Ülevaadeenergiasäästlikestja taastuvenergialahendustest

Similar documents
Väiketuulikute ja päikesepaneelide tootlikkuse ja tasuvuse võrdlus

Ehitisintegreeritud fotoelektriliste päikesepaneelide tootlikkus ja majanduslik tasuvus Eesti kliimas aastal 2011

Elekter päikesest Eestis aastal Andri Jagomägi, Ph.D. Tallinna Tehnikaülikool Materjaliteaduse Instituut

Päikeseenergeetika, põhialused

Tarbimise juhtimine. võimalused lõpptarbijale ja võrgule

PV-paneelide toodangu ja tarbimise kokkulangevus ning ühendamine lokaalsete elektrijaotusvõrkudega

Commercial-in-Confidence Ashton Old Baths Financial Model - Detailed Cashflow

Efektiivne energiatootmine GE Jenbacher biogaasimootoritega

Päikeseenergeetika koolitus Tartu veebruar Andres Meesak Eesti Päikeseelektri Assotsiatsioon

LOKAALSE TOOTMISE DIMENSIONEERIMINE. Andres Meesak Eesti Päikeseelektri Assotsiatsioon

Yield Reduction Due to Shading:

jõudlusega ning vähendab võrra.

Large scale solar power plant in Nordic conditions. Antti Kosonen, Jero Ahola, Christian Breyer, Albert Albó

Rein Pinn OÜ ien Teh Eesti Päikeseenergia Assotsiatsioon

Yield Reduction Due to Shading:

COMPARISON OF FIXED & VARIABLE RATES (25 YEARS) CHARTERED BANK ADMINISTERED INTEREST RATES - PRIME BUSINESS*

COMPARISON OF FIXED & VARIABLE RATES (25 YEARS) CHARTERED BANK ADMINISTERED INTEREST RATES - PRIME BUSINESS*

NJ Solar Market Update As of 6/30/15

Energy Produced by PV Array (AC):

KAS ENERGIA ON EESTIS ODAV VÕI KALLIS?

LYRA. Loob rahuliku keskkonna. Air Climate Solutions

NE (SE) Beam

Sunrise: 05:48 N (S) Beam

KÄRLA LASTEAED SKANEERIVA ENERGIAAUDITI ARUANNE

PDR Energy Baseline Alternative. Proposal for Discussion October 27, 2015

Storage in the energy market

KONKURENTSIVÕIMELINE LINNAENERGIA

Graph #1. Micro-Generation Generating Units in Alberta 20

NJ Solar Market Update As of 2/29/16

Master Class on PVsyst Solar Project Designing Tool 7 th June 2013

Taastuvenergia mikro- ja väikelahendused energiakulude alandajana. Andres

ANCR CRU Statistics February 2007 to December 2007

Praktikumi ülesanne nr 4

Results of annual simulation

NJ Solar Market Update

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Mehaanikateaduskond Soojustehnika instituut Soojusenergeetika õppetool

CO 2. heitkoguste vähendamisele suunatud projektid KYŌTO PROTOKOLL

W (W) Beam

Liginullenergiahoonete lokaalse taastuvelektri vajadus ja tasuvus

Preston s Edmond Market Report

Example printout. Building project. SDC Example. Dyfi Eco Park SY20 8AX Machynlleth UK. Mr C. Laughton Phone:

Virginia Tech Research Center Arlington, Virginia, USA. PPT slides will be available at

ABB AS Nutikad laolahendused ABB-s Üldsegi mitte pilves

PÄIKESEELEKTRIJAAMADE TOOTLIKKUSE PROGNOOSIDE PAIKAPIDAVUS

Past Due. Account Charges. Contract Charges Security Deposit Due - Jun 09, , Customer Service. Jun 19, PAST DUE $1,693.

Balance from your previous bill $0.00 Meter # Basic Charge: 17 $ /day 3.23* Energy charge:¹ 2

NJ Solar Market Update As of 10/31/15

Väga tõhusad väikese energiakuluga

GAIA Energy Co., Ltd. Always with Human, Nature and Happiness

2016 UC Solar Research Symposium

Natalja Levenko. analüütik. Elukondlik kinnisvaraturg a I poolaastal I 1 I

The International Cost Estimating and Analysis Association (ICEAA) Southern California Chapter September 9, 2015

MONTHLY PERFORMANCE DASHBOARD

This presentation was given as part of a workshop on November 14, Presenters were:

100kW GROUND MOUNTED SOLAR PHOTOVOLTIC POWER PLANT DETAILED PROJECT REPORT AERO SPACE MATERIALS PVT LTD

Virginia Tech Research Center Arlington, Virginia, USA

MONTHLY PERFORMANCE DASHBOARD

ANCR CRU Statistics Februa.. to December 2007

DATASHEET PLECTRE - SOLAR CELL LIGHTING COLUMN

This presentation was given as part of a workshop on February 7, Presenters were:

DVD Backup Technical Information Web Site Gregg Maroney, Web Master Service Magazines

LOGO. Eesti Arengukoostöö ja Humanitaarabi

DIN W.-Nr AISI 304

SunRay Triangular. SunRay Triangular comes with tailored Smart City solutions, and is an ideal energy provider for streets and highways.

