Izbor tipa i optimizacija snage solarnog sistema za snabdevanje električnom energijom pumpnog postrojenja

Abstract

Za pumpno postrojenje na srednjem naponu, koje ima maksimalno angažovanu snagu 153 kW i koje radi u sistemu vodosnabdevanja izabran je najekonomičniji fotonaponski sistem sa kolektorima na zemlji za snabdevanje električnom energijom. Analizirane su nominalne električne snage solarnih sistema u opsegu od 100 kW do 400 kW u sledećim konfiguracijama: (1) sa fiksno (statički) postavljenim solarnim panelima, (2) sa panelima za jednoosno praćenje i (3) dvoosno praćenje Sunca, (4) sistemi koji električnu energiju predaju samo za pumpanje vode, (5) sistemi koji električnu energiju predaju za pumpanje vode a višak plasiraju u distributivnu mrežu, i (6) sistemi koji potreban deo električnu energiju predaju direktno za pumpanje a višak akumuliraju i u periodima kad nema sunca predaju sistemu za pumpanje vode. U svim prethodno pomenutim konfiguracijama, analize su vršene za različite cene električne energije u 2020. godini: sa subvencionisanim tarifama, sa postojećom cenama pri različitim faktorima snage i sa prodajom električne energije distributivnoj mreži Elektroprivrede Srbije po tržišnoj ceni. Glavni zaključci su: (1) u poređenju sa stacionarnim sistemom, sistem sa jednoosnim praćenjem proizvodi 27.4%, a sistem sa dvoosnim praćenjem 30.7% više električne energije na godišnjem nivou pod pretpostavkom da svi sistemi imaju iste fotonaponske panele i iste gubitke u sistemu; (2) optimalna snaga sistema nalazi se u opsegu od 200 do 225 kWp; (3) ekonomski isplativo je ugraditi sisteme sa panelima za jednoosno praćenje Sunca i sa stacionarnim panelima (gotovo da ne postoji razlika među njima) bez akumulacije energije. Svi ostali analizirani sistemi su ekonomski neisplativi. U poređenju kad se električna energija predaje pumpnom postrojenju sa faktorom snage 0.95 (postojeći), 1.79% je veća ušteda ako se sva električna energija predaje kao aktivna. Analizirani sistemi su najosetljiviji na vrednost investicionih troškova.