Ανάλυση Σκίασης για Επένδυση Αυτοπαραγωγής. Δρ. Αντώνης Χατζηαντώνης (Ειδικός δ ό σε αναλύσεις βιωσιμότητας)

Transcript

1 Ανάλυση Σκίασης για Επένδυση Αυτοπαραγωγής στην μονάδα xxxx Δρ. Αντώνης Χατζηαντώνης (Ειδικός δ ό σε αναλύσεις βιωσιμότητας) ) 1

2 Σχέδιο Autocad Μέγιστο μέγεθος στις Κ1 Κ5: 368KWp Κ1 και Κ5 σε διάταξη 4 n(κατακόρυφος προσανατολισμός) Υπόλοιπες τρεις σε διάταξη 5 n(κατακόρυφος προσανατολισμός) Προτεινόμενη πρόσοψη είναι διάτρυτη και φέρει πολύπλοκο σχεδιασμό που χρήζει απλοποίησης ηςγια την ανάλυση 2

3 Κάτοψη/Πρόσοψη Autocad 3

4 Είδη Σκίασης Μακρινή Επηρεάζει όλη η γενννήτρια ομοιόμορφα (π.χ. βουνά) Εδώ προκαλείται από τις παραπλήσιες στέγες Ανεξάρτητη μεγέθους Κοντινή Επηρεάζει μέρος της γεννήτριας ανάλογα με τον χρόνο και το μέγεθος συστήματος Εδώ προκαλείται από την προτεινόμενη πρόσοψη 4

5 Μακρινή levation (degre ees) E Sun azimuth-elevation (21 st of each month - CYPRUS) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sept Oct Nov Dec Az (deviation fromm South, in degrees) 5

6 Κοντινή Μοντέλο (απλοποιήσεις) Η πρόσοψη εφάπτεται από τα δυτικά με τις στέγες Πρόσοψη Τοίχος Φέρει ύψος πάνω από κάβαλο Όλες οι στέγες ίδιες και επηρεάζοντια πό τον τοίχο το ίδιο Όλες οι στέγες διάταξη 4 n πλαίσια πορτραίτο (κατακόρυφος προσανατολισμός) Σημαντικές διαστάσεις: a, a f, d, d f, h f, w 6

7 Κοντινή Μοντέλο 7

8 Κοντινή σκίαση κινησομοιώσεις Σχέση P W: Κάθε στέγη επηρεάζεται από τον τοίχο w = 2,5μ, έως +2μ σε σχέση με κάβαλο (xxxx P W char inv to get the wall extends.avi) Κινησομοίωση σκίασης σε πραγματικό χρόνο: (xxxx_rt_shade, larr1m l_arr, 1m.avi) 8

9 Κοντινήσκίασηστονχρόνο(d στον f = 1μ) Μικρή ΦΒ διάταξη Μεγάλη ΦΒ διάταξη Ave shading area of the string over the year (shaded/total panels df = 1m df = 1m df = m Ave shading area of the string over the year (shaded/total panels df = 1m df = 1m df = m panels shaded 5 4 panels shaded 5 4 % of 3 % of x4 panels hf=.8, af=. Wall extends from -2.5 to x4 panels hf=.8, af= Wall extends from -2.5 to LT LT 9

10 Διτροπικότητα 3 25 Ave shading area of the string over the year (shaded/total panels) 1/1-21/3 21/3-21/9 21/9-31/12 of panels sha aded % Total string Area: 1x4=4panels hf=.8, af=., df= LT 1

11 Κοντινήσκίασηστονχώρο στον Ave shading of the roof over the year (1 = full shade, = no shade) Ave shading of the roof over the year (1 = full shade, = no shade) time in shade.4.3 time in shade.8.6 Fraction of daylight V-dist from top (kavallo) 2 5 hf=.8, af=., df=. Wall extends from -2.5 to 2. 1 H-dist from Western-most edge Fraction of daylight V-dist from top (kavallo) 2 1 hf=.8, af=., df=1. Wall extends from -2.5 to H-dist from Western-most edge Top view of above (hotter = severe shading Top view of above (hotter = severe shading 1 1 ist from top (kavallo) V-d ist from top (kavallo) V-d H-dist from roof westernmost edge H-dist from roof westernmost edge 11

12 Μοντέλο συστήματος Στοιχειοσειρές (ανεξάρτητα MPPT) 1KWp Εγκατάσταση ομοιόμορφα σε κάθε στέγη από ανατολή σε δύση (δυτικότερο ό MPPT μπορεί να είναι μικρότερο) ) ΔΥΣΗ ΑΝΑΤΟΛΗ < 1μ /KWp 1μ (KWp) 1μ (KWp) 1μ (KWp) d f μ.μ. ενωρίς μ.μ. αργότερα Μήκος Στέγης 12

13 Μοντέλο συστήματος Με ανεξάρτητη λειτουργία πλαισίων (Optimizers) i Κάθε πλαίσιο αντιμετωπίζεται σαν ανεξάρτητη οντότητα και υπό σκίαση παράγει χαμηλότερα Αύξηση κόστους εγκατάστασης (εδώ: 7,5%) Χωρίς Κάθε σκιασμένο πλαίσιο παρακάμπτεται από τις διόδους του (δεν παράγει) Πλέον μείωση στο υπόλοιπο MPPT λόγω ανικανότητας έυρεσης καθολικού σημείου μέγιστης ισχύος 13

14 Γραφικά Επηρεάζοντια μόνο τα σκιασμένα πλαίσια Επίπε εδο πλαισί ίων ΔΥΣΗ Σκιασμένα πλαίσια παρακάμπτονται Υπόλοιπο MPPT επηρεάζεται ΑΝΑΤΟΛΗ Επίπεδο στοιχειοσειρών MPPT Στοιχειοσειρές (ανεξάρτητα MPPT) 14

15 Αποτελέσματα Χωρίς σκίαση (xωρίς optimizers) Investment Initial Cost (K ) Σκίαση + optimizers Investment Initial Cost (K ) Σκίαση χωρίς optimizers Investment Initial Cost (K ) % 14 % 14 % IRR (monthly CF) Incremental IRR (monthly CF) Size (KWp) 12 IRR (monthly CF) Incremental IRR (monthly CF) Size (KWp) 12 IRR (monthly CF) Incremental IRR (monthly CF) Size (KWp) (μακρινή = 3%, κοντινή = 6%, MPPT mismatch = 9%)

16 Αυστηρότερες παράμετροι Χωρίς Optimizers (επίπεδο MPPT) Χωρίς σκίαση Με σκίαση Investment Initial Cost (K ) Investment Initial Cost (K ) % 12 % IRR (monthly CF) Incremental IRR (monthly CF) Size (KWp) 9 IRR (monthly CF) Incremental IRR (monthly CF) Size (KWp) (μακρινή = 2%, κοντινή = 5%, MPPT mismatch = 5%) 16

17 Αυστηρότερες παράμετροι Με Optimizers (επίπεδο πλαισίου) Χωρίς σκίαση Με σκίαση Investment Initial Cost (K ) Investment Initial Cost (K ) % % IRR (monthly CF) Incremental IRR (monthly CF) Size (KWp) 9 IRR (monthly CF) Incremental IRR (monthly CF) Size (KWp) (μακρινή = 2%, κοντινή = 5%, MPPT mismatch = 5%) 17

18 Εξασθένηση κοντινής σκίασης Επίπεδο πλαισίου Επίπεδο MPPT 1 Near shade att for all days. No-optimizers. d f =m (368KWp) 1 Near shade att for all days. Optimizers. d f =m (368KWp) Atten nuation factor Atten nuation factor LT (μακρινή = 2%, κοντινή = 5%, MPPT mismatch = 5%) LT 18

19 Παράδειγμα: 28/6 Επίπεδο πλαισίου Επίπεδο MPPT 28/6 w/ Optimizer for 368KWp (d f = ) 28/6 No optimizer for 368KWp (d f = ) ONLY FAR BOTH NEAR SHADE ATT NO SHADE.9.8 ONLY FAR BOTH NEAR SHADE ATT NO SHADE.7.7 Norm malized KW Norm malized KW LT LT Μακρινή Κοντινή 19

20 Συμπεράσματα Σκίαση δεν επηρεάζει την όλη επένδυση Μέγεθος στα 3 35KWp 35KWp διαφαίνεται ιδανικό (βλ. incremental IRR στην μελέτη βιωσιμότητας Αυτοπαραγωγής) Περιορισμένα οφέλη χρήσης Optimizers για ανεξάρτητη λειτουργία σε επίπεδο πλαισίου Εξερεύνηση χρήσης Optimizers για οφέλη από παρακολούθηση σε επίπεδο πλαισίου 2

21 Παρακολούθηση Επίπεδο μετατροπέα Επίπεδο πλαισίου 21