Power - Photovoltaic - 3.2 kW - Iso

Power - Photovoltaic - 3.2 kW - Isolated-grid / Canada

Case study assignment

You are a photovoltaic (PV) system designer and you have been contracted by an electric utility operating an isolated grid. The isolated grid is presently powered by diesel gensets, but the utility anticipates that PV will eventually be cost-effective on their grid, due to decreasing PV costs, increasing diesel fuel costs and environmental regulations. In preparation for this eventuality, the utility wishes to install a 3.2 kW building-integrated PV system that will be connected to their isolated grid. The utility needs an analysis of the financial viability of the system. In particular, they wish to know the avoided cost of electricity necessary for a 10% internal rate of return.

Site information

The site is located on Baffin Island in the community of Iqaluit, Nunavut, Canada. Due to the low angle of the sun even in midsummer, and for cost-effectiveness, the system will be mounted vertically on a wall with unobstructed exposure to the sun. The wall faces 30º west of south. The PV array will require only a few tens of meters of wiring to connect with the grid. The grid base load is large enough that the grid will absorb all the energy produced by the PV system. The PV array must be automatically isolated from the grid in the case of grid failure; it must be possible to manually isolate the system for maintenance.

Light levels are very low during the winter; during the summer, the sun will often be at the side of or even behind the array, resulting in low levels of radiation on the array. The low light levels experienced year-round are expected to reduce the average inverter efficiency by 5 to 10% below what would be expected at a more southern location. The low light levels will also decrease the average efficiency of the PV array, even though high-quality monocrystalline PV modules are to be used.

Financial information

Financial figures for the analysis, provided by the utility, are inflation of 2.5%, fuel cost escalation rate of 5.0%, debt ratio of 60%, debt interest rate of 8.5%, discount rate of 9%, and a debt term of 10 years. The array is obtained at about 10% less than the normal commercial price as the manufacturer is interested in the volume purchase and marketing opportunities of the installation. The current retail price of electricity in the community is approximately $0.40/kWh. The utility is a government owned corporation and does not pay income tax. The installation is expected to last for 25 or more years.

The northern location results in high costs for travel and accommodation and makes oversights and delays expensive. Qualified electricians are available, but they will require some technical assistance with the installation.

Prepare a RETScreen study, documenting any assumptions that you are required to make, and report on the significant conclusions from this analysis.

Solution

The worked-out solution is the data file selected from within the RETScreen Project Database. The user automatically downloads the Project Database file while downloading the RETScreen software.

Teacher's notes
The miscellaneous PV array losses of 10% account for the decreased efficiency of the PV modules at low light levels.
The average inverter efficiency is lower than that typically achieved; this reflects the decrease in inverter efficiency at the low power levels resulting from low light levels.
Contingencies of 20% have been budgeted for the initial costs to allow for the high cost of oversights and delays at this remote, northern location.
While an electricity export rate of around $1.54 per kWh results in an internal rate of return of about 10%, the debt service coverage is less than 1: during the first half of the ten year debt period, annual costs exceed annual savings.
Real project

Results

In July, 1995, a 3.2 kW photovoltaic (PV) system was installed on the southern façade of the Nunavut Arctic College, in Iqaluit, Nunavut, Canada. Iqaluit, being off the North American electricity grid, furnished all the electricity for its isolated grid using diesel gensets. The PV system was built to feed electricity onto this grid and reduce diesel fuel consumption. The project had two additional objectives: to publicise PV as a viable power source in the eastern Arctic and to document the long-term performance of grid-tied PV systems in the far north.

The Iqaluit system has been monitored continuously since it started operation, and performance reports have been issued periodically. The system has been very reliable and has required almost no maintenance. Inverter efficiency is low during the winter months, but the average inverter efficiency, weighted by electricity output, has been comparable to systems in the South.

System description

The PV array is mounted on a wall facing 30° west of south. Sixty 50-watt peak PV panels are connected in 5 parallel strings of 12 panels each. Siemens M55 modules make up three strings while the two remaining strings use Solec S-53 modules. Nominal voltage of the 12 series modules is 207 VDC under standard test conditions. A 3 kW Statpower Prosine sine wave inverter with 208 VAC output is tied to the grid. As the system is grid-tied there is no energy storage; the grid is large enough that it can absorb all electrical energy produced by the array.

The overall system efficiency has been relatively low compared with similar systems at more southern locations. The parallel connection of modules from two different manufacturers causes the whole array to operate at a voltage that is not optimal for either type of module. Low irradiance levels, which occur both during winter and during those times in summer when the sun is to the side of or behind the array, reduce efficiency further: the inverter is less efficient at low power levels, and module efficiency is decreased at low light levels.

Lessons learned
Cold, severe northern conditions do not in themselves restrict the use of PV.
The efficiency of the photovoltaic modules is low under the conditions of weak sunlight prevalent during much of the year in northern applications.
Inverters with high efficiency over a broad range of outputs improve the output of PV systems in the far North, where low light levels are predominant.
Inverters intended for systems in the far North should have low quiescent power draw, to reduce power consumption during the long winter nights.
Accurate prediction of the annual PV system energy output for installations in the far North requires accounting for decreased module and inverter efficiency at low light and power levels, respectively.
The big picture

On remote grids, even in the far North (or far South), high fuel and maintenance costs for diesel gensets may make photovoltaics cost-effective long before they make sense in more populated areas. The financial viability of PV in grid-tied northern applications hinges on reductions in PV costs, increases in fuel cost and possible environmental regulations. The high reliability, low maintenance requirements, and long life of PV systems are significant advantages on remote grids, where maintenance is expensive and system reliability very important.

Photo

College - Photovoltaic - Isolated-grid, Nunavut, Canada

References
Lapp, Steve, "Personal communication," SGA Energy, 2000.
Martel, S., "Personal communication," CANMET Energy Diversification Research Laboratory, 2000.
Thevenard, D., Dignard, L., Martel, S., Ross, M, Turcotte, D. and Troke, S., "Evaluation of the Monitored Data from a Grid-Connected Photovoltaic System at Nunavut Arctic College, Iqaluit, NWT (Canada)," Proceedings of Renewable Energies in Cold Climates - SESCI 98, Montreal, Canada, 1998.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.2 -เซลล์แสงอาทิตย์ - พลังงาน kW - ตารางแยกต่างหาก / แคนาดากรณีศึกษากำหนดคุณเป็นนักออกแบบระบบ (PV) แผงเซลล์แสงอาทิตย์ และคุณมีตีบ โดยยูทิลิตี้การไฟฟ้าดำเนินการแยกตาราง ตารางแยกปัจจุบันได้ขับเคลื่อน ด้วยเครื่องยนต์ดีเซล gensets แต่อรรถประโยชน์การคาดการณ์ว่า PV จะคุ้มค่าในตารางของพวกเขา เนื่องจากการลดต้นทุน PV เพิ่มต้นทุนเชื้อเพลิงดีเซลและกฎหมายสิ่งแวดล้อม เตรียมพร้อมสำหรับวิถีนี้ โปรแกรมอรรถประโยชน์ประสงค์จะติดตั้ง 3.2 กิโลวัตต์รวมอาคาร PV ระบบที่จะเชื่อมต่อกับการแยกตาราง โปรแกรมอรรถประโยชน์ที่ต้องการวิเคราะห์การคุ้มทุนของระบบ โดยเฉพาะ พวกเขาต้องการทราบต้นทุน avoided ไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการ 10% อัตราผลตอบแทนข้อมูลของไซต์เว็บไซต์ตั้งอยู่บนเกาะแบฟฟินในชุมชน Iqaluit นูนาวุต แคนาดา เนื่องจากมุมของดวงอาทิตย์ ในมิดซัมเมอร์ และประหยัดค่าใช้จ่ายต่ำ ระบบจะสามารถใช้แนวตั้งบนผนังมีอะไรบดบังแสงแดด ผนังหันหน้า 30º ทางตะวันตกเฉียงใต้ เรย์ PV จะต้องการเพียงไม่กี่สิบเมตรของสายเชื่อมต่อกับกริด โหลดตารางพื้นฐานจะพอว่า ตารางจะดูดซับพลังงานทั้งหมดที่ผลิต โดยระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เรย์ PV ต้องแยกต่างหากโดยอัตโนมัติจากตารางในกรณีตารางล้มเหลว จะต้องสามารถแยกระบบสำหรับการบำรุงรักษาด้วยตนเองระดับแสงต่ำมากในช่วงฤดูหนาว ในช่วงฤดูร้อน ดวงอาทิตย์มักจะด้าน หรือแม้แต่ข้าง หลัง เรย์ ในระดับต่ำสุดของรังสีในอาร์เรย์ ระดับแสงต่ำสุดที่พบตลอดทั้งปีคาดว่าจะลดประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์โดยเฉลี่ย 5-10% ด้านล่างที่จะต้องในตำแหน่งใต้มากขึ้น ระดับแสงต่ำสุดที่จะยังลดประสิทธิภาพเฉลี่ยของเรย์ PV แม้ว่าจะใช้โมดูลคุณภาพสูง monocrystalline PVข้อมูลทางการเงินตัวเลขทางการเงินสำหรับการวิเคราะห์ โดยโปรแกรมอรรถประโยชน์ มีอัตราเงินเฟ้อ 2.5% น้ำมันต้นทุนเลื่อนอัตรา 5.0% อัตราส่วนหนี้สินของ 60% หนี้อัตราดอกเบี้ย 8.5% อัตราดอกเบี้ย 9% และหนี้ระยะเวลา 10 ปี อาร์เรย์ได้รับประมาณ 10% น้อยกว่าราคาทางการค้าปกติเป็นปริมาณการซื้อและการตลาดโอกาสของการติดตั้งสนใจผู้ผลิต ปัจจุบันราคาขายปลีกไฟฟ้าในชุมชนประมาณ $0.40/ไม่ ได้ โปรแกรมอรรถประโยชน์เป็นรัฐบาลเป็นเจ้าของบริษัท และชำระภาษีเงินได้ การติดตั้งคาดว่าจะสุดท้ายอย่าง น้อย 25 ปีที่ตั้งเหนือผลในต้นทุนที่สูงสำหรับการเดินทางและสถานที่พัก และทำให้ oversights และความล่าช้าราคาแพง ช่างไฟฟ้าที่มีคุณภาพมี แต่พวกเขาจะต้องมีบางความช่วยเหลือด้านเทคนิคการติดตั้งเตรียมศึกษา RETScreen เอกสารข้อสันนิษฐานใด ๆ ที่คุณจะต้องทำ และรายงานข้อสรุปสำคัญจากการวิเคราะห์นี้โซลูชั่นวิธีหาคือ แฟ้มข้อมูลที่เลือกจากฐานข้อมูลโครงการ RETScreen ผู้ใช้จะดาวน์โหลดแฟ้มฐานข้อมูลโครงการขณะดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ RETScreenบันทึกของครูบัญชีขาดทุนเรย์ PV เบ็ดเตล็ด 10% สำหรับโมดู PV ที่ระดับแสงต่ำสุดที่ประสิทธิภาพลดลงประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์โดยเฉลี่ยจะต่ำกว่าที่จะทำได้ นี้สะท้อนลดลงประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ที่เกิดจากระดับแสงต่ำสุดที่ระดับพลังงานต่ำContingencies 20% ได้รับงบประมาณสำหรับต้นทุนเริ่มต้นเพื่อให้ต้นทุนสูงของ oversights และความล่าช้าในตำแหน่งนี้ระยะไกล ภาคเหนือในขณะอัตราค่าไฟฟ้าส่งของรอบ $1.54 ต่อผลไม่มีอัตราประมาณ 10% ความครอบคลุมบริการหนี้คือ น้อยกว่า 1: ช่วงครึ่งแรกของรอบระยะเวลาสิบปีหนี้ ค่าใช้จ่ายประจำปีเกินปีประหยัดโครงการจริงผลลัพธ์ในเดือนกรกฎาคม 1995, 3.2 กิโลวัตต์เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ระบบถูกติดตั้งบนกระจกใต้ของนูนาวุตอาร์กติกวิทยาลัย ใน Iqaluit ประเทศแคนาดา นูนาวุต Iqaluit การปิดอเมริกาเหนือไฟฟ้า ตกแต่งไฟฟ้าทั้งหมดในตารางที่แยกโดยใช้เครื่องยนต์ดีเซล gensets ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นเพื่อดึงกระแสไฟฟ้าไปยังตารางนี้ และลดการใช้เชื้อเพลิงดีเซล โครงการมีวัตถุประสงค์เพิ่มเติมที่สอง: publicise PV เป็นแหล่งพลังงานได้ในอาร์กติกตะวันออก และเอกสารระยะยาวประสิทธิภาพของตารางการเชื่อมโยงระบบ PV ในไกลมีการตรวจสอบระบบ Iqaluit อย่างต่อเนื่องตั้งแต่เริ่มเปิดดำเนินการ และรายงานประสิทธิภาพออกเป็นระยะ ๆ ระบบแล้วน่าเชื่อถือ และต้องบำรุงรักษาแทบไม่ ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์จะต่ำในช่วงฤดูหนาวเดือน แต่การเฉลี่ยประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ ถ่วงน้ำหนัก โดยผลผลิตไฟฟ้า แล้วเทียบได้กับระบบในภาคใต้คำอธิบายระบบเรย์ PV ติดตั้งบนผนังที่หันหน้าทางตะวันตกเฉียงใต้ 30° หกสิบแผง PV สูงสุด 50 วัตต์เชื่อมต่อใน 5 สายพร้อมกัน 12 แผ่น โมซีเมนส์ M55 ให้ค่าสายอักขระที่สามในขณะที่สายที่เหลือสองใช้โมดูล Solec S-53 แรงดันไฟฟ้าระบุของโมชุด 12 VDC 207 ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐานได้ 3 kW Statpower Prosine อินเวอร์เตอร์คลื่น sine กับ 208 VAC เอาท์พุทจะเชื่อมโยงตาราง เป็นระบบเชื่อมโยงกับตาราง มีไม่เก็บพลังงาน ตารางขนาดใหญ่พอที่จะสามารถดูดซับพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิต โดยอาร์เรย์ได้ประสิทธิภาพของระบบโดยรวมแล้วค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับระบบคล้ายพื้นที่ภาคใต้มากขึ้น การเชื่อมต่อแบบขนานของจากผู้ผลิตต่างกันสองสาเหตุมากมายทั้งการใช้งานที่แรงดันไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสมสำหรับชนิดของโมดูล ระดับ irradiance ต่ำ ซึ่งเกิดขึ้นใน ช่วงฤดูหนาว และใน ช่วงเวลาในฤดูร้อนเมื่อดวงอาทิตย์จะอยู่ด้านข้าง หรือข้าง หลังอาร์เรย์ ลดประสิทธิภาพเพิ่มเติม: เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้ามีประสิทธิภาพน้อยลงในระดับพลังงานต่ำ และโมดูลประสิทธิภาพจะลดลงที่ระดับแสงต่ำสุดบทเรียนที่เรียนรู้เย็น รุนแรงเหนือเงื่อนไขในตัวเองไม่จำกัดการใช้ PV มากยิ่งขึ้นประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีน้อยภายใต้เงื่อนไขของแสงแดดอ่อนที่แพร่หลายมากในปีนี้ในโปรแกรมประยุกต์ภาคเหนืออินเวอร์เตอร์ มีประสิทธิภาพสูงในช่วงกว้างของการแสดงผลเพิ่มผลผลิตของระบบ PV เหนือไกล กันไฟระดับต่ำอินเวอร์เตอร์สำหรับระบบเหนือไกลควรได้พลังงานไม่มีการทำต่ำวาด การลดการใช้พลังงานในระหว่างคืนหนาวนานทำนายแม่นยำของผลลัพธ์พลังงานระบบ PV สำหรับติดตั้งเหนือไกลปีต้องบัญชีสำหรับโมดูลดลงและประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ที่แสงน้อยและระดับพลังงาน ตามลำดับภาพใหญ่บนกริดระยะไกล แม้ในไกลเหนือ (หรือทางภาคใต้), ต้นทุนเชื้อเพลิงและการบำรุงรักษาสูงสำหรับดีเซล gensets อาจทำให้แผงเซลล์แสงคุ้มค่ายาวนานก่อนจะเหมาะสมขึ้นเติมพื้นที่ ชีวิตทางการเงินของ PV ใน hinges ตารางการเชื่อมโยงโปรแกรมประยุกต์ภาคเหนือในการลดต้นทุน PV เพิ่มในต้นทุนน้ำมันเชื้อเพลิงและกฎหมายสิ่งแวดล้อมได้ ความน่าเชื่อถือสูง ความต้องการการบำรุงรักษาต่ำ และอายุยืนระบบ PV มีข้อได้เปรียบสำคัญในกริดระยะไกล การบำรุงรักษาที่มีราคาแพงและความน่าเชื่อถือของระบบสำคัญมากภาพถ่ายวิทยาลัย -แสงอาทิตย์ - แยกต่างหากอาทิตย์ นูนาวุต แคนาดาการอ้างอิงLapp, Steve "สื่อ สาร พลังงาน SGA, 2000Martel, S. "สื่อสาร CANMET พลังงานวิสาหกิจวิจัย 2000Thevenard, D., Dignard, L., Martel, s ได้ รอสส์ M, Turcotte, D. และ Troke, S. "การประเมินตรวจสอบข้อมูลจากการเชื่อมตารางระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่นูนาวุตอาร์กติกวิทยาลัย Iqaluit, NWT (แคนาดา)," วิชาการพลังงานทดแทนในสภาพอากาศเย็น - SESCI 98 มอนทรีออล แคนาดา 1998