MONTHLY PERFORMANCE DASHBOARD

Up and Down Months of the Stock Market

ELECTRICITY TARIFFS 2013/2014

Water side Economizer WC chiller

Capture The Power of Photovoltaics. IEEE Power Engineering Society Meeting May 2005

Electrical Power Analysis of the Cal Poly Organic Farm for the Cal Poly SuPER Project

Asahi World Environmental Forum 14 September Global trends in clean energy investment. Michael Liebreich Chief Executive

Facilitated Discussion on the Future of the Power Grid

End-use petroleum product prices and average crude oil import costs January 2010

MONTHLY PERFORMANCE DASHBOARD

ENERGY STORAGE. Integrating Renewables thanks to Consumers Flexibility. Energy Pool Développement SAS

National Routing Number Administration p-ani Activity and Projected Exhaust Report

Tartu Ülikool Germaani, romaani ja slaavi filoloogia instituut KÜTTE, VENTILATSIOONI JA ÕHUKONDITSIONEERIMISE INGLISE-EESTI SELETAV SÕNASTIK

Operational Overview. Operational Forum, 24 th March 2010

Next Generation Power Electronic. Converters for Residential Renewable Energy Applications

Montana Renewable Energy Association

What is the Future of Competitive Markets? Some Fundamental Preliminaries and View from Events in the PJM Market

End-use petroleum product prices and average crude oil import costs March 2011

Tehniline dokumentatsioon Päikeseenergia tehnoloogia

Design Criteria Data

MCE Napa County Cleaner energy and lower rates. Honig Winery, Rutherford

Projekt valla

Design Criteria Data

Darebin Solar Saver Program

Australian Solar Cooling Interest Group (ausscig) Conference Queensland Solar City

VÄLJALASKESÜSTEEMI PROJEKTEERIMINE ÜKSIKKORRAS VALMISTATUD SÕIDUKILE

Tartu Ülikool Bioloogia-geograafiateaduskond Geograafia Instituut Loodusgeograafia ja maastikuökoloogia õppetool. Alar Teemusk

Economics of Integrating Renewables DAN HARMS MANAGER OF RATE, TECHNOLOGY & ENERGY POLICY SEPTEMBER 2017

Bilaga 3B - Skuggor. Layout B. 16 st Gamesa G128, 4,5 MW Totalhöjd 150 meter

DMM 2017 Q4 Report Highlights

Modeling and Comparison of Dynamics of AC and DC Coupled Remote Hybrid Power Systems

A Sustainable Scenario for Energy and Water in Bahrain

Design Criteria Data

Smart community clustering for sharing local green energy. Yoshiki Yamagata, Hajime Seya and Sho Kuroda

Design Criteria Data

Monthly Operating Report. September 2016

Transcription:

Ülevaadeenergiasäästlikestja taastuvenergialahendustest Argo Rosin, D.Sc.Eng Teadusprodekaan/ Vanemteadur Energeetikateaduskond / Elektrotehnika instituut Tallinna Tehnikaülikool

Sissejuhatus Taastuvenergia lahendused Hüdroenergeetika Sadevesi Tuuleenergeetika Päikeseenergeetika Tuulikute-päikesepaneelide võrdlus Energiasäästlikud lahendused Tark maja, eelised ja puudused Tarbimise juhtimine

Hüdroenergia

Ressurss Ligi 400 jõgeon pikemadkui10 km(valgala väike) Ainultüheksa(Pärnu, Pōltsamaa, Pedja, Kasari, Keila, Jägala, Navesti, Emajōgi, Pedetsi) pikkus ületab100 km Ligi 50 jõe vooluhulk >2 m3/sek Ligi 14 jõe vooluhulk >10 m3/sek Veerikkamad st keskmine vooluhulk suudmes, m3/sek Narva(400), Emajōgi(72), Pärnu(64), Kasari(27,6), Navesti(27,2), Pedja(25,4) Tasane pinnamood, keskmine kalle väike Eesti jõgede teoreetiline energeetiline kogupotentsiaalon ligi 300 MW Summaarne tehniliselt rakendatav potentsiaalerinevatel hinnangutel on 30 60 MW

Lühiülevaade 2011 seisuga oli 47 erinevat hüdroelektrijaama ja elektrit tootvat vesiveskit koguvõimsusega 8,09 MW. Kuni 2020 on oodata jaotusvõrkudesse 9 täiendava mini-ja mikrohüdroelektrijaama (MHEJ) liitumist koguvõimsusega 1,224 MW. Kõik 9 jaama ja veskit kujutavad endistest rajatistest taastatud üksusi. Eesti jõgedel leidub veel sobivaid jõuastmeid täielikult uute jaamade rajamiseks, kuid selliste tasuvusaeg on tänaste elektrihindade korral küsitav. Erandiks võib osutuda Omutikärestikud Narva jõel, kuhu oleks võimalik rajada jaam võimsusega 15 30 MW

