Transcript Slide 1

National R&D Institute for Cryogenics
and Isotopic Technologies –
ICIT Rm Valcea
Sistem inovativ de optimizare
a parametrilor de eficienta
energetica ai panourilor si
sistemelor fotovoltaice
Programul Operaţional: POS CCE
Axa Prioritară: AP2 “Competitivitate prin cercetare, dezvoltare
tehnologica şi inovare”
Domeniul de intervenţie: D.2.1 „Cercetare-dezvoltare în parteneriat
între universităţi/ institute de cercetare-dezvoltare şi întreprinderi
în vederea obţinerii de rezultate aplicabile în economie”
Operaţiunea: O.2.1.1 “Proiecte de CD în parteneriat între
universităţi/institute de cercetare şi întreprinderi”
Celulele fotovoltaice (PV- PhotoVoltaic) sunt
dispozitive care convertesc direct lumina
solara in energie electrica (curent continuu).
Grupuri de celule PV conectate in panouri si
arii PV se utilizeaza pentru alimentarea
motoarelor sau a altor consumatori de c.c.
Prin utilizarea de echipamente pentru
conversia cc/ca, sistemele PV integrate pot
produce curent alternativ, compatibil cu
orice aplicatie conventionala, si opereaza fie
insularizate, fie cuplate la reteaua publica de
energie electrica.
Cu exceptia unei zone restranse din
nord- vestul extrem, din podisurile
Transilvaniei si Moldovei, si a
regiunilor muntoase, potentialul
fotovoltaic se situeaza peste o
valoare a iradierii globale de 1350
kWh/m2 , iar cca. jumatate din
suprafata tarii se bucura de o
iradiere globala mai mare de 1550
kWh/ m2, cea ce reprezinta o
resursa de energie regenerabila
deloc neglijabila.
Potentialul de energie solara pentru generare de energie electrica al Romaniei
(reprezentat ca suma iradierii globale receptata de o suprafata PV avand inclinatia optima,
mediata pe 10 ani (1981-1990), exprimat in kWh/m2 )
Cateva caracteristici ale radiatiei solare incidente sunt critice
in interactiunea cu celula PV:
• spectrul luminii incidente;
• densitatea de putere radiata;
• unghiul de incidenta al radiatiei solare la
suprafata celulei PV;
• cantitatea anuala sau diurna de energie solara
radiata pe amplasamentul aplicatiei.
Parametri utilizati pentru a caracteriza o celula PV sunt:
• curentul de scurtcircuit ISC
• tensiunea in gol VOC
• factorul de umplere FF
• rezistenta caracteristica RCH
• eficienta η.
Obiectivul general al proiectului il constituie realizarea unui
sistem de producere a energiei electrice utilizand panouri
PV, aplicand solutii inovative de optimizare a parametrilor
de eficienta energetica ai panourilor si sistemelor PV, cu
scopul cresterii competitivitatii economice a aplicantului
OBIECTIVE SUBSIDIARE:
•Stimularea cresterii nivelului de inovare si a accesului IMM la activitati
de cercetare- dezvoltare si transfer tehnologic.
•Realizarea de solutii integrate complete pentru furnizare de energie
electrica utilizand panouri PV si cresterea competentei tehnologice a
aplicantului in acest domeniu.
•Oferirea unui instrument de cunoastere de inalt nivel pentru IMM, cu
scopul de a sustine cresterea competitivitatii economice a acestuia pe
plan national si international.
•Crearea unei oportunitati de includere a IMM in reteaua furnizorilor
de produse si servicii competitive in domeniul energiei din surse
regenerabile.
•Diversificarea oportunitatilor de investitie in sisteme energetice
nepoluante in tara.
•Crearea premizelor pentru dezvoltarea de solutii energetice bazate pe
energia solara, personalizate la conditiile specifice Romaniei.
EtylVynilAcetate (EVA)
Folie protectoare Tedlar
Celule PV (Si mono- sau policristalin)
Panou protector sticla
Structura unui panou PV cu celule din
siliciu mono- sau policristalin se
prezinta in figura alaturata si este in
mod tipic formata din cinci straturi care
se lamineaza impreuna sub presiune, la
temperaturi cuprinse intre 1400C si
1500C: un strat superior de sticla, un
strat de EVA, celulele PV interconectate
din punct de vedere electric (cel mai
frecvent in serie), al doilea strat de EVA,
apoi invelisul protector inferior. La
racire,
datorita
proprietatilor
termoplastice ale straturilor de EVA, se
obtine panoul solar solid si etans,
protejat la intemperii. Dupa laminare,
panoului i se ataseaza un cadru metalic,
cu scopul de a-i mari rezistenta
mecanica si a facilita manevrarea si
montajul in arii de panouri PV
Etapa I- Crearea cadrului teoretic si experimental
In cadrul primei etape a proiectului se va realiza un studiu privitor la
fenomenele fizice care guverneaza functionarea panourilor PV din Si
mono- si policristalin si modelarea comportarii parametrilor care
descriu aceasta functionare, in vederea estimarii performantelor.
De asemenea, in cadrul acestei etape se va proiecta si realiza un
sistem performant de testare a celulelor si panourilor PV si de
masurare a eficientei acestora., ale carui caracteristici se vor
determina experimental.
Etapa 2 - Optimizarea energetica a panourilor fotovoltaice
In cadrul celei de-a doua etape a proiectului se vor elabora solutii de
crestere a eficientei energetice a celulelor si panourilor PV prin diferite
metode de maximizare a absorbtiei si minimizare a reflexiei radiatiei
solare incidente la suprafata acestora, se vor testa solutiile elaborate si se
vor determina performantele acestora.
De asemenea, se va proiecta si realiza un sistem de racire a panoului PV
cu recuperarea caldurii prin convectie libera si cu recirculare, in vederea
optimizarii energetice a acestuia si se va studia comportarea cu
temperatura a panoului PV cu si fara sistem de recuperare a caldurii,
urmand ca in urma unei analize cost- performanta sa se stabileasca solutia
finala.
Etapa 3 - Optimizarea energetica a sistemului integrat de
generare de energie utilizind panouri PV
In cadrul celei de-a treia etape a proiectului se va proiecta,
realiza si testa un sistem inteligent de maximizare a energiei
furnizate de panourile PV prin operare in punctul de putere
maxima.
Pe baza experientei si a rezultatelor obtinute se va elabora un
breviar de dimensionare a unui sistem energetic fotovoltaic in
functie de necesitatile consumatorului, optimizat din punct de
vedere energetic si se va redacta o propunere de brevet cu
subiectul: Panou PV cu concentrator solar si sistem de
cogenerare de energie termica. Se vor disemina rezultatele
proiectului prin editarea unei brosuri si a unui pliant.
COMPONENTE DE FINANŢARE
Valoarea totală a proiectului
Valoarea neeligibilă a proiectului
Valoarea eligibilă a proiectului
Asistenţă financiară nerambursabilă
solicitată
Contribuţia eligibilă a solicitantului
Contribuţia în numerar
Contribuţia în natură (nu e cazul)
Împrumut
VALOARE
6.036 022
1.936.735
3.978.287
2.321.804
1.656.483
1.656.483
0
0
Proiectul va conduce la cresterea cu 10% (ceea ce reprezinta 146MWh) a
cantitatii totale anuale de energie produsa din surse regenerabile (energie
solara) pentru o productie anuala prezumata de panouri PV avand puterea
instalata de 1000 kWp, prin intermediul urmatoarelor servicii de cercetare
furnizate de catre institut:
•cresterea eficientei celulelor / panourilor PV prin aplicarea unei tehnici de
reducere a reflexiei luminii solare la suprafata acestora prin utilizarea de
sticla de diverse sortimente si sticla texturata, de la 16% la cca. 18%;
•cresterea eficientei celulelor / panourilor PV prin utilizarea de
concentratoare de lumina solara;
•utilizarea surplusului de energie termica aparut ca urmare a utilizarii
concentratoarelor de lumina solara intr-un sistem de cogenerare;
•implementarea unui sistem de urmarire a punctului de putere maxima
MPPT (Maximum Power Point Tracking) in sistem 2D , care va conduce la un
castig de 5% pentru energia furnizata de aria de panouri PV
Proiectul va contribui la respectarea principiului privind dezvoltarea durabila a
tarii noastre prin contributia adusa la progresul domeniului producerii de
energie electrica din surse regenerabile (energie soalara) printr-o tehnologie
“curata”.
Producerea de energie electrica utilizand sisteme PV nu este insotita de emisii
de gaze toxice sau cu efect de sera, nu produce deseuri periculoase sau zgomot
si nu necesita transportul vreunui combustibil, deci nu presupune nici un impact
negativ asupra mediului ambiant, contribuind astfel la reducerea impactului
negativ al sectorului energetic asupra mediului şi la respectarea obligaţiilor
asumate de Romania în privinţa reducerii emisiilor de gaze cu efect de seră şi a
emisiilor de poluanţi atmosferici.
Daca se iau in considerare emisiile de dioxid de carbon datorate fabricarii
sistemelor PV (amprenta de CO2), in functie de tehnologia de fabricatie a
celulelor PV, intre 80% si 95% din intreaga cantitate de energie electrica
produsa de un asemenea sistem pe durata sa de viata de cca. 20 ani este
energie “verde”, cu “zero emisii”.
VA MULTUMESC PENTRU ATENTIE!