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

พลังงาน - ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ - 3.2 กิโลวัตต์ - ที่แยกตาราง / แคนาดากรณีศึกษาที่ได้รับมอบหมายคุณเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) การออกแบบระบบและคุณได้รับการหดตัวสาธารณูปโภคไฟฟ้าปฏิบัติการตารางแยก ตารางที่แยกขับเคลื่อนในปัจจุบันโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล แต่อรรถประโยชน์คาดว่า PV ในที่สุดก็จะมีค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพในตารางของพวกเขาเนื่องจากการลดลงของค่าใช้จ่าย PV เพิ่มขึ้นค่าใช้จ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงดีเซลและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม ในการเตรียมความพร้อมสำหรับเหตุการณ์นี้ยูทิลิตี้ความประสงค์ที่จะติดตั้งระบบเซลล์แสงอาทิตย์ 3.2 กิโลวัตต์อาคารแบบบูรณาการที่จะเชื่อมต่อไปยังตารางแยกของพวกเขา ยูทิลิตี้การวิเคราะห์ความต้องการของชีวิตทางการเงินของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่พวกเขาต้องการที่จะรู้ว่าค่าใช้จ่ายที่หลีกเลี่ยงของการผลิตไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับ 10% อัตราผลตอบแทนภายใน. ข้อมูลเว็บไซต์เว็บไซต์ที่ตั้งอยู่บนเกาะ Baffin ในชุมชนของ Iqaluit นูนาวุตแคนาดา เนื่องจากมุมต่ำของดวงอาทิตย์แม้ในฤดูร้อนและสำหรับค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพระบบจะติดตั้งในแนวตั้งบนผนังที่มีความเสี่ยงที่ไม่มีสิ่งกีดขวางไปยังดวงอาทิตย์ ใบหน้าผนัง30ºตะวันตกของภาคใต้ แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะต้องมีเพียงไม่กี่สิบเมตรของสายไฟเชื่อมต่อกับตาราง โหลดฐานตารางมีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้ตารางจะดูดซับพลังงานทั้งหมดที่ผลิตโดยระบบ PV แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะต้องแยกโดยอัตโนมัติจากตารางในกรณีของความล้มเหลวของตาราง; มันจะต้องเป็นไปได้ที่จะแยกระบบด้วยตนเองสำหรับการบำรุงรักษา. ระดับแสงที่ต่ำมากในช่วงฤดูหนาว; ในช่วงฤดูร้อนดวงอาทิตย์มักจะเป็นที่ด้านข้างของหรือแม้หลังอาร์เรย์ที่มีผลในระดับต่ำของรังสีในอาร์เรย์ ระดับแสงต่ำประสบการณ์ตลอดทั้งปีที่คาดว่าจะลดประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์โดยเฉลี่ย 5-10% ต่ำกว่าสิ่งที่คาดว่าจะเป็นที่ตั้งของภาคใต้มากขึ้น ระดับแสงต่ำก็จะลดประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แม้ว่าคุณภาพสูงแผงเซลล์แสงอาทิตย์ monocrystalline ที่จะใช้. ข้อมูลทางการเงินตัวเลขทางการเงินสำหรับการวิเคราะห์การให้บริการโดยยูทิลิตี้ที่มีอัตราเงินเฟ้อ 2.5%, การเพิ่มค่าใช้จ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง อัตรา 5.0% อัตราส่วนหนี้สิน 60% อัตราดอกเบี้ยหนี้ 8.5%, อัตราคิดลดที่ 9% และหนี้ระยะ 10 ปี อาร์เรย์จะได้รับอยู่ที่ประมาณ 10% น้อยกว่าราคาปกติทางการค้าเป็นผู้ผลิตที่มีความสนใจในการซื้อปริมาณและโอกาสทางการตลาดของการติดตั้ง ราคาขายปลีกปัจจุบันของกระแสไฟฟ้าในชุมชนจะอยู่ที่ประมาณ $ 0.40 / kWh ยูทิลิตี้เป็นรัฐบาลที่เป็นเจ้าของ บริษัท และไม่ได้จ่ายภาษีรายได้ การติดตั้งคาดว่าจะมีอายุการใช้งาน 25 ปีหรือมากกว่านั้น. ผลที่ตั้งทางตอนเหนือในค่าใช้จ่ายสูงสำหรับการเดินทางและที่พักและทำให้ oversights และความล่าช้าที่มีราคาแพง ช่างไฟฟ้าที่ผ่านการรับรองมี แต่พวกเขาจะต้องมีความช่วยเหลือด้านเทคนิคกับการติดตั้ง. เตรียมศึกษา RETScreen เอกสารสมมติฐานใด ๆ ที่คุณจะต้องทำและรายงานเกี่ยวกับข้อสรุปที่สำคัญจากการวิเคราะห์นี้. โซลูชั่นแก้ปัญหาการทำงานออกเป็นข้อมูล ไฟล์ที่เลือกจากภายในฐานข้อมูลโครงการ RETScreen ผู้ใช้โดยอัตโนมัติดาวน์โหลดไฟล์ฐานข้อมูลโครงการในขณะที่การดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ RETScreen. บันทึกของครูการสูญเสียแผงเซลล์แสงอาทิตย์เบ็ดเตล็ดบัญชี 10% สำหรับประสิทธิภาพที่ลดลงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในระดับที่มีแสงน้อย. อินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยต่ำกว่าที่ประสบความสำเร็จมักจะ; นี้สะท้อนให้เห็นถึงการลดลงของอินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพในระดับพลังงานต่ำเป็นผลมาจากระดับแสงต่ำ. ภาระ 20% ได้รับงบประมาณสำหรับค่าใช้จ่ายเริ่มต้นที่จะอนุญาตให้มีค่าใช้จ่ายสูงของ oversights และความล่าช้าที่ห่างไกลนี้สถานที่ภาคเหนือ. ในขณะที่การส่งออกไฟฟ้า อัตราประมาณ 1.54 $ ต่อผลกิโลวัตต์ต่อชั่วโมงในอัตราผลตอบแทนประมาณ 10% การชําระหนี้น้อยกว่า 1: ในช่วงครึ่งแรกของรอบระยะเวลาการชำระหนี้สิบปี, ค่าใช้จ่ายประจำปีเกินออมทรัพย์ประจำปี. โครงการจริงผลในเดือนกรกฎาคม 1995, เซลล์แสงอาทิตย์ 3.2 กิโลวัตต์ (PV) ระบบถูกติดตั้งบนด้านหน้าทางตอนใต้ของนูนาวุตวิทยาลัยอาร์กติกใน Iqaluit นูนาวุตแคนาดา Iqaluit ถูกปิดไฟฟ้าของการไฟฟ้าอเมริกาเหนือการตกแต่งทั้งหมดไฟฟ้าสำหรับตารางที่แยกโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล ระบบ PV ถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นอาหารไฟฟ้าบนตารางนี้และลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงดีเซล โครงการมีวัตถุประสงค์เพิ่มเติม:. เพื่อเผยแพร่ PV เป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพในอาร์กติกตะวันออกและการจัดทำเอกสารผลการดำเนินงานในระยะยาวของตารางเชื่อมโยงระบบ PV ในทางภาคเหนือระบบ Iqaluit ได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องตั้งแต่เริ่มต้นการดำเนินการ และรายงานผลการดำเนินงานมีการออกเป็นระยะ ๆ ระบบที่ได้รับความน่าเชื่อถือมากและจำเป็นต้องมีเกือบจะไม่มีการบำรุงรักษา อินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพอยู่ในระดับต่ำในช่วงฤดูหนาว แต่ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์เฉลี่ยถ่วงน้ำหนักด้วยกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้รับการเทียบเคียงกับระบบในภาคใต้. คำอธิบายระบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ติดตั้งบนผนังหันหน้าไปทางทิศตะวันตก 30 °ของภาคใต้ หกสิบ 50 วัตต์สูงสุดแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีการเชื่อมต่อใน 5 สายคู่ขนานของ 12 แผ่นแต่ละ ซีเมนส์โมดูล M55 ทำขึ้นสามสายขณะที่ทั้งสองสายที่เหลือใช้ Solec S-53 โมดูล แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดใน 12 โมดูลชุด 207 VDC ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน 3 กิโลวัตต์อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ Statpower Prosine กับ 208 VAC เอาท์พุทจะเชื่อมโยงกับตาราง ในฐานะที่เป็นระบบมีความเชื่อมโยงกับตารางที่มีการจัดเก็บพลังงานไม่มี; ตารางที่มีขนาดใหญ่พอที่จะสามารถดูดซับพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิตโดยอาร์เรย์. ประสิทธิภาพของระบบโดยรวมได้รับค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับระบบที่คล้ายกันในสถานที่ภาคใต้มากขึ้น การเชื่อมต่อแบบขนานของโมดูลจากสองผู้ผลิตที่แตกต่างกันทำให้เกิดอาร์เรย์ทั้งหมดทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้เป็นที่เหมาะสมสำหรับประเภทของโมดูลทั้ง ระดับรังสีต่ำซึ่งเกิดขึ้นได้ทั้งในช่วงฤดูหนาวและในช่วงเวลานั้นในช่วงฤดูร้อนเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ด้านข้างของที่อยู่เบื้องหลังหรืออาร์เรย์ลดประสิทธิภาพเพิ่มเติม: อินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพน้อยลงในระดับพลังงานต่ำและมีประสิทธิภาพโมดูลจะลดลงที่มีแสงน้อย ระดับ. บทเรียนที่ได้เย็นอย่างรุนแรงเงื่อนไขทางภาคเหนือไม่ได้ในตัวเอง จำกัด การใช้ PV. ประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์อยู่ในระดับต่ำภายใต้เงื่อนไขของแสงแดดที่อ่อนแอในช่วงที่แพร่หลายมากที่สุดของปีในการใช้งานภาคเหนือ. อินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าในวงกว้าง ช่วงของการปรับปรุงเอาท์พุทเอาท์พุทของระบบ PV ในตั้งอยู่ทางเหนือที่ระดับแสงต่ำเด่น. อินเวอร์เตอร์ที่มีไว้สำหรับระบบในนอร์ทไกลควรจะมีการดึงพลังงานนิ่งต่ำเพื่อลดการใช้พลังงานในช่วงคืนฤดูหนาวที่ยาวนาน. การคาดการณ์ที่ถูกต้องของ ระบบประจำปี PV พลังงานสำหรับการติดตั้งในทิศตะวันตกเฉียงเหนือห่างไกลต้องใช้บัญชีสำหรับโมดูลลดลงและมีประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ที่มีแสงน้อยและระดับพลังงานตามลำดับ. ภาพใหญ่ในกริดระยะไกลแม้จะอยู่ในที่ห่างไกลภาคเหนือ (หรือไกลใต้) น้ำมันที่สูงและการบำรุงรักษา ค่าใช้จ่ายสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลอาจทำให้ระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพนานก่อนที่พวกเขาให้ความรู้สึกในพื้นที่ที่มีประชากรมากขึ้น ความสามารถทางการเงินของ PV ในตารางผูกการใช้งานขึ้นอยู่กับภาคเหนือลดค่าใช้จ่ายใน PV, การเพิ่มขึ้นของค่าใช้จ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นไปได้ ความน่าเชื่อถือสูงต้องการการบำรุงรักษาต่ำและชีวิตยาวของระบบ PV ที่เป็นประโยชน์อย่างมากต่อกริดระยะไกล, การบำรุงรักษาที่มีราคาแพงและความน่าเชื่อถือของระบบที่สำคัญมาก. ภาพวิทยาลัย - ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ - ตารางที่แยกนูนาวุตแคนาดาอ้างอิงLapp สตีฟ "ส่วนบุคคล การสื่อสาร "เอสจีเอพลังงาน, 2000. Martel, S. , "การสื่อสารส่วนบุคคล" Canmet พลังงานความหลากหลายห้องปฏิบัติการวิจัย, 2000. Thevenard, D. , Dignard ลิตร Martel, S. , รอสส์, M, Turcotte, D. และ Troke, S. , "การประเมินผลการตรวจสอบข้อมูลจากตารางที่เชื่อมต่อระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่นูนาวุตวิทยาลัยอาร์กติก Iqaluit, NWT (แคนาดา)," การดำเนินการของพลังงานทดแทนในสภาพอากาศเย็น - SESCI 98, มอนทรีออล, แคนาดา, 1998

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พลังแสงอาทิตย์ - 3.2 กิโลวัตต์ - แยกตาราง / แคนาดา

กรณีศึกษางาน

คุณเป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ( PV ) นักออกแบบระบบ และคุณได้รับการหดตัวโดยยูทิลิตี้ไฟฟ้าปฏิบัติการแยกตาราง การแยกตารางปัจจุบันที่ขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์ดีเซล gensets แต่ยูทิลิตี้คาดว่า PV ในที่สุดจะประหยัดบนตารางของพวกเขา เนื่องจากการลดต้นทุน PV ,เพิ่มค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิงดีเซลและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม ในการเตรียมการสำหรับเหตุการณ์ที่ไม่แน่นอนนี้ ประสงค์จะติดตั้งยูทิลิตี้ 500 กิโลวัตต์อาคารรวม PV ระบบจะเชื่อมต่อกับการแยกตาราง ประโยชน์ของการวิเคราะห์ความต้องการสามารถทางการเงินของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่พวกเขาต้องการที่จะรู้หลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับ 10% อัตราผลตอบแทน .

เว็บไซต์ข้อมูล

เว็บไซต์ตั้งอยู่บนเกาะบาฟฟิน ในชุมชนของอีคาลูท , นูนาวุต , แคนาดา เนื่องจากมุมต่ำของดวงอาทิตย์ที่แม้ในฤดูร้อน และคุ้มค่า ระบบจะติดตั้งในแนวตั้งบนผนังด้วยความสามารถเปิดรับแสงแดด กำแพงหน้า 30 ºทางตะวันตกของภาคใต้ พีวีอาร์เรย์จะต้องมีเพียงไม่กี่สิบเมตร สายไฟ เพื่อเชื่อมต่อกับตารางตารางฐานโหลดมีขนาดใหญ่เพียงพอที่ตารางจะซึมซับพลังงานที่ผลิตโดยระบบ PV . พีวีอาร์เรย์จะต้องแยกจากตารางโดยอัตโนมัติในกรณีของความล้มเหลวของตาราง ต้องสามารถแยกระบบสำหรับการบำรุงรักษา

ระดับแสงต่ำมากในช่วงฤดูหนาว ในช่วงฤดูร้อน ดวงอาทิตย์จะมักจะอยู่ที่ด้านข้าง หรือแม้แต่หลังอาร์เรย์ผลในระดับต่ำของรังสีต่อเรย ระดับแสงต่ำที่มีตลอดทั้งปีที่คาดว่าจะลดประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์โดยเฉลี่ย 5 10% ด้านล่างสิ่งที่คาดว่าจะเป็นในพื้นที่ภาคใต้มากขึ้น ระดับแสงต่ำจะลดประสิทธิภาพของพีวีอาร์เรย์ ถึงแม้ว่าคุณภาพสูง monocrystalline แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ต้องใช้


ข้อมูลทางการเงินตัวเลขทางการเงินในการวิเคราะห์ โดยโปรแกรมจะขยายตัว 2.5% , เชื้อเพลิงต้นทุนเพิ่มอัตรา 5.0 % , อัตราส่วนหนี้ 60% , หนี้อัตราดอกเบี้ย 8.5 % ส่วนลดอัตรา 9 % และตราสารหนี้ระยะยาว 10 ปี อาร์เรย์ที่ได้รับประมาณ 10% น้อยกว่าปกติทางการค้า ราคาผู้ผลิต สนใจ ปริมาณการซื้อ และโอกาสทางการตลาดของการติดตั้งปัจจุบันราคาขายปลีกไฟฟ้าในชุมชนประมาณ $ 0.40/kwh . โดยมีรัฐบาลเป็นเจ้าของ บริษัท และไม่ได้จ่ายภาษีเงินได้ การติดตั้งคาดว่ามีอายุ 25 ปีหรือมากกว่า

ภาคเหนือตำแหน่งผลลัพธ์ในค่าใช้จ่ายสูงในการเดินทางและที่พัก และทำให้ oversights และความล่าช้าที่แพง คุณภาพไฟฟ้าพร้อมใช้งานแต่พวกเขาจะต้องการความช่วยเหลือด้านเทคนิคกับการติดตั้ง

เตรียมศึกษา RETScreen เอกสารฐานใด ๆที่คุณจะต้องทำ และรายงานสรุปที่สำคัญจากการวิเคราะห์นี้



โซลูชั่นทำงานออกโซลูชั่นข้อมูลแฟ้มที่เลือกจากภายใน RETScreen โครงการฐานข้อมูลโครงการฐานข้อมูลผู้ใช้โดยอัตโนมัติดาวน์โหลดไฟล์ในขณะที่การดาวน์โหลดซอฟต์แวร์บันทึกครู RETScreen


เบ็ดเตล็ด PV เรย์ขาดทุน 10% บัญชีเพื่อลดประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในระดับแสงต่ำ .
ประสิทธิภาพ Inverter โดยเฉลี่ยต่ำกว่าที่มักจะได้รับ ;นี้สะท้อนให้เห็นถึงประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ลดลงที่ระดับพลังงานต่ำเป็นผลจากระดับแสงต่ำ
ภาระผูกพันของ 20% มีงบประมาณสำหรับค่าใช้จ่ายเริ่มต้นที่จะอนุญาตให้สำหรับค่าใช้จ่ายสูงของ oversights และความล่าช้าที่สถานที่ภาคเหนือโทร .
ในขณะที่ไฟฟ้าอัตราการส่งออกของประมาณ $ 1.54 ต่อผลลัพธ์ kWh ในอัตราภายใน ผลตอบแทนประมาณ 10%บริการครอบคลุมหนี้ไม่เกิน 1 : ในช่วงครึ่งแรกของปี ระยะเวลาสิบปีหนี้ค่าใช้จ่ายเกินเงินฝากออมทรัพย์ประจำปี .




