Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym

Zbigniew Hanzelka, Krzysztof Piątek

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-23404-1

DOI:

https://doi.org/10.53271/2023.096

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Liczba stron:

560

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

. Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym. Red. Hanzelka, Zbigniew; Piątek, Krzysztof . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023, 560 s. ISBN 978-83-01-23404-1, doi: https://doi.org/10.53271/2023.096

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A2 Hanzelka, Z.

A2 Piątek, K.

T1 Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2023

SN 978-83-01-23404-1

DOI https://doi.org/10.53271/2023.096

Bibliografia BibTex:

@Book{ 303486, author = "", editor = "Hanzelka, Zbigniew and Piątek, Krzysztof", title = "Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2023", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-23404-1", doi = "https://doi.org/10.53271/2023.096" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU -

ED - Hanzelka, Zbigniew

ED - Piątek, Krzysztof

TI - Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2023

SN - 978-83-01-23404-1

ER -

DOI - https://doi.org/10.53271/2023.096

Netografia (standard APA):

. Red. Hanzelka, Zbigniew; Piątek, Krzysztof. Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023 [dostęp: 22 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/instalacje-fotowoltaiczne-w-systemie-elektroenergetycznym-zbigniew-hanzelka-krzysztof-303486. doi: https://doi.org/10.53271/2023.096

odnawialne źródła energii, fotowoltaika, rynek energii, sieci dystrybucyjne, falowniki fotowoltaiczne, jakość dostawy energii

Niniejsza unikatowa publikacja dotyczy bardzo ważnej kwestii rozwoju OZE w Polsce, a w szczególności poświęcona jest kwestiom technicznym oraz organizacyjnym instalacji fotowoltaicznych wraz z możliwościami ich wykorzystania i włączenia do systemu...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-23404-1

DOI:

https://doi.org/10.53271/2023.096

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Liczba stron:

560

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

1. Rozwój rozproszonych źródeł energii – Łukasz TOPOLSKI16
1.1. Definicja rozproszonych źródeł energii17
1.2. Rozproszone źródła energii w świecie18
1.3. Rozproszone źródła energii w Europie24
1.4. Rozproszone źródła energii w Polsce28
Literatura38
2. Sieci dystrybucyjne a rozwój RZE – Zbigniew HANZELKA43
2.1. Wprowadzenie43
2.2. Poziom nasycenia sieci elektroenergetycznych RZE44
2.3. Wpływ RZE na rynek energii44
2.4. Wpływ RZE na planowanie i zarządzanie majątkiem sieciowym45
2.5. Wzrost liczby danych46
2.6. Wpływ RZE na zasady projektowania sieci47
2.6.1. Przeciążenia termiczne elementów sieci48
2.6.2. Regulacja napięcia49
2.6.3. Wzrost mocy zwarciowej50
2.6.4. Układy sterowania i automatyka zabezpieczeniowa52
2.6.5. Jakość dostawy energii elektrycznej52
2.6.6. Straty mocy i energii53
2.6.7. Praca wyspowa53
2.7. Praktyki stosowane przez OSD55
2.7.1. Regulacje prawne i wymagania stawiane jednostkom wytwórczym przyłączonym do sieci zasilającej55
2.7.2. Eksploatacja i certyfikacja instalacji PV56
2.7.3. Ograniczenia dotyczące mocy RZE56
2.7.4. Wzrost mocy przyłączeniowej sieci58
Literatura62
3. Rozwój fotowoltaicznych źródeł energii – Konstanty MARSZAŁEK65
3.1. Wprowadzenie65
3.2. Budowa ogniwa fotowoltaicznego75
3.3. Charakterystyka prądowo-napięciowa ogniwa77
3.4. Układy fotowoltaiczne na świecie82
3.5. Układy fotowoltaiczne w Europie86
3.6. Układy fotowoltaiczne w Polsce90
Literatura92
4. Systemy monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej – Andrzej FIRLIT94
4.1. Wprowadzenie94
4.2. Monitorowanie parametrów pracy sieci elektroenergetycznych ze szczególnym uwzględnieniem wskaźników jakości dostawy energii elektrycznej99
4.3. Struktura rozproszonego systemu monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej108
4.4. Analizator jakości energii elektrycznej115
4.5. Analiza, interpretacja i raportowanie wyników pomiarów jakości dostawy energii elektrycznej126
4.5.1. Monitorowanie zdarzeń129
4.5.2. Wybrane aspekty analizy danych pomiarowych131
4.6. Systemy pomiarowe ciągłego monitorowania wskaźników jakości dostawy energii elektrycznej144
4.7. Integracja danych pomiarowych146
Literatura152
5. Układy energoelektroniczne w systemach fotowoltaicznych – Stanisław PIRÓG156
5.1. Panele fotowoltaiczne156
5.2. Wyznaczanie punktu mocy maksymalnej160
5.3. Sprawność a obciążenie falownika163
5.4. Ogólne informacje o falownikach dla fotowoltaiki164
5.5. Przekształtniki DC/DC168
5.5.1. Przekształtnik podwyższający napięcie stałe (boost converter)168
5.5.2. Przekształtnik do obniżania i podwyższania napięcia (buck-boost converter)170
5.5.3. Impulsowy przekształtnik półmostkowy171
5.5.4. Przekształtnik typu flyback173
5.5.5. Mostkowy przekształtnik z przesunięciem fazowym (Full Bridge Phase-Shift DC/DC Converter)176
5.6. Bilans mocy chwilowej obwodu DC i AC falownika176
5.7. Prąd upływu w instalacji fotowoltaicznej179
5.8. Beztransformatorowe falowniki jednofazowe180
5.8.1. Falownik mostkowy H180
5.8.2. Falownik H5182
5.8.3. Falownik HERIC182
5.8.4. Jednofazowy falownik trójpoziomowy NPC183
5.8.5. Przekszałtnik Karschny185
5.8.6. Jednofazowe falowniki kaskadowe186
5.9. Falowniki trójfazowe188
5.9.1. Trójfazowy falownik dwupoziomowy188
5.9.2. Trójfazowy falownik trójpoziomowy NPC189
5.10. Układ regulacji trójazowego falownika sieciowego190
5.10.1. Regulacja składowych prądów falownika trójfazowego190
5.10.2. Regulacja składowych prąd falownika jednofazowego197
5.10.3. Regulacja napięcia w punkcie przyłączenia instalacji fotowoltaicznej201
Literatura204
Literatura uzupełniająca206
6. Wpływ instalacji fotowoltaicznych na jakość dostawy energii elektrycznej – Andrzej FIRLIT, Zbigniew HANZELKA, Krzysztof PIĄTEK, Łukasz TOPOLSKI207
6.1. Wartość skuteczna napięcia208
6.1.1. Zmiana napięcia210
6.1.2. Przykładowe wyniki pomiarów218
6.2. Asymetria napięcia228
6.2.1. Przykładowe wyniki pomiarów232
6.2.2. Metody rozliczania prosumentów w warunkach niesymetrii236
6.3. Szybkie zmiany napięcia238
6.4. Wahania napięcia245
6.5. Odkształcenie napięcia256
6.5.1. Wpływ odkształcenia napięcia zasilającego259
6.5.2. Wpływ generowanej mocy260
6.5.3. Wpływ impedancji źródła zasilania261
6.5.4. Wpływ wartości napięcia262
6.5.5. Wzmocnienia harmonicznych262
6.5.6. Przykładowe wyniki pomiarów266
6.5.7. Sumowanie harmonicznych wielu rozproszonych instalacji PV270
6.5.8. Wartości graniczne emisji harmonicznych271
6.6. Supraharmoniczne274
6.6.1. Przykładowe wyniki pomiarów276
6.6.2. Poziomy graniczne supraharmonicznych284
6.6.3. Emisja polowa287
6.7. Sposoby ograniczenia wzrostu napięcia287
6.7.1. Zwiększenie lokalnej autokonsumpcji energii289
6.7.2. Transformatory z przełącznikami zaczepów pod obciążeniem290
6.7.3. Transformatory „energoelektroniczne”296
6.7.4. Transformatory hybrydowe296
6.7.5. Szeregowe stabilizatory napięcia298
6.7.6. Równoległe stabilizatory, kompensatory mocy biernej307
6.7.7. Zasilanie falowników PV przez transformatory obniżające napięcie312
6.7.8. Konfigurowanie intencjonalnej pracy wyspowej315
6.7.9. Falowniki PV typu smart317
6.7.10. Sposoby redukcji asymetrii napięć i prądów332
6.7.11. Magazyny energii elektrycznej335
Literatura340
7. Warunki techniczne przyłączenia instalacji PV do sieci elektroenergetycznej – Paweł BALAWENDER, Krzysztof CHMIELOWIEC, Andrzej FIRLIT, Zbigniew HANZELKA, Łukasz TOPOLSKI, Tomasz SIOSTRZONEK354
7.1. Koncepcja zdolności przyłączeniowej sieci354
7.1.1. Zdolność przyłączeniowa sieci ze względu na odkształcenie napięcia355
7.1.2. Metody szacowania ZP358
7.2. Praktyki stosowane przez OSD361
7.3. Podział instalacji fotowoltaicznych363
7.4. Procedura przyłączania mikroinstalacji PV do sieci zasilajacej366
7.4.1. Załączanie i wyłączanie instalacji369
7.4.2. Liczba faz układu369
7.4.3. Układy zabezpieczeń369
7.5. Instalacje fotowoltaiczne typu A374
7.6. Tryby pracy (strategie sterowania) falowników mikroinstalacji fotowoltaicznych wpływające na poprawę ich współpracy z siecią zasilającą377
7.6.1. Wymagania w zakresie regulacji mocy biernej w odpowiedzi na zmiany napięcia377
7.6.2. Wymagania w zakresie regulacji mocy czynnej w odpowiedzi na zmiany napięcia386
7.6.3. Wymagania w zakresie reakcji falownika na zmiany częstotliwości napięcia389
7.6.4. Zalecenia w zakresie trybów UVRT oraz OVRT394
7.6.5. Podsumowanie badań wybranych falowników PV407
7.7. Sprawność falownika409
7.7.1. Badanie sprawności konwersji oraz statycznej sprawności MPPT411
7.7.2. Dynamiczna sprawność MPPT414
7.8. Przepięcia w instalacja fotowoltaicznych416
7.8.1. Przepięcia wewnętrzne i sposoby zabezpieczeń420
7.8.2. Przepięcia komutacyjne420
7.8.3. Przepięcia zewnętrzne i sposoby zabezpieczeń421
7.8.4. Koordynacja zabezpieczeń425
7.9. Regulacje prawne i wymagania stawiane modułom klasy B425
7.10. Wzrost zdolności przyłączeniowej sieci428
Literatura podstawowa430
8. Prognozowanie generacji energii elektrowni fotowoltaicznych – Mateusz DUTKA, Zbigniew HANZELKA436
8.1. Wprowadzenie436
8.2. Opis obiektu437
8.3. Źródła danych437
8.4. Wpływ czynników zewnętrznych na pracę elektrowni fotowoltaicznej440
8.5. Strumienie danych meteorologicznych na potrzeby prognozowania444
8.6. Poszukiwanie wzorców448
8.6.1. Algorytm grupowania k-średnich449
8.6.2. Algorytm hierarchiczny grupowania451
8.7. Prognozowanie przy wykorzystaniu metod sztucznej inteligencji453
8.7.1. Mierniki jakości modeli prognostycznych453
8.7.2. Sieci MultiLayer Perceptron (MLP)454
8.8. Sieci radialne457
8.9. Sieci rekurencyjne459
8.10. Maszyny wektorów nośnych460
8.11. Porównanie461
Literatura462
A.1. Opinie koordynatorów klastrów energii, operatorów sieciowych i instytucji wspierających rozwój energetyki rozproszonej w Polsce464
ZAŁĄCZNIK A. Elektrownie fotowoltaiczne w ankietach464
A.1.1. Informacje techniczne o źródłach energii przyłączonych do sieci dystrybucyjnej466
A.1.2. Procedura przyłączania rozproszonych źródeł energii do sieci dystrybucyjnej470
A.1.3. Współpraca RZE z siecią zasilającą473
A.2. Ankieta CIGRE476
A.3. Bariery rozwoju instalacji PV w budynkach niekomunalnych w Szwecji477
Literatura479
B.1. Wstęp481
B.2. Podział instalacji fotowoltaicznych481
ZAŁĄCZNIK B. Poradnik w zakresie inwestycji w instalacje fotowoltaiczne481
B.3. Powierzchnia wymagana pod budowę instalacji fotowoltaicznej482
B.4. Uwarunkowania formalnoprawne483
B.5. Lokalizacja485
B.6. Ochrona środowiska491
B.7. Warunki przyłączenia do sieci dystrybucyjnej/przesyłowej494
B.7.1. Procedura przyłączenia mikroinstalacji o mocy zainstalowanej mniejszej od mocy przyłączeniowej495
B.7.2. Procedura przyłączenia mikroinstalacji o mocy zainstalowanej większej od mocy przyłączeniowej495
B.7.3. Procedura przyłączenia małej instalacji OZE oraz instalacji o mocy zainstalowanej większej niż 500 kW496
B.8. Proces budowlany497
Literatura499
ZAŁĄCZNIK C. Przykładowy program funkcjonalno-użytkowy instalacji fotowoltaicznej o mocy 500 kWp501
C.1. Część opisowa502
C.1.1. Opis ogólny przedmiotu zamówienia502
C.1.2. Opis wymagań503
C.2. Część informacyjna programu funkcjonalno-użytkowego515
C.2.1. Dokumenty potwierdzające zgodność zamierzenia budowlanego z wymaganiami wynikającymi z odrębnych przepisów515
C.2.2. Oświadczenie zamawiającego stwierdzające jego prawo do dysponowania nieruchomością na cele budowlane515
C.2.3. Wykaz załączników515
Literatura515
ZAŁĄCZNIK D. Klaster Energii „Wirtualna Zielona Elektrownia Ochotnica”518
Literatura528
ZAŁĄCZNIK E. Badania falowników fotowoltaicznych529
Literatura532
ZAŁĄCZNIK F. Kryteria przyłączenia RZE do sieci zasilającej534
Literatura558

1.2.Rozproszoneźródłaenergiiwświecie

energiielektrycznejprzezprzedsiębiorstwaenergetyczne,klientówprzedsiębiorstw

energetycznychiprywatnychużytkownikówlubteżinnestronytrzeciewzasto-

sowaniachprzynoszącychkorzyścisystemowielektroenergetycznemu,wybranym

elementominstalacjiużytkowaniakońcowegolubteżobydwutymstronom”[1.1].

Mimożenadalbrakujeuniwersalnej,powszechnieakceptowanejdefinicji,

możnawskazaćkilkaistotnychniebudzącychkontrowersjiwyróżnikówtejformy

wytwarzaniaenergii[1.1]:

1.Mocelektrowni-źródłarozproszonesątoelektrownieomocydomaksy-

malnie50-150MW.Coistotne,moctadotyczycałegozespołuwytwórczego.

Wprzypadkuwieluniewielkichźródełagregowanychnapoziomienp.zakła-

duprzemysłowegomówimyojednymźródlerozproszonymołącznejmocy

wszystkichgeneratorów.

2.Technologiawytwarzania-wgeneracjirozproszonejniematuogranicze-

nia;wramachtejkategoriimożnarozpatrywaćzarównoźródłaodnawialne

(np.wiatr,woda,słońce,biomasa),źródłakogeneracyjne(gazziemny,wę-

giel),jakiźródłastricterezerwowe,zasilanepaliwempłynnym.

3.Lokalizacja-dopuszczasięmożliwośćusytuowaniaźródłarozproszonego

natereniezakładuprzemysłowego,wewnątrzsieciodbiorcy.Wkonsekwencji

źródłorozproszoneniemusimiećwydzielonejinfrastrukturypomiarowej,

abyspełnićwymaganiatejklasyfikacji.Mimotopomiarenergiiwprowadza-

nejdosiecijestniewątpliwieistotnyprzywykorzystaniugeneracjirozproszo-

nejnarzeczkrajowegosystemuelektroenergetycznego.

WkilkukrajachistniejądodatkowekryteriaklasyfikacjiRZE.Naprzykład

wSzwecjiwspecjalnysposóbtraktujesięmikrogenerację(poziomwytwarza-

niado1,5MW)[1.1].Elektrowniawiatrowaskładającasięze100turbin,każda

omocydo1,5MW,jestzgodniezeszwedzkądefinicjątraktowanajakorozpro-

szoneźródłoenergii,ponieważwedługszwedzkiegoprawaenergetycznegonie

mocłączna,leczmocposzczególnychjednostekdecydujeotym,czydanąelek-

trownięzaliczasiędogeneracjirozproszonejczyteżnie.

Dostępnedaneopisującerozwójenergetykirozproszonejdotycząprawiewy-

łącznieodnawialnychźródełenergii,traktującwzrostichudziałuwmiksieener-

getycznymjakocelgłówny.

1.2.Rozproszoneźródłaenergiiwświecie

ZpewnościąilośćenergiiwyprodukowanejwOZEwzrośniebardzozna-

czącowciągunajbliższychlat.Potencjalnywzrostjestpromowanyprzezliczne

Brak wyników

Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra