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 |
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
F6870ZYAA3GQ http://www.yandex.ru