onarım giderleri, enerji tüketimleri) Sistem güvenilirliğini azaltır (arıza olasılığını artırır) Uygulamayı sınırlar: Örneğin bina uygulamalarında 46 Sorularınız için : info@solarpovver.com

47 Sabit panellerin yerle olan uygun açıları 47 Sorularınız için : info@solarpovver.com

48 Türkiye için sabit panellerin yerle olan uygun açıları Türkiyenin enlem aralığı: Dünya ekseninin açısı: 3 Yaz konumu: 41-3= =13 Kı۷ konumu: 41+3= =59 İstanbul için yıllık ortalama: Sorularınız için : info@solarpovver.com

49 Taşıyıcı yapılar Rüzgar Yükü Rüzgar basıncı: SF=1 P V = ρ air V air SF V(m/s) V(km/h) P V (Pa) P v (kg/m ) P V V ρ air air :Pascal= N :kg/m : m/s 3, ρ m air SF: Shape factor 1. kg/m Ülkemizdeki maksimum fırtına hızı: 110 km/h Yaratabileceği basınç: 540 Pa PV panellerin dayanımı: 400 Pa 45 kg/m Dayanabileceği rüzgar hızı: 8 km/h Sorularınız için : info@solarpovver.com

50 Taşıyıcı yapılar Kar Yükü Kar yoğunluğu: %3 - %0 x su yoğunluğu ρ snow = Karın özgül ağırlığı: f snow kg m = ρ snow Kar yüksekliği (m) Kar yükü (Pa) Kar yükü (kg/m ) N m PV panellerin dayanımı: 400 Pa 45 kg/m Taşıyabileceği kar yükü: 8-1. m Sorularınız için : info@solarpovver.com

51 Taşıyıcı yapılar İzleyici sistemli taşıyıcı uygulayan bazı firmalar USA Germany SunPower, USA Titan Tracker, Spain 51 Sorularınız için : info@solarpovver.com

52 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World 40 MW, Waldpolenz Energy Park, Germany 3 MW, Jumilla Solar Power Plant, Spain 1 MW, Calavéron Solar PV, Spain 0 MW, Solarpark Beneixama, Spain 0 MW, SinAn Power Plant, Korea 14 MW, Nellis Solar Power Plant, USA 11 MW, Serpa Solar Power Plant, Portugal 6 MW, Fuente Álamo Power Plant, Spain 5 Sorularınız için : info@solarpovver.com

53 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World Waldpolenz Energy Park Location / Startup Date Nominal Power Power per meter square Bolanden, Germany / Dec MWp W/m² Global Radiation 111 kwh/m²-year Type of modules CdS/CdTe Thin-film Number of modules 550,000 modules Support System Fixed Electricity Production 40,000 MWh/year Energy/ peak power 1000 MWh/MWp-year Cont. power equ. Factor 0.11 CO Reduction 65 t/mw-year Manufacturing and installation cost 4.88 $/W Operating and Maintenance cost 0.05 $/W-year Feed-in Tariffs /kwh (49,40-56,51 /kwh) 53 Sorularınız için : info@solarpovver.com

54 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World Jumilla (Murcia) Location / Startup Date Nominal Power Power per meter square Global Radiation Type of modules Number of modules Support System Electricity Production Energy/ peak power La Hoya de Vicentes, Spain/007 3 MWp 3 W/m² 1750 kwh/m²-year Multi- Cont. power equ. Factor 0.15 CO Reduction Manufacturing and installation cost Operating and Maintenance cost Feed-in Tariffs 10,000 modules single-axis 30,000 MWh/year 1300 MWh/MWp-year 186 t/mw-year 9.39 $/W 0.09 $/W-year 0.44 /kwh (64.73 /kwh) 54 Sorularınız için : info@solarpovver.com

55 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World Solarpark Calavéron Location / Startup Date Calavéron, Spain / 008 Nominal Power Power per meter square Global Radiation Type of modules Number of modules Support System Electricity Production Energy/ peak power Cont. power equ. Factor 0. 1 MWp 1. W/m² 1750 kwh / m²-year Multi- 96,000 modules dual-axis 40,000 M Wh / year 1886 MWh / MWp-year CO Reduction 1839 t / MW-year Manufacturing and installation cost N/A Operating and Maintenance cost N/A Feed-in Tariffs 0.44 /kwh (64.73 /kwh) 55 Sorularınız için : info@solarpovver.com

56 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World Solarpark Beneixama Location / Startup Date Nominal Power Power per meter square Global Radiation Type of modules Number of modules Support System Electricity Production Energy/ peak power Province Alicante, Spain/007 0 MWp 40 W/m² 1934 kwh/m²-year Multi- Cont. power equ. Factor 0.19 CO Reduction Manufacturing and installation cost Operating and Maintenance cost Feed-in Tariffs 100,000 modules single-axis 30,000 MWh/year 1500 MWh/MWp-year 1500 t/mw-year N/A N/A 0.44 /kwh (64.73 /kwh) 56 Sorularınız için : info@solarpovver.com

57 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World SinAn Power Plant Location / Startup Date Nominal Power Power per meter square Global Radiation Type of modules Number of modules Support System Electricity Production Energy/ peak power Jeollanam-do, South Korea/008 0 MWp 33 W/m² 1314 kwh / m²-year N/A Cont. power equ. Factor 0.19 CO Reduction Manufacturing and installation cost Operating and Maintenance cost Feed-in Tariffs 108,864 modules single-axis 33,000 MWh / year 1650 MWh / MWp-year 100 t / MW-year 7 $/W 0.07 $/W-year KRW/kWh (0.4 /kwh,51 /kwh) 57 Sorularınız için : info@solarpovver.com

58 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World Nellis Solar Power Plant Location / Startup Date Nevada, USA / 007 Nominal Power Power per meter square Global Radiation Type of modules Number of modules Support System Electricity Production Energy/ peak power Cont. power equ. Factor 0. CO Reduction 14 MWp 4.56 W/m² 1800 kwh / m²-year Mono modules single-axis Manufacturing and installation cost Operating and Maintenance cost 5,000 MWh / year 1785 MWh / MWp-year 1785 t / MW-year $/W 0.07 $/W Feed-in Tariffs 40 /kwh (0.31 /kwh) 58 Sorularınız için : info@solarpovver.com

59 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World Serpa Solar Power Plant Location / Startup Date Nominal Power Power per meter square Global Radiation Type of modules Number of modules Support System Electricity Production Energy/ peak power Alentejo, Portugal / MWp 18.3 W/m² 1900 kwh / m²-year N/A Cont. power equ. Factor 0.4 CO Reduction Manufacturing and installation cost Operating and Maintenance cost Feed-in Tariffs 5,000 modules single-axis 3,000 MWh / year.090 MWh / MWp-year 77 t / MW-year N/A N/A 0.3 /kwh (41 /kwh) 59 Sorularınız için : info@solarpovver.com

60 Some Examples of MW-scale PV Power Plants in the World A Brief Comparison of the MW-scale PV Power Plants in the World Name of Power Plant Waldpolenz Germany Jumilla Spain Calavéron Spain Beneixam a Spain SinAn Korea Nellis USA Serpa Portugal Nominal Power (MWp) Startup Date Dec 009 Nov 007 May 008 Sep 007 May 0 08 Dec 0 07 Fuente Álamo Spain Jan 007 Sep 008 Power per meter square (W/m ) Global Radiation (kwh/m²-year) Type of Modules Thin-film (CdTe) Multi-c N/A Multi-c N/A Mono-c N/A Mono&Multi -c Support System fixed single- dual- N/A single- single- single- N/A Electricity Production (MWh/year) 40,000 30,000 47,400 30,000 33,000 5,000 3,000 44,000 Energy per Peak Power (MWh/MWpyear) Continuous Equivalent Power Factor (MWx 8760h/MWh) 1,000 1,300,05 1,500 1,650 1,785,090 1, CO Reduction (t/w-year) Manufacturing and Installation Cost ($/W) Operating and Maintenance Cost ($/W-year) N/A N/A N/A N/A Feed-in Tariff ( /kwh) Güneş Elektriği Sistemleri, Modelleme, Kurulum ve Analiz Kursu, Nisan 009, Istanbul Teknik Universitesi, SDKM, Maslak, Istanbul. Güneş Pili Sistemlerinin Tasarımı, Boyutlandırma ve Maliyet Hesaplamaları, Prof. Dr. Altuğ Şişman, İTÜ Enerji Enstitüsü 60 Sorularınız için : info@solarpovver.com

