Solarni paneli Srbija – krovovi hala

uvod

Projektni zadatak

Ispitati isplativost ugradnje solarnih panela na korisnim površinama krovova objekata ( hala i magacina) na površinskom kopu Tamnava Istočno polje koristeći aplikaciju SPAC.

Solarni paneli primena aplikacije SPAC za Srbiju

Solarni paneli primer proračuna za krovoe hala

Korist od solarnih panela u Srbiji aplikacija SPAC računa za okoline velilih gradova, konkretno u Srbiji za Niš i Beograd. SPAC aplikacija radi na principu obrade statističkih vremenskih prilika ( oblačnost).

Standardni inicijalni upit za ovaj slučaj zahteva podatke koje inače koristimo u aplikaciji SPAC. On obuhvata ogranak, elektranu, mesto, i objekte u mestu.

Svi objekti su jednako orijentisani ka jugu jugoistoku, Obzirom da su približno istih visina i međusobno udaljeni preko 6 metara, ne postoji mogućnost da u zimskom periodu prave senke jedni drugima, Objekti radionica imaju anekse, ali su oni niži i podložni uticaju senke matičnih hala, Zato nisu uzeti u razmatranje. Za sve objekte računata je samo polovina krova i to ona okrenuta ka povoljnoj strni ( jug jugoistok)

WG Koordinate objekta	Tip objekta	Dimenzije krova za solarne panele	Nagib krova	Tip kovna	Komentar
14 29` 49`` 20 15` 5``	1-Magacin inv	74x10.8	Jug jugo istok 16 st.	Trapezoidni krovni lim	Pisustvo senke drvo južna strana
14 29` 49`` 20 15` 5``	2-Magacin rez.delova	62x10.3	Jug jugo istok 16 st	Trapezoidni krovni lim	Prisustvo senke drvo na istočnoj strani
14 29` 49`` 20 15` 5``	3-Mašinska radionica	58x6.99	Jug jugo istok 16 st	Trapezoidni krovni lim	Nema smetnji od senke
14 29` 49`` 20 15` 5``	4-Elektro radionica	46x6.99	Jug jugo istok 16 st	Trapezoidni krovni lim	Nema smetnji od senke
14 29` 49`` 20 15` 5``	5-Buldozerska radionica	40x7.28	Jug jugo istok 16 st	Trapezoidni krovni lim	Nema senke

obrazac ankete objekata za ugranju solarnih panela

Prostorni plan i objekti

Razmotreni su sledeći objekti

Magacin investicija
Magacin rezervnih delova
Mašinska radionica
Elektro radionica
Buldozerska radionica

Ovi objekti su izabrani zbog povoljne orijentacije i malog ( ukonjivog) broja prepreka.

Kao što se sa slike vidi svi objekti imaju uglavnom čist pregled na potezu istok jg zapad. Izuzetak su manje prepreke : drvo kod objekta 1 sa južne strane i objekta 2 sa sa istočne strane. Objekti 4 i 5 imaju anekse koji su niži od matičnih i podložni velikom uticaju senke od istih, Oni su zato nepogodni za ugradnju solarnih panela, pa neće biti razmatrani.

Objekti 4 i 1 iz primera

Objekat A1[mm] A2[mm] A3[mm] A4[mm] nagib krova Dužina krova[mm]

1-Magacin inv. 8190 5360 10430 74000 15.18 10807

2-Magacin rez.del. 7670 5440 10100 62000 12.45 10343

3-Mašinska radionica 7550 5440 6670 58000 17.55 6995

Elektro radionica 7550 5440 6670 46000 17.55 6995

Buldozerska radionica 9830 7830 7000 4000 15.95 7280

Objekat	A1[mm]	A2[mm]	A3[mm]	A4[mm]	nagib krova	Dužina krova[mm]
1-Magacin inv.	8190	5360	10430	74000	15.18	10807
2-Magacin rez.del.	7670	5440	10100	62000	12.45	10343
3-Mašinska radionica	7550	5440	6670	58000	17.55	6995
Elektro radionica	7550	5440	6670	46000	17.55	6995
Buldozerska radionica	9830	7830	7000	4000	15.95	7280

Sva merenja vršena su laserskim daljinometrom sa tla, a zatim su nepoznate veličine izračunate. Korisna dužine krova i nagba računaju se iz izmerenih podataka po sledećim formulama

Princip rada aplikacije SPAC i primer proračuna

Nakon definisanja svih dimenzija, pristupićemo proračunu dobitka električne energije uvođenjem solara uz pomoć aplikacije SPAC verzija 1.27.

Aplikacija SPAC uzima u obzir proračun ugla pod kojim sunčevi zraci padaju na solarni panel ( incidentni ugao) za svaki sat u godini a zatim podatke sabira, usrednjava i množi sa statističkim koeficijentom oblačnosti za svaki mesec. Statistički obrađeni podaci su za veće gradove na severnoj hemisferi ( Azija, Evropa, Severna Amerike i Severne Afrike).

