Выбираем контроллер заряда для солнечных батарей Y-SOLAR S60A

(12-24V 60А). Данный контроллер устанавливаем на каждую из параллельных групп, для их защиты. Характеристики контроллера заряда представлены в табл.1.8

Особенности контроллера состоят в следующем:

- отображение информации на ЖК дисплее;

- возможность менять параметры;

- разьем USB 5В до 500mA);

- простое управление кнопками;

- автоматическое определение системы 12 В и 24 В;

- интеллектуальный режим ШИМ заряд;

- автоматическая температурная компенсация;

- защита от перегрузки и от короткого замыкания;

- защита аккумулятора от обратного разряда;

- защита аккумулятора от глубокого разряда;

- защита от переполюсовки при подключении. [18].

Таблица 1.8 - Характеристики контроллера заряда для солнечных батарей

Для подключения солнечных батарей принимаем к установке коннекторы типа МС-4.

Для надежного и удобного соединения моделей между собой будем использовать специальный кабель и разъемы МС-4 для обжима кабеля на концах. Разъемы разработаны специально для применения в фотоэлектрических станциях и отвечают требованиям всех стандартов в этой отрасли. Конструкция разъемов обеспечивает электробезопасность при случайном воздействии на кабель. Двойная изоляция гарантирует электробезопасность при напряжении в системе до 600 В. Применение специальных материалов при изготовлении кабеля и разъемов обеспечивает долговременную стабильность и стойкость к климатическим воздействиям (влажность, температура, UV-излучение, озон). [19].

Для контроля вырабатываемой и потребляемой из сети мощности используем двунаправленный многотарифный счетчик НИК 2303 с такими функциями:

- измеряет активную и реактивную электрическую энергию;

- установлена защита от хищений энергии (индикация неправильных подключений, обратного направления тока, заниженных и завышенных фазных напряжений);

- усовершенствованная колодка зажимов, обеспечивающая надежность крепления проводов;

- повышенная степень защиты от воздействия постоянных и переменных магнитных полей в соответствии с требованиями СОУ-Н МПЕ 40.1.35.110:2005;

- 2 независимых интерфейса: токовая петля, RS-485 (RS-232, ZigBee) для считывания данных и применения в АСКУЭ;

- технологический запас по классу точности составляет неменее 50 %;

- удобство монтажа (присоединительные размеры и компоновка зажимной платы обеспечивают установку при замене индукционных счетчиков без доработки подключаемых кабельных линий);

- конструкция корпуса соответствует международным стандартам;

- номер в Государственном реестре средств измерительной техники: У2541-11.

1.11 Зеленый тариф, его условия и особенности

В настоящее время в Украине сложилось достаточно благоприятное правовое поле для развития солнечной энергетики – действует относительно высокий зеленый» тариф, который гарантирован государством до 1 января 2030 года. Закон о «зеленом» тарифе (Закон Украины "Про электроэнергетику") является действенным механизмом, стимулирующим привлечение инвестиций в технологии использования возобновляемых источников энергии. Государство гарантирует, что весь объём произведённой электроэнергии из возобновляемых источников будет выкуплен по «зеленому» тарифу. При этом расчеты за электроэнергию производятся в первую очередь с теми производителями, которые используют альтернативные (возобновляемые) источники энергии.

Электроэнергия покупается Оптовым рынком электроэнергии Украины в лице государственного предприятия «Энергорынок». На текущий момент «зеленый» тариф не предусматривает наличие обязательной местной составляющей, т.е. требования, что проекты в своем составе должны иметь определенную законом долю стоимости услуг и материалов украинского происхождения. Закон разрешает устанавливать «зеленый» тариф для отдельных пусковых комплексов и очередей электростанций на возобновляемых источниках. Государство гарантирует инвестору неизменность стимулирующих мер, по сравнению с действующими на момент ввода в эксплуатацию объекта возобновляемой энергетики (например, наземной солнечной электростанции). Смотрите схему "Как получить «зеленый» тариф?"