61 Yer Seçiminde Gözönüne Alınması Gereken Kriterler Solar global radiation Meteorological properties temperature due to low latitute degree wind speed vapor pressure humidity, smoke, fogs, haze, airborne dust Power distribution networks access Parameters Expectation >1400 kwh/m²-year warm Distance of Transportation low distance Proximity to transmission low distance Land price low Topographical and Geological Properties incline low geographical direction South ground structure for the construction suitable Intensity of natural disasters occurrence Earthquake risk low Torrent risk Soil erosion risk Population and human labor Aggregation of people Industrial facilities Availability of the water low low low low low adequte adequte Necessary for the facilities and the workforce demands low distance 61 Sorularınız için : info@solarpovver.com

62 Low Solar Radiation (Low Energy Production) Proper Area High Elevation and Mountains (Undulating Land and Blanket of Snow) 6 Sorularınız için : info@solarpovver.com

63 Yaşlanma ve yıpranma sorunları ve ömürler 63 Sorularınız için : info@solarpovver.com

64 Fotovoltaiklerin Dayanımları, Yaşlanmaları ve Ömürleri Genel olarak garanti süreleri: 0-5 yıl Silikon hücrelerin ideal ko۷ullarda neredeyse sonsuz ömürleri vardır. Ancak pratikte modüllerin çıkı۷ gücü zamanla azalır. Güç kaybının genel olarak 10. yılın sonunda maksimum %10 ve 0. yılın sonunda ise maksimum %0 olması beklenir. Lamine edilmi۷ kristal modüller 30 yıl ömür göz önüne alınarak üretilirler. Bu güç kaybının 3 temel nedeni vardır: 1. Nem: Modül içersine sızan nemin iletkenlerde yarattığı korozyon,. UV Işınları: UV ı۷ınlarının zamanla modül dı۷ yüzeyi ile hücre arasında yer alan malzemenin optik geçirgenliğini olumsuz yönde etkilemesi, 3. Isıl çevrimler: Isıl gerilme çevrimleri sonucu hücre ve optik mazlemede mikro çatlaklar olu۷ması, kontaklardaki metal atomlarının yarı-iletken yapısa göç ederek yarı-iletkenin özelliklerini bozması, vb Sorularınız için : info@solarpovver.com

65 Yaşlanma ve yıpranma sorunları ve ömürler Yaşlanma Zamana yayılı: iletkenlerde korozyon ve optik yapıların özelliklerinde zamanla kötüle۷mesi sonucunda Ani: Modüle içerisndeki bir hücrede olu۷an kırılma, çatlama, kontak kopması vs gibi arıza sonucunda Modüledeki hücrelerde oluşan yaşlanma ve yıpranmalar İçeri sızan su buharı nedeniyle kontaklarda ve iletken yapılarda korozyona bağlı iç direnç artı۷ı: Modül koruyucusunun (ki çoğu zaman EVA: Ethylene Vinyl Acetate) ve arka tabakanın (ki genelde Polyvinyl Fluoride Films) zamanla i۷levlerini yitirmesidir. Böylece panel içersine nem girerek hücrelerde ve iç elektrik bağlantılarında korozyona neden olur. Sonuç olarak modülün iç direnci artar ve çalı۷ma gerilimi dü۷er. Özellikle UV ı۷ınları bu malzemelerin elastik özelliklerini zayıflatır ve sertle۷melerine sebeb olur. p-n eklemine kontak noktalarındaki metal atomlarının zamanla göç etmesi sonucu eklem direncinin artması, Anti-yansıtma (antireflection) bozulması: UV ı۷ınları hücrelerle ön cam arasındaki EVA tabakasını da bozar ve bu bozulma daha az ı۷ığın hücrelere ula۷masına yol açar. Hücrenin kısa devre olması: Özellikle ön ve arka kontakların birbirine çok yakın olduğu ince film PV lerde korozyon yada hasarlı hücre malzemesi tarafından kısa devre olu۷ur Sorularınız için : info@solarpovver.com

