ֆոտովոլտային համակարգեր

 ֆոտովոլտային(ֆոտոէլեկտրական) համակարգերը սարքավորումներ են, որոնք կլանում են Արևի ճառագայթները և փոխակերպում Էլեկտրական էներգիայի։

Արևային ֆոտովոլտային տեխնոլոգիայի նպատակը արևային էներգիայի օգտագործմամբ էլեկտրականության արդտադրությունն է: Արևային ֆոտովոլտային կայանի էներգիայի գեներատորները արևային մոդուլներն են, որոնք պատրաստվում են տարբեր տեսակի կիսահաղորդչային նյութերից: Արևային ֆոտոէլեկտրական համակարգերում հիմնականում օգտագործվում են 150-380Վտ հզորությամբ, շուկայում այժմ ամենատարածված միաբյուրեղային (արդյունավետությունը՝ 17.5-20%) և/կամ բազմաբյուրեղային, (արդյունավետությունը՝ 14-18%), մոդուլներ, իսկ ավելի փոքր կիրառությունների համար մոդուլի չափը կարող է լինել շատ ավելի փոքր, որը էականորեն չի ազդում կիրառման արդյունավետության վրա: ՖՎ մոդուլներն արտադրում են հաստատուն հոսանք (DC), որը կենցաղում օգտագործելու նպատակով հիմնականում անհրաժեշտ է փոխակերպել փոփոխականի (AC):

Արևային ֆոտովոլտային կայանների էլեկտրական մասը հիմնականում բաղկացած է ՖՎ մոդուլներից (PV module/panel), հաստատուն հոսանքը (200-1000Վ լարումով) փոփոխականի (220, կամ 380 Վ) փոխակերպող փոխակերպիչից (Inverter):

 

ՖՎ կայանները ըստ կառուցման սկզբունքի կարելի է դասակարգել 2 ընդհանուր տեսակների: Առաջին դեպքում արտադրված էներգիան մղվում է դեպի էլ. ցանց (ներքին սպառման ցանց կամ ՀԷՑ), այսինքն էլեկտրաէներգիայի կուտակում տեղի չի ունենում: Այս համակարգերը կոչվում են ցանցին միացված համակարգեր (grid connected, on grid, grid tied): Երկրորդ դեպքում էներգիան կուտակվում է կուտակիչներում, այնուհետև սպառվում է կուտակիչներից: Այս դեպքում համակարգի ինքնարժեքն աճում է, բայց պահուստային էլեկտրաէներգիայի հաշվին բարձրանում է էլեկտրամատակարարման անվտանգության մակարդակը: Նմանօրինակ համակարգերն աշխատում են էլեկտրական ցանցից անջատ և կոչվում է ցանցից անջատ համակարգեր (off grid):

Արևային ֆոտոէլեկտրական համակարգերը առավել շահավետ լինելու նպատակով էլեկտրական ցանցին միացվում է ՚Փոխհոսքերի հաշվառման՚ սկզբունքով (net metering),  սպառիչը պայմանագիր է կնքում հանրային ենթակառուցվածքի Էլեկտրահաղորդման ցանցի՝ ՀԷՑ-ի հետ և տեղադրվում է երկկողմանի հաշվիչ: Արևային ֆոտոէլեկտրակա համակարգը էլեկտրական էներգիա չի կուտակում, այլ արտադրված ավելցուկ էներգիան ուղարկում (փոխանցում) է, ցանցին։ Սպառողը այնուհետև ցանցից ետ է ստանում իր արևային ֆոտոէլեկտրական համակարգի արտադրած էլ.էներգիան։

Արևային ֆոտոէլեկտրական կայանների բաղկացուցիչների համար որակի և երկարակեցության համար պահանջները

  1. ԱրևայինՖՎ մոդուլներ

 