Za proraču koristimo verziju aplikacije za Evropu a može se naći na sledećem linku

Uneti parametri za proračun krova magacina investicija- obj 1 u našem slučaju

Sad imamo sve parametre i možemo pristupiti proračunima:

Primer proračia za Objekat br. 1 iz tabele

Kada pokrenemo aplikaciju unosimo sledeće parametre: 1 mesto : Beograd-Srbija, Nagib krova 15 stepeni, Orijentacija 16 stepeni odstupanje od ose juga (jug jugoistok). Širina krova je izračunata i iznosi 10.8 metaraa dužina je izmerena i iznosi 72 metra.Potrebno je čekirati opciju “Roof”. Ostale opcije ne menjamo,

Neophodno je zatim izabrati i solarni panel. Da bi se što bolje uklopio u širinu krova (10.8m) moraćemo malo da kalkulišemo. Nakon pregleda panela koji imaju cenu (označeni crvenom) i koji su trenutno povoljni za kupovinu, odlučio sam se za

Trina Solar TSM 390 DE 9C07 snage 370 Wp. Dimenzije panela su 1754 mm x 1096 mm. Po širini može stati 6 solarnih panela. Sad kada su svi ti parametri uneti klikom na dugme za kalkulaciju dobijemo teoretske i praktične rezultate;

Proračun idealnog ugla i realni proralčuni dobijene energije za zadatu konfiguraciju panela., nagib i orijentaciju u skladu sa geografskim položajem

Idealan nagib ugla – na njega ne možemo da utičemo jer je ugao nagiba diktiran nagibom krova.

Zatim su tu tabele uglova i iradijacija, to sve preskečemo jer nas interesuje konkretan praktičan proračun koji se nalazi na kraju u sekciji “Real data estimation”

Pakovanje panela se fantastično uklopilo Stepene iskorišćenja krova je preko 90%, Ukupno staje 6 panela po širini puta 67 redova po dužini krova = 402 komada. Ukupna teoretska maksimalna snaga je 156780 W.

Izbor invertora i unos cene struje

Za nastavak proračuna potrebno je uneti i ove informacije. Inveror biramo iz ponuđene liste. Poželjno je da izaberemo onaj koji ima zadatu cenu zabog proračuna ukupne investicije. Invertor biramo u skladu sa snagom panela, Mi ćemo radi eksperimentisanja u daljem toku birati različite inverotre različitih snaga.

Jako je bitno za proračun izabrati realnu cenu struje. Cena struje varira ali sam za ove primere usvojio nižu tarifu u plavoj zoni koja iznosi 9 dinara preračunato u američke dolare 0.086.

Ostalo je izborom dugmeta “Report” da dobijemo konačan izveštaj.

Final Report – konačan izveštaj

je veoma jednostavan i daje samo najvažnije podatke koji su najinteresantniji : ukupan broj invertora, godišnju proizvodnju, ukupnu cenu investicije u panele i invertore koji čine oko 90% troškova. U našem slučaju to iznosi:

ukupna investicija 108218 USD.

Očekivani godišnji profit 12 131 USD

To dalje znači da bi se investicija isplatila za 9 godina.

Proračun za ostale objekte i zaključak

Za ostale objekte princip proračuna je isti kao i za objekat 1. Pri izboru panela pazićemo na dimenzijama i ceni. U sledećoj tabeli dati su rezultati.

No	Objekat 2	Objekat 3	Objekat 4	Objekat 5
Tip Panela	JA JAM 54S30 400 W	ZN Shine ZXM6-NH 370 W	ZN Shine ZXM6-NH 370 W	Panasonic EVPV360 360W
Broj panela	5x55=270	6x32=192	6x25=150	6x23=138
Stepen iskoriscenja panela %	82.56	88	86.7	86.18
Izabrani invertor	Solar Edge SE 6000 12kW	Growat MOD 4000 TL3-XH/DC 8kW	Growat MID 50KTL3-X2 75kW	Growat MID 36KTL3--X2 54kW
Broj invertora	9	9	1	1
Maksimalna snaga [W]	108 000	71 040	55 500	49680
Ukupna investicija [$]	93 237	60 196	44 920	38 494
Ocekivana godisnja proizvodnja[kWh]	95 933	64 398	50 311	45 887
Ocekivan godisnji profit [$]	8 250	5 538	4 326	3 947

Zbog eksperimentisanja koristion sam različite panele i invertore. Na primer za prva tri slučaja izabrao sam komercijalne invertore kako bi dobio nepovoljniju cenu investicija., Za objekat 4 i 5 izabrao sam industrijski invertor velike snage kako bi dobio optimalan rezultat.

Može se zaključiti da je period otplate za izabrane konfuguraciji manje više isti i iznosi od 9 do 10 god. Ipak treba imati u vidu da su krovovi prilično “pljosnati” tako da osdupaju od idealnog za oko 20 stepeni. Ovaj tip krova kao što sam ranije napomenuo idealan je za letnje mesece kao i za oblačno vreme
( kada skupljaju samo difuzno zračenje).
Ovako zaravnjen krov je produžio rok otpate za 2 do 3 godine u odnosu na klasično postavljanje panele
solarnih elekrtrana ( orijentacija na jug, nagig 0.9*SGŠ), tako da iznosi 9 do 10 goina umesto 7. Ali ovo
nije problem, jer kao što je poznato solarni paneli imaju zagarantovan rok rada 16 do 25 godina tj dok ne
spadnu na 86% posle 25 godina rada.
Takođe treba imati u vidu da je aplikacija SPAC smišljen da radi kao prozjumerski kalkulator a ne kao
program za izradu ozbiljnih projekata, ali mu to ne smeta za proračun investicija u solare.

Napomena Referentne cene opreme uzete su sa sajta A1Solar Store