66 Arıza ve Yaşlanma Nedenleri Açık devre haline gelme: Isıl çevrimler, iddetli hava ko۷ulları, Üretimde olu۷an ancak fark edilmeyen çok ince çatlaklar zamanla hücrede büyük çatlaklar yaratabilir. Çok sayıdaki kontak noktaları ve interconnect-busbars pilin çalı۷masını sürdürmesini önemli ölçüde sağlasar Sorularınız için : info@solarpovver.com

67 Arıza ve Yaşlanma Nedenleri Module Open-Circuits Open circuit failures also occur in the module structure, typically in the bus wiring or junction box. Module Short-Circuits Although each module is tested before sale, module short circuits are often the result of manufacturing defects. They occur due to insulation degradation with weathering, resulting in delamination, cracking or electrochemical corrosion. Module Glass Breakage Shattering of the top glass surface can occur due to vandalism, thermal stress, handling, wind or hail. Module Delamination A common failure mode in early generations of modules, module delamination is now less of a problem. It is usually caused by reductions in bond strength, either environmentally induced by moisture or photothermal aging and stress which is induced by differential thermal and humidity expansion. Hot-Spot Failures Mismatched, cracked or shaded cells can lead to hot-spot failures, By-Pass Diode Failure By-pass diodes, used to overcome cell mismatching problems, can themselves fail, usually due to overheating, often due to undersizing (Durand). The problem is minimised if junction temperatures are kept below 18 C. Encapsulant Failure UV absorbers and other encapsulant stabilizers ensure a long life for module encapsulating materials. However, slow depletion, by leaching and diffusion does occur and, once concentrations fall below a critical level, rapid degradation of the encapsulant materials occurs. In particular, browning of the EVA layer, accompanied by a build-up of acetic acid, has caused gradual reductions in the output of some arrays, especially those in concentrating systems 67 Sorularınız için : info@solarpovver.com

68 Çevre sorunları Üretim Süreci Çalı۷anlar Halk: Katı ve sıvı atıklar (kesme, yıkama, asitle i۷leme, lehim, vs) Kullanım süreci: Halk (pratik olarak olağan kullanımda hiçbir risk içermiyor) İmha süreci: Cd, CdTe, CdS, Pb (belediyenin çöp arıtma tesisleri) Çalı۷anlar Halk 68 Sorularınız için : info@solarpovver.com

69 Çevre sorunları Üretimde çalışanlar için riskli malzemeler ve etkileri 69 Sorularınız için : info@solarpovver.com

70 Fotovoltaik Güç Santrallerinin Az Kalkınmış Bölgelerde Yerel Katkıları İşsizliğin azalması, Yerel enerji ihtiyacının karşılanması Tarımsal sulamanın enerji ihtiyacı Varsa yerel endüstrinin Modern tarım çiftliklerinin geli۷imi için gereken alt yapının hazırlanması, Yenilenebilir enerji teknolojileri konusunda bölgesel bilincin geli۷mesi Artan yerel enerji üretimi sonucu bölgesel endüstrinin geli۷imi Santral nedeniyle bölgeye ilginin çekilmesi ve turizmin (alternatif turizm) geli۷imine katkı Bölgede hava kirliliği artırılmadan enerji üretimi artırılmı۷ ve böylece birim enerji ba۷ına kirlilik oranın dü۷ürülecektir, 70 Sorularınız için : info@solarpovver.com