Eelised hüdroenergia on taastuv ja puhas energialiik, kui selle kasutamisel ei tekitata ebasoovitavat mõju keskkonnale; hästi väljaarendatud tehnoloogia jaamad on lihtsad, töökindlad ja pika tööeaga; ei raiska ressursse jaama läbinud vesi jääb endiselt kasutuskõlblikuks; vee-energia omahind ei allu oluliselt inflatsioonile; väikesed ekspluatatsioonikulud ja peaaegu täielik automatiseeritus; väikesed kapitalimahutused ja ehitustööde suhteline lihtsus, mis võimaldab MHEJ rajada kiiresti (poole kuni kahe aastaga) nii munitsipaal-kui eravahendite arvel, lihtsate tehnoloogiliste seadmetega ning väikeste mittespetsialiseeritud ehitusettevõtete poolt.

Puudused Ressursside killustatus ja piiratus. Suured eriinvesteeringud (investeerimiskulud 1000 7000 /kwsõltuvalt võimsusest ja kas on tegemist endise rajatise taastamisega või täiesti uue jaamaga). Sesoonsus e. hooajalisus sõltumine ilmastikust ja veehulgast. Tootmiskulud on küllaltki kõrged ja esinevad rahastamisraskused, sest jaamade väikeste võimsuste tõttu on kulude katteks saadav elektritoodang väike. Veehoidlate mõju pole looduskeskkonnale alati ühetähenduslik: nende keskmisest soojem ja hapnikuvaesem vesi võib vähendada hinnaliste külmaveelembeste kalaliikide (harjus, forell, lõhe) arvukust; voolu tõkestavad paisud takistavad nende pääsu kudemispaikadele; veetaseme tõstmine võib põhjustada üleujutusi; lisaks kaasneb looduslikult kaunite jugade kadumise ja ümbruskonna visuaalse ning akustilise risustamise oht.

http://qrz.com/db/oe7xwi

Reaalsed rakendused või visioonid?

http://www.energiatalgud.ee/index.php?title=h%c3%bcdroenergia_ressurss

Väikehüdroelektrijaama ehitamiseks vajalikud dokumendid ja kooskõlastused Vee erikasutusluba Planeeringud, ehitusluba ja kasutusluba Tehnilised tingimused(võrguettevõte) Elektrivõrguga liitumine(liitumisleping) Nõuetekohasus Tegevusluba Võrguleping ja elektrileping Põhjalik ülevaade Tanel Lukason. Hüdroelektrijaama rajaja käsiraamat 2004

Taluelektrijaamade suurusklassid Suurus-klass Võimsus, kw Otstarve Piko EJ 1-5 omatarve Mikro EJ 5-50 müük/omatarve Mini EJ 50-200 müük Vesirataste karakteristikud I

Vesirataste karakteristikud II

Pelton turbiin, Turgo turbiin Francis turbiin Toru-turbiin http://www.hydrolink.cz/prilohy/4/ P1110732.JPG Propellerturbiin, Kaplan turbiin http://commons.wikimedia.org/wik i/file:francis_turbine_low_flow. jpg Ristvoolu turbiin, Ossberger http://www.newerasdevelop.com/ca tegory/micro-hydropower-system/ http://photovalet.com/232744 http://en.wikipedia.org/wiki/crossflow_turbine

Hüdroenergia kasutamine hoonetes?! aastane sademete hulk 800 mm, hoone kõrgus on 40 m, katuse pindala on 1000 m 2, energeetiline potentsiaal kuni 10 Wh/hehk keksminevõimsus on 10 W. Reaalne 6-7 W kogu Tallinna sadevesi kogutakse 40 m kõrgusel kokku, siis saab toota kuni 1,1 MWh/hehk keskmine võimsus on 1,1 MW Kogu Tallinna sadevesi kogutakse 10 m kõrgusel, siis saab toota kuni 285 kwh/h (samaväärne 1MW tuuleelektrijaama keskmise toodanguga)

Sadevesi

Vee kasutuse jaotus kontorites Söökla; 9% Koristamine; 1% WC; 43% Kätepesu, pesu; 27% Pissuaar; 20%

Vee kasutuse jaotus kodumajapidamistes Valamu; 9% Dušš; 5% Muu, haljastus, taimede kastmine; 4% WC; 31% Vann; 15% Köögi valamu; 15% Pesumasin; 20%

Gravitatsioonil põhinev vihmavee kasutamine

Tasuvus kontorihoonetel Piloothoone 1 Piloothoone 2 (Community Centre in Kent) (Offices in Manchester) Katuse pind 950 m 2 3200 m 2 Sademed 728mm/a 806,6 mm/a Mahuti suurus 26m 3 110m 3 Veekogumise potentsiaal, a 510 m 3 2323 m 3 Seadmed WC, pesumasinad WC (550 inimesele) Maksumus (käibemaksuta) 7661 14144 Sääst aastas (eesti hindades) Ca 2593 Ca 4715 Tasuvusaeg (käidukuludeta) Ca 3 aastat Ca 3 aastat

Lihttasuvus Tallinnas sadevee hulk keskmiselt 693 mm aastas ehk katuse ruutmeetri kohta ca 0,7 m 3 vett aastas kontorihoone aastane veetarve on 2500 m 3 ja 60% sellest kulutatakse kohtades kus veekvaliteedile esitatavad nõuded on madalamad, seega sadevee vajadus on 1500 m. 3 Katuse pindala peaks ideaalisolema2143 m 2. Kui ühisveevärgist võetud hind koos käibemaksuga on 1,14 /m 3 (nt väikehoonete puhul või hoone valdaja pole käibemaksukohuslane), siis on võimalik aastas säästa kuni 1710. Investeering peab ära tasuma 10...15 aastaga ja eeldades, et süsteemi eluiga on pikem kui tasuvusperiood. Seega kõik kulud koos investeeringuga nii suure süsteemi puhul ei tohiks ületada 17100... 25650 Võttes aluseks ärikliendile kehtiva hinnakirja, siis ühisveevärgist võetud hind koos käibemaksuta on 2,32 /m 3, siis on võimalik aastas säästa kuni 3480. Võttes aluseks, et investeering peab ära tasuma 10...15 aastaga ja eeldades, et süsteemi eluiga on pikem kui tasuvusperiood, siis kõik kulud koos investeeringuga nii suure süsteemi puhul ei tohiks ületada 34800...52200

Tuuleenergeetika

Tuuleenergia ressurss 4,5 http://www.tuuleenergia.ee/wp-content/uploads/kiirus10m_suur_2.jpg 4,0 v (tuulekiirus s), m/s 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 t, tunnid 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Jan Jul Keskmine tuulekiirus 10 meetri kõrgusel (Harku 2005-2009)

Tuulikute tüübid H-rotor Tõhusaimad on horisontaalse rootoriga seadmed Vertikaalse rootoriga seadmed ei vaja tuulde suunamist ja toodavad paremini turbulentsetes oludes, siiski Darrieus-ja H-rootori kasutegur on 75% võrreldes horisontaalse rootoriga turbiinidega. Vähem müra Savonius-rootorieeliseks on töö väiksematel tuulekiirustel. Puuduseks madal kasutegur -25% võrreldes horisontaalse rootoriga. Kasutatakse väikesevõimsusega turbiinides. Vähem müra

Pööristuulte ehk turbulentsi piirkond

Tuulikute paigaldamise eelistused http://www.carbontrust.com/media/77248/ctc738_small-scale_wind_energy.pdf

Kõrguse mõju tootlikkusele ehk suurte ja väikeste võrdlus Võimsuse alusel vaja 50 tk 1MW (66m) Toodangu alusel vaja äärmisel juhul kuni 600 tk 20kW (20m)

Swift Rooftop Fortis Montana WES Tulipo TUULIKU TÜÜP Swift Rooftop Fortis Montana WES Tulipo Nimivõimsus 1,5 2,7 (5,6) 2,5 kw Nimituulekiirus 12 10 9 m/s Käivitav tuule kiirus 3,4 2,5 3 m/s Max tuulekiirus 62 60 35 m/s Labade diameeter 2 5 5 m Labade pindala 3,14 19,6 19,6 m 2 Max pöörlemiskiirus 450 450 140 p/min

Elekter müüakse turule (46,45 /MWh) ja saadakse TE toetust (53,7 /MWh) Fortis Montana WES Tulipo Swift Rooftop Arv 4 4 10 Investeeringukulu 65 980 67 800 80 000 Tulu aastas (taastuvenergia toetus+elektrimüük) 2 725 3 590 1 828 Lihttasuvus 24 19 44 Elektrit tarbitakse omatarbeks (110,35 /MWh) Fortis Montana WES Tulipo Swift Rooftop Investeering 65 980 67 800 80 000 Tulu aastas (vähenenud elektrikulud) 3 001 3 955 2 014 Lihttasuvus 22 17 40

Kulud maapinnale ja katusele paigaldades Juhtseade 4% Mast 31% Kaablid ja lülitusseadmed 10% Võrguühendus 3% Paigaldus 4% Load 1% Inverter 10% Turbiin 37% Võrguühendus 7% Load 3% Turbiin 52% Inverter 17% Juhtseade 0% Kaablid ja lülitusseadmed 1% Mast 13% http://www.carbontrust.com/resources/reports/technology/small-scale-wind-energy Paigaldus 7%

Kontorihoone tarbimise katmine kuude lõikes 10,00 8,00 6,00 MWh 4,00 2,00 0,00-2,00-4,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tuulikust (2 x 1MW) 7,41 3,92 7,27 4,30 4,65 4,81 2,58 3,66 6,14 4,19 7,34 7,54 Võrgust -0,84 3,94-1,66 2,59 1,88 1,60 4,33 2,91 0,37 2,68-2,57-2,86