ՖՎ մոդուլներ՝ որակիհավաստագրեր

ՖՎ մոդուլները պետք է ունենան վավեր փորձարկման հաշվետվություններ՝ տրված հեղինակավոր որակյալփորձարկման հաստատությունների կողմից (ISO 17021 / ISO17025 և ISO 17065 հավաստագրված) IEC / UL-ի վերջինհրատարակություններով՝ ՖՎ մոդուլների որակավորմանստուգման կամ համարժեք ստանդարտների համար։

IEC 61215. Բյուրեղային ֆոտովոլտային (ՖՎ) մոդուլներ՝ Դիզայնի որակավորում և տեսակի հաստատում:

IEC 62108. Խտացված (ՖՎ) մոդուլներ՝ Դիզայնի որակավորում և տեսակի հաստատում:

IEC 61853 — Մաս 1. ՖՎ մոդուլի աշխատանքային փորձարկում և էներգետիկ ցուցանիշ:

IEC 60068-2. Բնապահպանական փորձարկում:

IEC 61730. -1, -2: ՖՎ մոդուլների անվտանգության որակավորում Մաս 1․Շինարարության պահանջներ, Մաս 2- Փորձարկման պահանջներ:

IEC 60364-4-41. Պաշտպանություն հոսանքահարումից:

IEC 61701:2011, Խստության աստիճան (6). Աղակալման և կոռոզիայի դիմակայում:

IEC 60904. Ֆոտովոլտային սարքեր:

IEC 62804. Պոտենցիալիցինդուցվածդեգրադացիա(PID):

IEC 61345. Ուլտրամանուշակագույն փորձարկումՖոտովոլտային (ՖՎ) մոդուլների համար:

EN 50380. Տվյալների թերթիկ և գործարանա-պիտակայինտեղեկատվություն ֆոտովոլտային մոդուլների համար:

Conformité Européenne (EC). Հավաստագրվածարտադրանքը համապատասխանում է ԵՄառողջապահական, անվտանգության և բնապահպանականպահանջներին:

UL 1703. Սույն պահանջները վերաբերում են հարթֆոտովոլտային մոդուլներին և վահանակներին, որոնքնախատեսված են ինչպես շինությունների վրաշինություններին ինտեգրված եղանակով տեղադրմանհամար, այնպես էլ ենթակա են առանձնացված տեղադրման(այսինքն՝ կցված չեն շինությունների)՝ համաձայն NationalElectrical Code, NFPA 70 և Model Building Codes։

 

Չբացառելով որակավորման նվազագույն չափորոշիչների ապահովումը՝ հայտատուները խրախուսվում են ներկայացնել երրորդ կողմի չափումներով ընդլայնված արագացված մոդուլի թեստի արդյունքները որակյալ փորձարկման

հաստատությունների կողմից, ինչպիսիք են` TÜV, UL, KIWA, Intertek, NREL կամ DNV-GL: Սրանք ընդգրկում են (սակայն չսահմանափակվելով) հետևյալը. Ամբողջականության փորձարկում, հուսալիության ապահովում, երկարաժամկետ

հետևողականության (LTS), ՖՎ-ի նախնական երկարակեցության փորձարկում (PVDI) կամ ՖՎ մոդուլի որակավորման փորձարկում:

 

 

ՖՎ մոդուլները պետք է ունենան Տեխնիկական հետևյալ նվազագույն բնութագրեր.

 

  • Մոդուլների անվանական հզորության շեղումը պետք է լինի +/-5 տոկոսմիջակայքում:
  • ՖՎ մոդուլները պետք է երաշխավորված լինեն ելքայինհզորության ոչ պակաս քան 90% համար շահագործման 10-րդ տարվա վերջում, և 80%`շահագործման 25-րդ տարվա վերջում:
  • ՖՎ մոդուլները պետք է անցնեն առնվազն 200 ջերմայինցիկլ և 10 խոնավության-սառեցման ցիկլի փորձարկումներ,որպեսզի ապահովվի դրանց դիմացկունությունը:
  • Մոդուլները պետք է երաշխավորվեն առնվազն 10 տարովօգտագործված նյութերի թերությունների ևաշխատողների հմտությունների պատճառով առաջացածխափանումների համար:
  • Ստանդարտ փորձարկման պայմաններում ՖՎ մոդուլներըպետք է ունենան 16% նվազագույն արդյունավետությունբյուրեղային մոդուլների դեպքում կամ 13%՝ բարակ թաղանթային մոդուլների դեպքում:
  • Առանձին ՖՎ մոդուլի նվազագույն հզորությունը 300 Վտ պիկ՝ նվազագույնը 72 բջիջ մեկ մոդուլիհաշվով:

 

 ՖՎ մոդուլի արտադրող ընկերությունները պետք էհավաստագրված լինեն հետևյալով՝

ISO 9001 — որակի կառավարման համակարգերև

ISO 14001 — շրջակա միջավայրի կառավարմանհամակարգեր:

  1. Ինվերտոր

Փոխակերպիչներ/ Ինվերտորներ՝

Ինվերտորները  արևային մոդուլներից ստացված հաստատուն հոսանքը փոխակերպում են փոփոխական հոսանքի ( 220 Վ, 50 Հց ):

Փոքր համակարգերում դրանք լինում են 1 կՎտ –ից մինչև 5 կՎտ հզորության: Հիմնականում այն լինում է տեղակայված մոդուլների հզորությանը համապատասխան։ Մինչև 5 կՎտ ինվերտորները լինում եմ միաֆազ, իսկ  5 կՎտ-ից բարձր հզորությունների դեպքում արդեն եռաֆազ:

Սեփական կարիքների (անհատական օգտագործման)  համար տեղադրվող արևային ֆոտոէլեկտրական համակարգերում օգտագործվում են  2 տիպի ինվերտորներ. Միկրոինվերտորներ ևգծային (string) ինվերտորներ:

Որակի  Հավաստագրում

  • Ինվերտորները պետք էհամապատասխանեն IEC-ի համարժեք Ստանդարտների վերջինհրատարակությանը, ինչպես նշված է ստորև.
  • IEC 61683. Ֆոտովոլտային համակարգեր – հզորությանկարգավորիչների — արդյունավետության չափման կարգը:
  • IEC 60068-2. Բնապահպանական փորձարկում
  • IEC 62093. Համակարգերի մնացորդային հաշվեկշռիբաղադրիչներ ֆոտովոլտային համակարգերի համար –Բնական միջավայրերում Դիզայնիորակավորում:
  • IEC 61727. Ծառայողական ինտերֆեյսի բնութագրերը:
  • EN 61000. Էլեկտրամագնիսական համատեղելիություն (EMC):
  • IEC 62103 / IEC 62109-1 և 2. Էլեկտրական անվտանգություն:
  • IEC 62116. Կղզիացման կանխարգելման մեթոդներիփորձարկման գործընթացը — ինտերակտիվ ֆոտովոլտային ինվերտորներ:
  • UL 1741 կամ համարժեք ստանդարտ. Հակակզղիացմանպաշտպանություն:

Հզորության կարգավորիչներ / Ինվերտորներ՝

Նվազագույն տեխնիկական բնութագրեր

  • Նվազագույն եվրո արդյունավետությունը պետք է լինի 98%:
  • Ինվերտորները պետք է հագեցած լինեն տվյալների հավաքման և հաղորդակցմանհամար անհրաժեշտ բոլոր սարքավորումներով:
  • DC ներարկումը պետք է սահմանափակվի Կայանիգնահատված հոսանքի 0.5% -ին:
  • Արևային էլեկտրակայանում տեղակայված Ինվերտորները պետք է ունենանառնվազն 5 տարվա երաշխիք:
  • Ինվերտորներ արտադրող ընկերությունը կամընկերությունները պետք է հավաստագրվեն հետևյալով.

o ISO 9001 – որակի կառավարման համակարգեր և

o ISO 14001 – շրջակա միջավայրի կառավարմանհամակարգեր: