Buradasın

Büyük Çaplı Güneş Enerjisi Santralleri İçin Teknik Eğitim Sunumu

youtube.com/watch?v=mq6BudmZ3nI

Yapay zekadan makale özeti

Kısa
Ayrıntılı

Bu video, Fatih Bey tarafından sunulan, büyük çaplı güneş enerjisi santrallerinde kullanılan ekipmanlar ve sistem tasarımı hakkında kapsamlı bilgiler içeren bir teknik eğitim sunumudur.
Video, güneş enerjisi santrallerinde kullanılan inverterler, orta gerilim trafoları ve şalt ekipmanları gibi ana bileşenlerin teknik özellikleri, boyutlandırma süreçleri ve performans hesaplamalarını detaylı şekilde ele almaktadır. Özellikle PV980 model inverterin teknik özellikleri, soğutma sistemi, bakım gereksinimleri ve şebeke kontrol fonksiyonları hakkında detaylı bilgiler sunulmaktadır.
Sunumda ayrıca fotovoltaik modüllerin performansı, panel açısı optimizasyonu, enerji üretim hesaplamaları, sahada ekipmanların yerleşimi ve sistem tasarımı sırasında dikkat edilmesi gereken teknik detaylar da ele alınmaktadır. Video, simülasyon programları ve internet portallarının kullanımı ile başlayıp, soru-cevap oturumuyla sonlanmaktadır.

00:01Solar Enerji Santralinde Sağlanan Ekipmanlar: Solar panel, kablo ve konstrüksiyon hariç, geri kalan tüm ekipmanlar (inverter, orta gerilim trafosu ve şalt ekipmanı) sunulmaktadır.
Sunulan inverter çözümü 1500V DC teknolojiye sahiptir, bu da geleceğe hitap eden bir teknolojidir.
Sunulan ekipmanlar toplamda 4 megawatt'a kadar güç bloğu oluşturabilir ve bu da sistem maliyetlerini azaltır.
02:14Ekipmanların Özellikleri: Tüm ekipmanlar kompakt yapıda ve outdoor (dış ortam) kullanım için tasarlanmıştır.
Modüler yapı sayesinde, bir güç modülü arızalandığında yedekleme ile değiştirilebilir ve sistem yine %100 çalışmaya devam edebilir.
Ekipmanlar container içerisinde hazır montajlı olarak veya pad mount solution (beton kaydılar üzerine yerleştirilmesi) olarak sunulabilir.
04:26Solar Trafonun Özellikleri: Solar trafonun IGBT teknolojisi ile çalışmaya uyumlu olması gerekir, bu da harmonikleri yüksek gerilim sargılarına aktarmamasını sağlar.
Trafonun alçak gerilim sargıları inverter çıkış gerilimine uyumlu olmalı ve orta gerilim tarafı ülkenin koşullarına göre değişebilir.
Yüksek uçlu santrallerde çift sekonderli (üç sargılı) trafolar kullanılır ve bu da trafo maliyetlerini ve AREM sayısını azaltabilir.
07:39AREM (Ring Unit) Özellikleri: AREM, trafo koruması ve şebeke izolasyonu sağlayan orta gerilim alt hücreleridir.
Ring şebekesi oluşturulurken her trafonun çıkışındaki AREM'de giriş, çıkış, yük ayırıcı ve trafo koruma hücreleri bulunur.
AREM'lerin yüksek bar akım kapasitesi (630 amper) sayesinde daha az AREM sayısıyla daha büyük santraller oluşturulabilir, bu da kablolama maliyetlerini azaltır.
10:17Solar Inverter Özellikleri ve Giriş Sayısı: Sunulan inverter TRS 980 ve 2000 kW'lık bir solar inverter olup 1500 V DC teknolojisiye sahiptir.
Inverterin giriş sayısı 8'den 20'ye kadar 4'lü kademelerle (8, 12, 16, 20) opsiyonel olarak tekliflendirilebilmektedir.
Daha fazla giriş sayısı inverter maliyetini ve DC toplama panolarının sayısını artırırken, tek bir panoda problem olduğunda enerji kaybı daha düşük ve güvenilirlik daha yüksek olmaktadır.
11:50DC Toplama Panoları ve Boyutlandırma: DC toplama panolarının kanal sayısının artması fiyatını artırırken, düşük kanallı panolar sayısının artması da fiyat anlamında optimizasyon problemi sunmaktadır.
Solar panelleri seri ve paralel bağlayarak toplamda 2000-2300 kW mertebesine çıkılmaktadır.
2000 kW'lık invertere 8 tane DC kutusu kullanılmış, 5 tanesine 123 string, 3 tanesine 122 string bağlanmıştır.
13:13Panel Bağlantıları ve Güç Hesaplamaları: Toplamda 981 string ve her string'de 6 modül bulunmakta, toplam 5886 modül vardır ve her modülün gücü 440 watt'tur.
Toplam 2500 kW pik ile inverter yüklenmektedir ve inverter %60'a kadar aşırı yüklenebilmektedir.
Panelin sıcak havada daha yüksek akım, daha düşük gerilim verirken, soğuk havada daha yüksek gerilim, daha düşük akım verir.
15:15Seri Bağlantı Hesaplamaları: Panelin en soğuk havada oluşturduğu açık devre geriliminin 1500 voltu geçmemesi için 15 tane paneli seri bağlamak gerekmektedir.
En sıcak havada panel tarafından oluşturulacak en düşük gerilimin inverterin çalışma gerilim aralığının dışında olmaması kontrol edilmelidir.
15 tane seri bağlanmış modül ile oluşturulan string'ler hem 1500 voltu en soğuk havada geçmiyor hem de en sıcak havada 935 voltluk maksimum güç noktası geriliminin altına düşmüyor.