จริงโครงการผลในเดือนกรกฎาคม 1995 , 500 กิโลวัตต์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ( PV ) ระบบที่ถูกติดตั้งในภาคใต้รวมถึงเอฟเอ ADE ของนูนาวุตอาร์กติกวิทยาลัยในอีคาลูท , , นูนาวุต , แคนาดา อีคาลูท , ถูกตัดกระแสไฟฟ้า อเมริกาเหนือตกแต่งทุกไฟฟ้าสำหรับแยกตารางโดยใช้ gensets ดีเซล . ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นเพื่อป้อนไฟฟ้าไปยังตารางนี้ และลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิง ดีเซล โครงการเพิ่มเติมวัตถุประสงค์สอง : เพื่อเผยแพร่ PV เป็นแหล่งพลังงานได้ ในเขตอาร์กติกและเอกสารการปฏิบัติงานระยะยาวของตารางที่เชื่อมโยงระบบ PV ในแดนไกล

ระบบอีคาลูทได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่เริ่มงาน และรายงานผลการปฏิบัติงานได้ออก เป็นระยะ ๆ ระบบที่ได้รับความน่าเชื่อถือมากและก็ต้องเกือบไม่มีการบำรุงรักษา อินเวอร์เตอร์ประสิทธิภาพต่ำในช่วงฤดูหนาว แต่ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักด้วยไฟฟ้าอินเวอร์เตอร์ประสิทธิภาพ ผลผลิตที่ได้เทียบเท่ากับระบบในภาคใต้



ระบบรายละเอียดพีวีอาร์เรย์เป็นที่ติดตั้งบนผนังหัน 30 °ตะวันตกของภาคใต้ หกสิบวัตต์สูงสุด 50 PV แผงเชื่อมต่อใน 5 สายขนาน 12 แผงละ Siemens M55 โมดูลให้ขึ้นสามสาย ในขณะที่อีกสองสายใช้ solec s-53 โมดูล แรงดันปกติของ 12 ชุดโมดูล 207 VDC ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน3 กิโลวัตต์ statpower prosine ไซน์อินเวอร์เตอร์กับคลื่น 208 Vac ผลผลิตจะเชื่อมโยงกับตาราง เป็นระบบตารางผูกไม่มีพลังงานที่เก็บตารางมีขนาดใหญ่พอที่จะสามารถซึมซับพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตโดยเรย์

ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบที่ได้รับค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับระบบที่คล้ายกันในพื้นที่ภาคใต้มากขึ้นการเชื่อมต่อแบบขนานของโมดูลจากสองผู้ผลิตที่แตกต่างกันทำให้อาร์เรย์ทั้งหมดทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสมสำหรับชนิดของโมดูลด้วย ระดับต่ำดังกล่าว ซึ่งเกิดขึ้นทั้งในช่วงฤดูหนาว และในช่วงเวลานั้นในฤดูร้อนเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ข้างๆ หรือข้างหลังเรย์ ลดประสิทธิภาพเพิ่มเติม : อินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าที่ระดับพลังงานต่ำและประสิทธิภาพของโมดูลจะลดลงในระดับแสงต่ำ

บทเรียน
หนาวภาคเหนือรุนแรงเงื่อนไขไม่ได้เอง จํากัด การใช้ PV
ประสิทธิภาพของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ต่ำภายใต้เงื่อนไขของแสงแดดที่แพร่หลายในช่วงอ่อนแอมากของปีในงานภาคเหนือ .
อินเวอร์เตอร์ประสิทธิภาพสูงกว่าช่วงกว้างของผลในการปรับปรุงผลผลิตของระบบ PV ในแดนไกลที่ระดับแสงน้อยเป็นเด่น ระบบอินเวอร์เตอร์ตั้งใจ
ทางเหนือไกลน่าจะต่ำที่มีพลังเสมอ เพื่อลดการใช้พลังงานในคืนฤดูหนาวที่ยาวนาน
การทำนายที่ถูกต้องของปีการส่งออกพลังงานสำหรับการติดตั้งระบบเซลล์แสงอาทิตย์ในแดนไกลต้องบัญชีสำหรับโมดูลอินเวอร์เตอร์ที่เพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพแสงต่ำและพลังงานระดับตามลำดับ


ภาพขนาดใหญ่บนกริดระยะไกล แม้ในแดนไกล ( หรือไกลใต้ )ต้นทุนเชื้อเพลิงสูง และการบำรุงรักษาเครื่องยนต์ดีเซล gensets อาจทำให้ Honda นานก่อนที่พวกเขาให้ความรู้สึกคุ้มค่าในพื้นที่ . การเงินสามารถเชื่อมโยงการใช้งานตาราง PV ในภาคเหนือลดลงในค่าใช้จ่ายขึ้นอยู่กับเซลล์ เพิ่มต้นทุนเชื้อเพลิงและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นไปได้ ความน่าเชื่อถือสูง , ต่ำความต้องการการบำรุงรักษาและชีวิตที่ยาวนานของระบบ PV เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในสายส่งระยะไกล ซึ่งมีราคาแพงและการบำรุงรักษาระบบความน่าเชื่อถือสำคัญมาก

รูป

วิทยาลัย - เซลล์แสงอาทิตย์ - แยกตาราง , นูนาวุต , แคนาดา

อ้างอิง
แล็ป , สตีฟ , “การสื่อสารส่วนบุคคล " SGA พลังงาน 2000
มาร์เทล เอส " การสื่อสารส่วนบุคคล " ปฏิบัติการวิจัยวิสาหกิจพลังงาน canmet 2000
thevenard dignard L , D . , ,มาร์เทล เอส รอส , M , เทอร์คอตต์ , D . และ troke , S . , " การประเมินผลการติดตามข้อมูลจากตารางที่เชื่อมต่อระบบเซลล์แสงอาทิตย์ในนูนาวุตอาร์กติกวิทยาลัย อีคาลูท NWT ( แคนาดา ) , " เรื่องของ พลังงานทดแทน ในเย็น climates - sesci 98 , มอนทรีออล , แคนาดา , 2541 .