Napelemek termelésének becslése
A piacon több ingyenes szoftver is található háztartási méretű napelemes rendszerek méretezéséhez és termelésbecsléséhez. Mi azonban szerettük volna lépésről lépésre követni a program számításait, ill. lehetőséget adni a továbbfejlesztésre, pontosításra, és különféle statisztikák készítésére.
A fejlesztést MATLAB környezetben valósítottuk meg, mivel nagy adathalmazokkal kell dolgoznunk, és a MATLAB kifejezetten mátrixszámításokhoz való. A program bemenő adatai az órás bontású időjárási adatsorok, ill. a napelemek és a szolár inverter műszaki paraméterei.
A program kimenetei szintén órás bontásúak, számolja többek között a cellahőmérsékletet, a sztring feszültséget és áramot, ill. a napelemek és az inverter között jelentkező egyenáramú veszteséget is. A dolgozatban kitérünk a napelem modulok dőlésszögének figyelembevételekor felmerülő problémákra, illetve az inverter hatásfokának feszültség- és teljesítményfüggésére is. Az inverter elhelyezésekor fontos szempont lehet a hőleadás kérdése, hiszen egy közepes, 5-10 kW-os rendszer esetén több száz watt hő is termelődhet a működése melléktermékeként, éppen ezért kimeneti adatunk a pillanatnyi inverter hatásfok és veszteség is.
Eredményeink alapján elmondhatjuk, hogy bizonyos mértékig megéri túlméretezni a napelemeket az inverterhez képest, ill. hogy a napelemek erőteljes hűtésével 2-4% többlettermelés biztosítható éves szinten, persze a nyári időszakban még ennél is több.
Hosszútávú célunk egy energiamenedzsment rendszer felépítése, amelynek része a napelemek termelésbecslése mellett a fogyasztásbecslés, és az aktuális villamosenergia árak figyelembe vétele is. Szeretnénk hűtés-optimalizálást is végezni, azaz megtudni, hogy mi az a hőmérséklet érték, amelyre lehűtve a napelemet, maximális lesz többlettermelés haszna a hűtés energiaigényével szemben. A hűtés miatti nyereséget jelenleg is számolja a program, azonban a hűtés költségei egyelőre nem ismertek, így optimumot sem tudunk számolni. Megvizsgálnánk továbbá a lehetőségét a napelem termelésének spektrális válaszfüggvény figyelembe vételével történő becslésének is.
szerzők
-
Ádám Gábor
villamosmérnöki
nappali -
Baksai-Szabó Kristóf
villamosmérnöki
nappali
konzulens
-
Dr. Kiss Péter
egyetemi docens, Villamos Energetika Tanszék