18:01AC Tarafı ve SCADA Sistemi: Çift sekonderli trafo ile iki inverter bağlanmaktadır ve çıkışında bir armo hücre bulunmaktadır.
SCADA sistemi büyük çaplı santrallerde olmazsa olmaz bir sistem olup, uzaktan izleme, kontrol ve şebeke destek sağlama konularında önemlidir.
SCADA sistemi, string akım ve gerilim sinyalleri, DC toplama panolarındaki sıcaklıklar, inverter ve trafo bilgilerini toplayıp izlemeyi sağlar.
20:37Sahada Yerleşim ve Çözüm Özellikleri: Elektriksel boyutlandırma sonrası sahada yerleşim konusunda, tüm ürünler outdoor olduğu için dahili yapı gerekli değildir ve tak-çalıştır (plug and play) tarzında bir çözüm sunulmaktadır.
Saha işçiliğini azaltmak için basit çözümler yüklenici firmaları kolaylaştırır, özellikle yurtdışında mal iletimi ve saha işçiliği zorlukları nedeniyle bu tür çözümler daha yararlıdır.
Yerleşim planında inverter, trafo ve RM hücresi yer alır; inverter ile trafo arasındaki mesafe faz başına 8-10 adet iletkenle yük taşıyan alçak gerilim tarafında yüksek akımlar nedeniyle geniş tutulmalıdır.
22:22Trafo Çizimleri ve Sistem Tasarımı: Tek sekonderli trafo için inverter ve trafo, çift sekonderli trafo için ise iki inverter ve bir trafo kullanılarak MW bloğu oluşturulabilir.
Daha yüksek çıkışı olan sistemlerde, bir trafo ve bir RM hücresi ile daha az ekipman kullanılarak maliyet tasarrufu sağlanabilir.
İki MW'lık sistemde toplam 4 MW güç elde edilebilir ve sistem maliyeti nispeten azalır.
23:30Inverter Özellikleri: Inverter, AVM'nin motor sürücüleri ve rafinelerde kullanılan petrol çıkartma amacıyla kullanılan motorların sürücü devrelerindeki platformu aynı şekilde tasarlanmış, zorlu çevre koşullarında çalışacak bir güç elektroniği platformudur.
Inverter dört güç modülüne sahiptir ve 50 derecelik sıcaklıklarda 1818, 1909, 2000 ve 2091 kW güç seviyelerinde çalışabilir.
Düşük sıcaklıklarda yaklaşık %10 daha yüksek verim ve güç sağlar, bu bilgiler manüellerde 50 derece sıcaklıkta verilmektedir.
24:43Güç Seviyeleri ve Çıkış Gerilimleri: Farklı güç seviyelerinde donanım tamamen aynıdır, sadece çıkış gerilimleri değişmektedir: 1818 kW'de 600V, 1909 kW'de 630V, 2000 kW'de 660V ve 2091 kW'de 690V çıkış gerilim seviyeleri vardır.
Daha yüksek güce çıktıkça DS (düzgün çalışma) gerilim aralığı daralır, örneğin 1818 kW'de 850V'dan başlayıp 1909 kW'de 978V'den başlar.
Daha düşük güç sahibi olunması, inverterden nispeten sayı olarak daha fazla kullanım gerektirebilir.
25:42Teknoloji Geçmişi ve Uzun Ömür: PVs 980 inverterlerinin yaklaşık 10 yıllık bir geçmişi vardır ve teknik olarak hatalarından arındırılmış bir inverter sunulmaktadır.
Düşük enerji maliyeti sunan ve uzun çalışma ömrüne sahip olan inverter, yaklaşık 25 yıllık tasarım ömrüne sahiptir.
İnce alüminyum dış kabzası ve hemen içindeki çelik malzeme arasında bırakılan hava tabakası, inverterin aşırı ısınmasını önlemek için yalıtım görevi görür.
27:15Aşırı Yüklemek ve Maliyet Tasarrufu: İnveter, %60'a kadar aşırı yüklenebilir, bu da birim MW başına daha fazla enerji üretimini sağlar.
%50-60'a kadar aşırı yüklemek, birim MW'den, birim trafodan ve birim RM'den hacimsel olarak daha fazla enerji üretme imkanı sunar.
1500V PC gerilimi, ekipman sayılarının daha az olmasını sağlar; örneğin 2 MW'lık invertere bağlanan sekiz DC toplama panosu, bir MW'lık inverterde iki kat daha fazla olacaktır.
29:21Soğutma Sistemi: Soğutma sistemi, kapalı devre içerisinde döndürülen soğutucu gazdan oluşan sıvı soğutma sisteminden oluşur ve eşanjör üzerinden havayla soğutulur.
Hem hava soğutmanın efektifliği hem de sıvı soğutmanın verimliliği kombine edilmiş durumdadır.
İki farklı bağımsız hava üfleme mekanizması vardır: üstteki güç modülüne yukarıdan, alttaki LCL filtreleri kendi içinde sirküle eden bir hava çekiş ve atı vardır.
Tamamen kapalı devre olduğu için pompaya, vanaya veya valfiye ihtiyaç duyulmaz ve sıvı kaçağı gibi teknik problemler yaşanmaz, bu da bakım maliyetlerini azaltır.
30:43Inverterlerin Kullanım Alanları ve Bakımı: Rafinerilerde kullanılan inverterler genellikle Arap ülkelerindeki sıcak ve kirlenmiş ortamlarda çalışmaktadır.
Inverter bakımı için senelik gözlemsel bakımlar, hava giriş ızgaralarının temizlenmesi, altı yılda bir fan bakımı ve on iki yılda bir DC güç kaynaklarının kontrolü gerekmektedir.
Inverterin çeşitli opsiyonları bulunmaktadır: giriş çıkış koruma opsiyonları, giriş bağlantı sayısı ve haberleşme modülleri.
32:13Inverterin Güvenlik Özellikleri ve Modüler Yapısı: Opsiyonel olarak Tip 1 paracoder kullanılabilir, bu da inverterin doğrudan sistem için en zayıf halkası olarak nitelendirilmesi nedeniyle önemlidir.
Invertere entegre yardımcı güç ve kontrol bölümü ile SCADA sistemi için Ethernet, Modbus, TCP/IP ve Profibus protokolleri kullanılabilir.
Modüler yapı sayesinde 2 MWlık inverter iki ayrı MW'lık modül olarak bölünebilir ve her biri bağımsız olarak çalışabilir, böylece bir modül arızalandığında sistemin yedek modül ile çalışmaya devam etmesi sağlanır.
33:17Inverterin Teknik Özellikleri ve Çalışma Şartları: Sıcaklık ve gerilime bağlı güç grafikleri, inverterin hangi sıcaklıkta ve gerilimde ne kadar güç verebileceğini gösterir.
Inverterin iç görüntüsünde AC çıkış, DC kablolar, DC sigortalar ve ana DC devresi bulunmaktadır.
DC taraftaki sigortalar GPV özellikte olup, akım değerleri opsiyonel olarak seçilebilir.
36:20SCADA Sistemi ve Uzaktan İzleme: Merkezi invertere ait datalar Ethernet anahtarı üzerinden Modbus TCP protokolü ile SCADA veya merkezi kontrol ünitesine aktarılır.
PLC ve RTU ile DC panolarından gelen modbus RTU protokolü ile haberleşen panolardan akım, gerilim ve sıcaklık sinyalleri toplanıp internet üzerinden uzaktan izleme imkanı sağlanır.
SCADA sistemi üzerinden şebeke operatörü, inverterleri belirli haberleşme protokolleri üzerinden kontrol edebilir ve şebeke destek fonksiyonlarını otomatik olarak ayarlayabilir.
38:01Şebeke Operatörleri ve Sertifikasyonlar: Solar enerji, kontrol edilemeyen bir enerji kaynağı olduğundan şebekeye tehdit oluşturabileceği bir gerçektir.
Şebeke operatörleri inverterlerden şebeke destek fonksiyonları isteyecek ve bu fonksiyonların inverterlerden otomatik olarak kontrol edilebilmesi gerekecektir.
İnveterin çeşitli şebeke kodlarına uyumluluk sertifikaları hazır ve Türkiye'de satışının önünde herhangi bir engel yoktur.
39:10Santral Tasarımı ve Üretim Değerleri: Fotovoltik modüllerin geriliminin ve gücünün zamana bağlı olarak düşeceği ve bu bilginin üreticiler tarafından verildiği unutulmamalıdır.
On yıl sonraki gerilimin inverterin çalışma gerilim aralığından çıkmayacağına dikkat edilmelidir.
İnveter maksimum güç noktası tarama fonksiyonu sayesinde gölgelenme durumunda da maksimum güç noktasında çalışabilmelidir.
41:13Güneş Panelinin Yatayla Yapacağı Açının Belirlenmesi: İşlenmiş paneller yatayla genellikle enlem derecesi ne ise o açı yapılırsa verimli sonuç ortaya çıkar.
İzmir, Bornova için yapılan bir çalışmada, 40 derece açıda en fazla enerji üretilmektedir.
Yaz aylarında bulutsuz gün sayısının daha fazla olması nedeniyle, enlem açısını 10 dereceye kadar düşürmek enerji verimliliği açısından pratikte daha fazla sonuç verebilir.
42:46Güneş Panelinin Yönü ve Mesafeler: Modülün güney yönüyle güneye bakması gerekiyor, çatı uygulamalarında 5-10 derece kayma olabilir ve bu verimliliği etkiler.
Sabit açılı sistemlerde W-W mesafeleri önemli değil, ancak izlemeli sistemlerde önem kazanır.
D mesafesi, önlü arkalı kurulan güneş sehpalarının arasındaki mesafe önemlidir ve D/L oranı 1-1,5 arasında seçilirse alan verimli kullanılır.
44:47Panel Dizilimi ve Enerji Üretimi: Alt üst dizilmiş panellerde, öndeki panel arkadaki panelleri dağıtılmış radyasyondan mahkum bırakır.
Bağlı gölgelenme nedeniyle, panelleri kendi içinde string oluşturup invertere bağlamak enerji kaybını önler.
İki sehpa arasındaki açı farkı 5 dereceye kadar olursa, enerji üretiminde %5'lik bir kayba neden olur.
46:47Enerji Üretimini Tahmin Etme Yöntemleri: Enerji üretimini tahmin etmek için simülasyon programları ve internet portalları kullanılabilir.
Avrupa Birliği'nin JRC Energy Portal sayfası, seçilen lokasyonda ne kadar enerji üreteceğinizi gösterir.
Performans oranı %80-85 arasında değişir ve bu oran %85'in üzerindeki sahalar verimli, %80'in altında ise daha fazla kapasiteye sahip sahalar olarak nitelendirilir.
49:50Soru-Cevap: Konteyner çözümü soğutulması nedeniyle ek maliyet getirmez, ancak konteynerın kendisi ilave maliyet oluşturur.
DC enerji depolama seçeneği solar inverterlerde yoktur, bunun için ayrı bir sistem almanız gerekir.
440 watt modül teknik olarak kullanılabilir ancak finansal anlamda doğru bir çözüm olmayabilir.
51:31Trafo ve İnverter Özellikleri: Trafodan çıkan ac voltaj, şebeke ile uyumlu hale getirilir; Türkiye'de 31,5-34,5 kV, yurt dışında 24 kV veya 22 kV seviyeleri kullanılır.
İnverter, DC taraftaki aşırı yüklenmeyi AC'de verir; 50 derecede 2000 kW, 35 derecede 2200 kW sınırında çalışır.
İnverter %60 aşırı yükleyebilir, ancak bu durumda tam yükte (2 kW'da) çalışmak süresi uzatır.
53:09Topraklama ve Garanti: İnverterde IT sistemi ve dip koruma cihazları bulunur; DC tarafta toprak kaçağı izleme rölesi ile herhangi bir kaçağı tespit eder.
İnverterin garanti süresi 2-5-10 yıl olup opsiyonel olarak tekliflendirilebilir.
53:43Lisanssız Santraller ve Sorunlar: Lisanssız santrallerde aşırı verimsizlik yaşanabilir ve kurulan sistemlerin çoğu ne bağlı kalabilir.
İnverterler endüstriyel bilgisayarlardır ve 50 derecede, yağmur ve çamur altında çalışması öngörülür.
Kurulum konularında dikkat edilmeyen hususlar, yanlış bağlantılar ve montajlar ömürlerini azaltabilir.
55:04Servis ve Şebeke Senkronizasyonu: Merkezi inverterleri av servisi dışında müdahale etmek ürünü garanti kapsamını çıkarır.
Şebeke senkronizasyonu için özel bir işlem gerekmez; inverter şebekeden gelen gerilimi referans olarak alıp kendi tetiklemesini ona göre gerçekleştirir.
55:54Trafo Kompanzasyonu: Trafo'nun kompanzasyonu, çektiği manyetik akımın kompanze edilmesi anlamına gelir.
Büyük santrallerde merkezi bir kompanzasyon yapılması daha doğrudur.
Trafo'nun manyetik veya reaktif gücü SCADA üzerinden kontrol edilebilecek şekilde inverter tarafından sağlanabilir.

Büyük Çaplı Güneş Enerjisi Santralleri İçin Teknik Eğitim Sunumu

Yapay zekadan makale özeti

Yanıtı değerlendir