Ключевые изменения касательно "зеленого" тарифа для солнечных электростанций в Украине с 2015 года состоят в следующем:

1. Ставка «зеленого» тарифа для солнечных электростанций промышленного назначения: построенных в 2016 году — 0,16 евро за кВт-ч; построенных в 2017-2019 годах — 0,15 евро за кВт-ч.

2. «Зеленый» тариф для крышных солнечных электростанций составит: построенных в 2016 году — 0,172 евро за кВт-ч; построенных в 2017-2019 годах — 0,163евро за кВт-ч.

3. Отменено обязательное требование о «местной составляющей» при строительстве солнечных электростанций.

4. Установлена надбавка к «зеленому» тарифу при использовании «местной составляющей», в размере от 5% до 10% в случае применения в проекте 30% или 50% украинских комплектующих, соответственно. Украинское происхождение элементов местной составляющей подтверждается сертификатом происхождения, выданным в установленном порядке Торгово-промышленной палатой Украины или уполномоченным органом иностранного государства для товаров, которые импортируются. Для строительных работ украинское происхождение подтверждается выпиской из Единого государственного регистра юридических лиц и физических лиц-предпринимателей подрядчиков, выполнявших эти работы, или генерального подрядчика работ.

5. «Зеленый» тариф будет привязан к курсу валют EUR/UAH как для промышленных, так и для частных солнечных электростанций.

6. Максимальная мощность частных солнечных электростанций для получения «зеленого» тарифа увеличена до 30 кВт. [21].

На рисунке 1.12 показана пошаговая инструкция для получения зеленого тарифа.

Рисунок 1.12 – Пошаговая схема получения зеленого тарифа

1.12 Экономическое обоснование проекта гелиосистемы с

фотоэлектрическими преобразователями

Расчет капитальных вложений.

По исходным данным, исходя из рассчитанной мощности системы и необходимого количества оборудования, а также оценки строительно-монтажных издержек, составляем таблицу 1.9, в которую вносим необходимые капитальные затраты.

Таблица 1.9 - Капитальные вложения в первый год работы проекта

Продолжение таблицы 1.9

Капитальные вложения осуществляются один раз во время внедрения проекта, а также каждый год для поддержания его работоспособности (капитальный ремонт, текущий ремонт).

Капитальные вложения в 1 год работы проекта определяем по формуле:

, (1.29)

где C_i – стоимость единицы i-оборудования;

N_i – количество i-оборудования.

Расчет ведем для каждой i-ой строки таблицы 1.9.

Капитальные вложения в последующие годы работы проекта для осуществления плановых ремонтов определяем по формулам:

, (1.30)

, (1.31)

где k_n = 0,01 для текущего ремонта;

k_c = 0,05 для капитального ремонта.

Капитальный ремонт проводим каждый 10 год работы проекта. Текущий ремонт – каждый год.

Расчет производственных затрат. Для расчета производственных затрат оцениваем количество обслуживающего персонала и его заработную плату. Данные по заработной плате взяты с сайта Мариупольского городского совета. Данные расчета производственных затрат за 1 год работы системы представлены в табл. 1.10.

Таблица 1.10 - Производственные затраты за 1 год работы системы

Расчет производственных доходов и замещения сетевой электроэнергии.

Для расчета энергии, которую мы потребляем из сети проводим расчет нагрузки методом расчетного коэффициента. Данный метод расчета позволяет определить электричес­кие нагрузки ЭП напряжением до 1000 В.

Расчет ведем на примере светодиодных ламп.

Алгоритм расчета:

1. Номинальная мощность электроприёмника ;

2. Количество электроприемников, ;

3.По справочнику определяем величину коэффициента использования , а так же ;

4.Находим мощность группы ЭП так:

, (1.31)

,

где – номинальная мощность i-того электроприемника, Вт;
n – количество электроприемников, шт;
- суммарная мощность группы электроприемников, Вт.