Päikeseenergeetika

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/cmaps/eu_cmsaf_opt/g_opt_ee.png

800,00 Keskmine päevane kiirgus kuus 45 kraadisele pinnale (Harku 2005-2009) Wh/m² 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00-100,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718192021222324 Hours Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Päikese kõrgus ja selle mõju kiirgusnäitajatele Päikese kõrgus, kraadides Õhu massi kordaja Kiirguse vähenemine, % 90 1 17,3 38,5 60 1,15 19,4 42,8 30 2 28,8 59,1 10 5,76 51,8 85,4 5 11,5 65,1 93,8

Päikese järgimisest ja paneelide kaldest saadav võit Suvel kuni 50% ja talvel kuni 300%. Absoluutväärtustes on suvine võit suurem. PVpaneelidel kaheteljelise järgivajamigasaadav võit kuni 30% ning üheteljelise järgivajamiga 20% Kesk-Euroopa laiuskraadidel on terve aasta kasutatavatel statsionaarsete PV-paneelide kalle 30 suunaga lõunasse. Suvel 10...20, talvel 60...70. Lähtudes tootlikkusest on soovituslik kalle Eestis ca 40. Optimaalseim pinnaühiku kasutus oleks siis kui paneelid paigaldatakse kaldega 30. Suurema kiirgusega regioonides on paneelide kallutamise mõju oluliselt väiksem kui väiksema kiirgusega regioonides

Paneelide kalde ja asimuudi mõju tootlikkusele Tootlikkus võrreldes 40 kraadise kaldega paneelidega väheneb ligikaudu 1%, kuid kasutatav pind suureneb 5 % võrra,mistõttu suurema arvu paneelide installeerimisest tulenev summaarne aastane tootlikkus suureneb teoreetiliselt10%. Paneelide paigaldusel kaldega 30º tuleb arvestada mustumisest tingitud kadudega 2...10%, väiksema kaldega paigaldamisel suurenevad mustumisest tingitud kaod märgatavalt Päikesekiirgus pinnaühikule ei muutu kui PVpaneele pöörata lääne või ida suunal 15 kraadi. Kui paneelid on pööratud lõuna suhtes 15...25 kraadi, siis toob see kaasa ca 1% päikesekiirguse languse pinnaühikule sh ka samaväärse tootlikkuse languse.

L h 6,0% 5,5% 5,0% 4,5% 4,0% 3,5% 3,0% 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5% 0,0% Kiirguse vähenemine, % -30-35 -40-45 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0-5 -10-15 -20-25 Asimuut, kraadides Kaldega 30 Kaldega 45

Maaala efektiivne kasutamine Päikese Paneeli kaldenurk kõrgus 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 10 (dets) 51% 41% 35% 30% 27% 25% 23% 21% 20% 19% 15 61% 52% 45% 40% 37% 34% 32% 30% 29% 28% 20 68% 60% 53% 48% 45% 42% 39% 38% 36% 35% 25 74% 66% 60% 55% 52% 49% 47% 45% 44% 43% 30 (sept) 78% 71% 65% 61% 58% 55% 53% 52% 51% 50% 35 81% 75% 70% 66% 63% 61% 59% 58% 58% 57% 40 84% 78% 74% 71% 68% 67% 65% 65% 64% 65% 45 86% 82% 78% 75% 73% 72% 71% 71% 71% 72% 50 88% 85% 82% 79% 78% 77% 77% 77% 78% 79% 55 (juuni) 90% 87% 85% 83% 82% 82% 82% 83% 85% 87%

Varjud ja nende liikumine Talvel on varjud pikemad kui suvel. Hommikul ja õhtul on varjud pikemad kui keskpäeval Eestis on soovitav arvestada septembri või aprilli päikese keskmise kõrgusega horisondist http://astro.unl.edu/naap/motion3/animations/sunmotions.html

Kuna varjud liiguvad lõunaga paralleelselt, siis tuleb peamiselt arvestada selle kuu päikese kõrgusega horisondist, mil soovitakse vastav elektri toodang tagada järgnev paneelide rida Vari hommikul Vari keskpäeval Varjav objekt või eelnev paneelide rida Hommikupäike Lõunapäike l shw = l obj sin (90 sin( α α aas aas ) ) l shw varju pikkus; l obj varjava objekti kõrgus maapinnast; α aas päikese kõrgus horisondist

Mustumise, varjude, temperatuuri mõju Ebaühtlane mustumine mõjutab paneelide väljundvõimsust ja üksikelementide eluiga. Eelistada PVpaneele, milledel on suurem arv möödaviik(bypass) dioode. PV-paneeli pinna 2% varjamine võib vähendada tootmisvõimsust kuni 70%. 18 elemendi ja 2 möödaviikdioodiga moodulil ühe elemendi 50% varjamine vähendab mooduli võimsust 50%. päikesekiirguse mõjul võib paneelide temperatuur olla 20 kuni 40 kraadi kõrgem ümbritsevast, mis põhjustab täiendavaid võimsuskadusid. Eestis tuleb seoses kevadise jaheduse ja suure kiirguse tõttu dimensioneeridapv-paneelide muundurid üle

U-I tunnusjoone sõltuvus temperatuurist [1] Iseloomustavaks suuruseks on temperatuuri koefitsient, mis iseloomustab võimsuskadu, pingelangu või voolu vähenemist temperatuuri ühekraadise muutuse kohta Eleme endi vool, A Elemendi pinge, V

Ühe elemendi varjamise tõttu võimsuskaod temas suurenevad ja elemendi temperatuur tõuseb. Termilise riknemise eest aitavad kaitsta möödaviikdioodid[1]

Sõltuvus möödaviikdioodidestja mustumisest/varjudest [1] U-I tunnusjoon erineva arvu möödaviikdioodide korral kui üks mooduli element on 75% ulatuses varjatud Möödaviikdioodid üle Mo ooduli vool, A 18 elemendi 9 elemendi 6 elemendi 4 elemendi 2 elemendi Iga elemendi Varjuta Mooduli pinge, V

PV-süsteemi hinna jagunemine Paigaldus 21% Konstrukts. 7% Andmehõive Muud kulud ja 5% -side Transport 3% 2% Projekteer., projektijuht., load 4% Moodulite hind 45% Inverter, muundur, aparatuur 10% Kaabeldus, tarvikud jms 3% http://www.solarchoice.net/system_cost.htm

http://www.solardaily.com/reports/solarworld_taps_pol ycrystalline_tech_to_expand_us_output_of_solar_pa nels_999.html http://www.polysolar.co.uk/product.php http://www.caretransenergy.com/product/thin-filmssolar-pv-panels/ http://www.horizonrenewables.co.uk/solarphotovoltaics/solar-pv-technology.html

Seadme tüüp Mono-Si Poly-Si CIS a-si MPP Võimsus W 235 235 120 100 MPP-võimsus ruutmeetri kohta W / m 2 140,16 140,45 109,99 69,00 Kasutegur % 14,02 14,04 11,00 6,90 Pindala m 2 1,677 1,673 1,091 1,449 Hooldus ja käit /W 0,2725 0,2275 0,2725 0,195 Remont /W 0,109 0,091 0,109 0,078 Investeering /W 1,09 0,91 1,09 0,78 Kulu inst. võimsuse kohta /W 1,4715 1,2285 1,4715 1,053 Kulu inst. ruutmeetri kohta $/W 1,91295 1,59705 1,91295 1,3689 Kulu inst. ruutmeetri kohta /m 2 206,24 172,54 161,85 72,66 Tasuvusaeg erineva kaldenurga ja asimuudi korral E90 aastat 24,63 20,56 24,63 17,62 SE90 aastat 20,18 16,84 20,18 14,44 S90 aastat 19,60 16,36 19,60 14,03 S40 aastat 15,13 12,63 15,13 10,83 SW90 aastat 20,69 17,27 20,69 14,80 W90 aastat 25,54 21,32 25,54 18,28

Ühe kontorihoone tarbimise katmine kuude lõikes 10,00 8,00 6,00 4,00 MWh 2,00 0,00-2,00-4,00-6,00-8,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 PV (2,66 MWp) 1,49 3,77 7,27 6,89 6,53 6,41 6,92 6,56 6,51 3,89 1,92 1,26 Võrgust 5,92 4,09-0,34-0,54-4,63-5,51-5,43-3,87-0,53 2,98 5,42 6,28

Tuulikute ja PV-paneelide võrdlused

Mikrotootmise analüüsi näide Võrreldud on 3 taastuvenergia süsteemi keskmise maja tarbimise korral 9-16 kwh päevas PV pindalaga 34 m 2 ja tõhususega 20%; Tuulik nimivõimsusega of 10 kw; PV ja tuuliku hübriid:pv pindalaga 18 m 2 ja tõhususega20%, ja tuulik nimivõimsusega5 kw. Relative surplus/short tage of electricity (%) 300% 250% 200% 150% 100% 50% 0% -50% -100% -150% 13 30% 227% -44% 45% 45% WT PV HY (PV + WT) 146% 33% 89% 42% -67% -16% -16% WD_winter WD_summer HD_winter HD_summer Season

TAASTUVENERGIA OTSE KASUTAMINE 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Tarbimise otse katmine Relative direct coverage of tööpäeval, % load on WD (%) Nov Dec HY WT PV Month Kuu 90% 100% 80% 70% katmine 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Relative direct coverage of load puhkepäeva on HD (%) al, % Nov Dec HY WT PV Tarbimise otse Month Kuu

PV ja tuuliku võrdlus tootmise ja kontorihoonetes tarbimise kokkulangevuse osas Toodetust otse tarbitud Tuul (WT) 2x1MW Päike (PV) 2,6 MWp ~50% ~40% Toodang/tarbimine ~85% ~95% Otsetarbitu osakaal kogutarbest >40% <40%

Otsustuspuu

Elekter

Soojus

Energiasäästlikud lahendused

Suund tarkvõrgule ja tarkadele majadele Tulevikus tarbijate roll elektrisüsteemis tõuseb: Turulised motivatsioonid suurtarbijatele Reaalajatariifid Automaatjuhtimissüsteemid Süsteemiteenused võrguoperaatoritele Süsteem liigub paratamatult detsentraliseerituse poole Mikrovõrgud, hajatootmine, lokaaltootmine, jne Alalivooluvõrgud ja automaatjuhtimine hoonetes 58

http://www.gea-consulting.com/hvac-blog/?tag=smart%20grid

Võtmeroll hooneautomaatikal ehk targal juhtimisel ning säästlikel seadmetel?! Kui hooneautomaatika oli eile peamiselt keskmiselt rikkama ja mugavust otsiva kodaniku hüve, Siis tänu tarbimise hinnapõhisele juhtimisele on see homme ka majanduslikult atraktiivne Soojustatud hooned sh fassaadide soojustus, topeltfassaadid, soojuse salvestamine jms Targad hooned sh integreeritud taastuvenergialahendused ning tarbimise hinnavõi lokaalse energiatootmise põhine juhtimine

http://www.gereports.com/switching-smart-grids-from-demo-to-deploy-at-wef/

Targa maja eelised Suurem energia- ja kulutõhusus sh kohandada elektriseadmete tarbimist vastavalt hinnale või lokaalsele elektritootmisele automaatselt piirata hajameelsusest või harjumustest tingitud raiskavat käitumist Paindlikkus integreerida uusi tehnoloogiaid uusi funktsionaalseid võimalusi Parem ülevaade hoone käidust ja kuludest seadmete hooldusest, riketest, remondist Elektri, soojuse, vee, gaasi jm ressursside kasutamisest Osaline või täielik energiasõltumatus

http://www.gereports.com/switching-smart-grids-from-demo-to-deploy-at-wef/

Targa maja puudused infrastruktuuri arendamine vajab investeeringuid infrastruktuur muutub keerulisemaks ja nõuab täiendavaid käidukulusid eeliseid pole põhjalikult ja integreeritult sh sotsiaalsete mõjude osas piisavalt uuritud tänased lahendused on sageli puudulikud või ebakompetentselt teostatud suurem vajadus spetsialistide koolitusele turumehhanismid ja stiimulid on lahenduste levikuks ebapiisavad

Kütte ja jahutuse säästlik juhtimine Integreeritud individuaalne ruumi temperatuuri juhtimine, vastavalt hõivatusele, õhukvaliteedile Automaatjuhtimine fikseeritud ajaga või optimaalse alguse-lõpuga Sarnase kasutusega ruumid võib grupeerida Temperatuur sõltub välistemperatuurist ja koormusest Energiasääst sõltub ka automaatjuhtimise täpsusest Valgustuse ja aknakatete säästlik juhtimine Automaatne sisse-/väljalülitamine, hämardamine Kardinate/markiiside automaatne juhtimine, mis on kombineeritud valgustamise, pimendamise või HVAC süsteemi juhtimisega

http://www.refitsmarthomes.org/wp-content/uploads/2012/06/picture1.jpg

Säästlik ventilatsioon ja õhu konditsioneerimine Õhuvoo juhtimine ruumi tasemel vastavalt vajadusele ehk kohalolekut või ajakava arvestav Õhuvahetuse või rõhu juhtimine kasutaja tasemel on automaatne Soojustagastijäätumiskaitsega ja ületemperatuuri arvestamisega Sissepuhkeõhu temperatuuri juhtimisel muutuvad seadepunktid koos välistemperatuuri kompenseerimisega või koos tarbitavast võimsusest sõltuva kompensatsiooniga Sissepuhke-, ruumi ja väljatõmbeõhu niiskuse juhtimine

http://smarthomeenergy.co.uk/sites/smarthomeenergy.co.uk/files/images/smart-home_0.jpg

Hooletusest, valest aja kasutusest või planeeringust tingitud raiskamine tavahoonetes Bürooseadmed monitoride nupust väljalülitamine ei anna mingit energiasäästu. 14 tunni jooksul ööpäevas on monitorid ooterežiimil. Projektorid on 70 90% ajast ootetalitluses. Printerid on ootetalitluses olemise aega on sõltuvalt töö-või puhkepäevast 12 20 tundi ööpäevas, sisuliselt energiatarbimise vähendamise võimalus ca 50% Seadmete väljalülitamine ootetalitluse perioodideks annab energiasäästu ca 5 10%. Köögi- ja pesuseadmed Nõudepesumasinad, pesumasinad, veeautomaadid jms seadmed võimaldavad ootetalitluse arvelt energiasäästu 10 15%

Valgustuse tark juhtimine Valgustuse kombineeritud intelligentne juhtimine Teoreetline energiasääst Kohalolekuanduritega (occupancy sensor) 20-65% Kontorid (era) 25-50% Kontorid (avalik) 20-25% Koridorid 30-40% Laod jm hoidlad 45-65% Koosolekuruumid 45-65% Päevavalguse järgi dimmerdamisega 30-40% (daylight dimming) Valgusvoo reguleerimisega (lumen control) 8-13% Ajalise juhtimisega (time scheduling) 35%

Tark ehk hinnapõhine juhtimine kombineeritud lokaalse elektritootmisega Ruumi temperatuuri hoidmine Soojaveeboilerites veetemperatuuri hoidmine Sügavkülmikutes temperatuuri hoidmine Elektrisalvesti laadimine ja tühjendamine Kõikvõimalike majapidamisseadmete sisse-ja väljalülimine Valgustite heleduse reguleerimine arvestades kehtestatud nõudeid Kõikvõimalike eelkirjeldatud lahenduste integreerimine ja kombineerimine

Lokaalse tootmise korral kombineeritud tarbimise juhtimine Lisaks tarbimise ühildamisele tootmisega, tuleb ühildada seda ka hinnaga Optimaalseima tulemuse saamiseks eeldab vähemalt hinna ja toodangu osas prognooside olemasolu 100 14 90 12 Elek ktrihind, /MWh 80 70 60 50 40 30 20 Madala hinna ja puuduliku tootmise korral suurendada võrgust tarbimist Kõrge hinna ja puuduliku tootmise korral vähendada võrgust tarbimist 10 8 6 4 2 Tootmin ne ja tarbimine, kw 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Elektrihind Tootmine Tarbimine võrgust Tarbimine taastuvallikast -2

Hinnapõhine juhtimine Energiasääst Sääst kuludelt Vähendatakse seadeväärtusi El. boiler Kuni 20% Kuni 35% Kuni 10 C Elektriküte Kuni 8% Kuni 8% Kuni 3 C Valgustus Kuni 22% Kuni 25% Heledust kuni 50% Valgustustite heledust hakatakse vähendama kui elektri tunnihind ületab päeva keskmist ja mitte rohkem kui 50%. Simulatsioon 2010 ja 2011 aasta turuhinna alusel kw 55 50 45 40 35 30 25 20 15 Tööpäev 0 2 4 6 8 10121416182022 Olemasolev Juhtimisega Küte kw 2,25 1,75 1,25 0,75 Puhkepäev 0 2 4 6 8 10121416182022 Olemasolev Juhtimisega Valgustus

Valgustuse optimaalne juhtimine Päevavalguse järgi dimmerdamineannab suuremat säästu kui kohaoleku anduritega juhtimine ja ajaline juhtimine. kohaloleku-, päevavalguse anduritega, ajalise ja käsijuhtimisega, ning kaheastmelise juhtimisega on energiasääst kuni 50% kombineerides eelmainitud andureid intelligentsete mikroprotsessorjuhtimisel ballastidega, on võimalik saavuta suuremat heleduse muutmise sujuvust ja energiasäästu kuni 75% Sedalaadi juhtimisel on tarbimine ka vastandfaasis elektrihinnaga, mis tähendab maksimaalset säästu

Täiendavat infot leiab PV-d ja päikeseküttekollektorid http://www.teaduspark.ee/userfiles/projektid/empower/päik eselahendused_argorosin_07.11.2012.pdf Erinevad taastuvenergiaallikad, salvestid ja näidishooned (www.rkas.ee Parim praktika)

Kasutatud kirjandus 1. Quaschning, Volker. Regenerative Energiesysteme, Technologie Berechnung Simulation. 6., neu bearbeitete und erweiterte Auflage. Hanser Verlag München. 2009. 397 s. ISBN 978-3-446-42151-6. 2. Rosin, A.; Hõimoja, H.; Möller, T.; Lehtla, M.;,"Residential electricity consumption and loads pattern analysis," Electric Power Quality and Supply Reliability Conference (PQ), 2010, vol., no., pp.111-116, 16-18 June 2010. 3. Rosin, A.; Rosin, K.; Auväärt, A.; Strzelecki, R. (2012). Dimensioning of household electricity storage for PV-systems and load scheduling based on Nord Pool Spot prices. PrzegladElektrotechniczny, 88(4b), 294-299. 4. Russak, Viivi; Kallis, Ain. Handbook of Estonian Solar Radiation Climate. Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituut. Printed by AS ILOPRINT. Tallinn 2003. 5. International Energy Agency. (2010). Projected Costs of GeneratingElectricity-2010 Edition. Paris, France: International EnergyAgency. 6. Savita Nema, R. K. Nema, and Gayatri Agnihotri. Inverter topologiesand controlstructureinphotovoltaicapplications: A review. J. RenewableSustainableEnergy3, 012701 (2011).

Click to edit Master Tänan! title style