5.Определяем среднюю (активную и реактивную) мощности данной группы электроприемников:

, (1.32)

, (1.33)

,

.

6. Найдём значение величины

.

Аналогичный расчет выполняем для всех остальных видов приемников. Полученные данные сводим в таблицу 1.11.

7.Определяем суммарную мощность

8.Эффективное число электроприемников:

9.Средневзвешенный коэффициент использования:

Расчётный коэффициент определяется в зависимости от значений . Значение определяется для распределительного шинопровода имеем:

При

10.Расчётные значения для групп электропиёмников

где - расчетная активная мощность, кВт;

- расчетная реактивная мощность, квар;

- полная расчетная мощность, кВА;

- расчетный ток, А.

11. Потребляемая энергия равна:

Для расчета доходов и замещения топлива, определяем стоимость произведенной электроэнергии, включая ту энергию, которая была отдана в сеть. Результаты расчета представлены в табл. 1.11.

Таблица 1.12 - Производственные доходы за 1 год работы системы

Электроэнергии	Количество электроэнергии, кВт ч	Стоимость 1 кВт ч, грн	Стоимость электроэнергии, грн
Продано	70445,0	4,64
Куплено	11032,6	1,45
Разность		Итог:

Разница между проданной и купленной электроэнергией составляет

P_i =310867 грн.

Расчет срока окупаемости системы без дисконтирования финансовых потоков.

Определяем срок окупаемости системы без учета капитальных ремонтов каждые 10 лет работы:

, (1.36)

где K₁ – капитальные затраты в первый год работы системы;

K – капитальные затраты в последующие годы работы системы;

P – доходы от производства за 1 год работы.

Данные расчеты приведены для случая, когда вся нагрузка включена. С учетом того, что в зимнее время кондиционеры не работают, а они потребляют половину нагрузки, время окупаемости может уменьшиться. Также с учетом того, что заработная плата рабочих может изменяться, а также могут измениться цены на оборудование к моменту покупки, появление непредвиденных затрат и т. д. могут увеличить время окупаемости, поэтому можно говорить, что срок окупаемости СЭС может варьироваться от 5 до 8 лет.

Таблица 1.11 – Расчет электрических нагрузок здания

Наименование ЭП	к-во								n∙Pн2
Светодиодные лампы	52,00	0,15	7,80	0,42	0,95	0,33	3,28	1,08	1,17
Лампа ЛД 18	728,00	0,02	13,10	0,42	0,95	0,33	5,50	1,81	0,24
Кондиционер	32,00	3,50	112,00	0,33	0,75	0,88	36,96	32,60	392,00
Компьютер	54,00	0,25	13,50	0,80	0,70	1,02	10,80	11,02	3,38
МФУ	12,00	0,50	6,00	0,25	0,70	1,02	1,50	1,53	3,00
чайник	10,00	2,00	20,00	0,01	0,80	0,75	0,25	0,19	40,00
Микроволновка	5,00	1,50	7,50	0,01	0,80	0,75	0,09	0,07	11,25
Холодильник 6	8,00	0,30	2,40	1,00	0,85	0,62	2,40	1,49	0,72
Котел	1,00	24,00	24,00	0,10	0,90	0,48	2,40	1,16	576,00
Лампа эн. Сб.	25,00	0,20	5,00	0,42	0,95	0,33	2,10	0,69	1,00
Лампа ЛД 36	25,00	0,04	0,90	0,42	0,95	0,33	0,38	0,12	0,03
Факс	2,00	0,10	0,20	0,02	0,85	0,62	0,00	0,00	0,02
Плоттер	1,00	0,10	0,10	0,02	0,85	0,62	0,00	0,00	0,01
Итого	955,00	32,65	212,50	0,31	0,79	0,79	65,67	51,76	1028,8	43,89	1,00	65,67	51,76	83,61	120,6

1.13 Выбор выключателя переменного тока

 

Выбор выключателя производится по таким параметрам:

- по напряжению установки:

, (1.37)

- по току:

(1.38)