View
22
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
Fotovoltaik Güç Sistemleri (Güneş Enerjisi Santralları)
Kalite Performans
Prof Dr. Şener OKTİK Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği Başkanı
Şişecam, Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanı (seoktik@sisecam.com
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 2
2016 ELEKTRİK ENERJİSİ
Dünya Kurulu Güç
Dünyada Üretilen Elektrik Enerjisi Tüketimi
Türkiye Kurulu Güç
Türkiye’de Üretilen Elektrik Enerjisi Tüketimi
Türkiye /Dünya Oranı
Güç Tüketim
Toplam ~6723 GW ~24 500 TWh ~79 GW ~278 TWh ~%1.1 ~%1.1
Fosil Kaynaklara Dayalı Kurulu Güç ~4706 GW (~%70)
~18 500 TWh (~%75.5)
~45 GW (~%47)
~189TWh (~%68)
~%10 ~%10
Temiz ve Tükenmez Enerji Kaynaklarına Dayalı Kurulu güç
~2017 GW (~%30)
~6000 TWh (~%24.5)
~34 GW (~%43)
~89TWh (~%32)
~%17 %~15
2016 Elektrik Enerjisi Tüketiminde (~24 500 TWh) öne çıkan Ülkeler
Hindistan Elektrik Üretim kapasitesi yıllık büyüme %5.6
Türkiye 278
Dünya Elektrik Enerjisi Tüketimi (TWh) Bölgesel Dağılım
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 3
2016 Temiz ve Tükenmez Enerji Kaynakları ( hidrolik, rüzgar, güneş enerjisi, jeotermal, biyoenerji ve okyanus (dalga) enerjisi )
Toplam güç: 2 017 000 MW Temiz ve Tükenmez Enerji Sürekli Güç Santralları (TTEK-SGS)Toplam Güç: 1 222 000 MW
hidrolik 1 096 000 MW jeotermal 14 000 MW biyo-enerji 112 000 MW
Temiz ve Tükenmez Enerji Değişken Güç Santralları ( TTEK-DGS) Toplam Güç: 795 000 MW
Rüzgar santralleri (RES) 487 000 MW Güneş enerjisi santralleri (GES) 303 000 MW Yoğunlaştırılmış güneş santralleri 5 000 MW
M. Lippert
SAFT
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 4
Teknik Gereklilikler Faz1 Faz2 Faz3 Faz4
Gerçek zamanlı izleme
İletim hatları kapasite artışı
Güç santralları esnekliği
Özel koruma sistemi
Senkronize olamayan sistem limiti
Hızlı frekans ayarlama sistemi
Akıllı invertörler
Pompalanmış su enerji depolama sistemi
Şebeke Ölçeğinde depolama
Birinci Faz İkinci Faz Üçüncü Faz Dördüncü Faz TTEK- DGS Ürettiği elektrik enerjisinin toplam talebe oranı
%2-%3 %3-%15 %15-%25 %25-%50
Temiz ve Tükenmez Enerji Değişken Güç Santralları ( TTEK-DGS)
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 5
M. Lippert
SAFT
2015, Seçilmiş Ülkeler için TEKDGS Elektrik Enerjisi Yıllık Üretiminin Toplam Üretime Oranı ve Şebeke Etkileri
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 6
İskoçya, 14 Ağustos 2016 : Günlük Rüzgar Enerjisi üretimi toplam elektrik enerji talebini aşmıştır
Portekiz, 7 Mayıs 2016, Temiz ve tükenmez enerjiye dayalı elektrik enerjisi üretimi 107 saat boyunca toplam talebi karşılamıştır
İspanya, 28 Şubat 2016 İlk defa sistem denge reservleri rüzgar enerjisi ile karşılandı
Almanya 8 Mayıs 2017 Rüzgar ve Güneş enerjisi toplam talebin %75 ni karşıladı
Danimarka 2 Eylül 2015 Danimarka şebekesi il defa merkezi güç üretiminden bağımsız hizmet verdi
Seçilmiş Ülkeler için TTEK-DGS Gücünün Toplam Kurulu Güce Oranı
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 7
Teknik Gereklilikler Faz1 Faz2 Faz3 Faz4
Gerçek zamanlı izleme
İletim hatları kapasite artışı
Güç santralları esnekliği
Özel koruma sistemi
Senkronize olamayan sistem limiti
Hızlı frekans ayarlama sistemi
Akıllı invertörler
Pompalanmış su enerji depolama sistemi
Şebeke Ölçeğinde depolama
Birinci Faz İkinci Faz Üçüncü Faz Dördüncü Faz TTEK- DGS Ürettiği elektrik enerjisinin toplam talebe oranı
%2-%3 %3-%15 %15-%25 %25-%50
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 8
Güvenilir Enerji Kaynağı
Kararlı Enerji kaynağı
Şebeke olmayan bölgelere enerji tedariği
Merkezi olmayan üretimler için uygun
Teknik olarak dizel motorlarına rakip
Ekonomik olarak dizel motorlarına alternatif
Büyük ölçekli depolama kapasitesi işle elektrik enerjisi sektöründe
Potansiyel oyun değiştirici
….
Temiz ve Tükenmez Enerji Kayakları Değişken Güç Santrallarında Üretilen Elektrik Enerjisinin Depolanması
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 9
Elektrik Enerjisi Depolama Teknolojileri
Mekaniksel
Pompalanmış su tabanlı
enerji depolama sistemleri
Sıkıştırılmış hava tabanlı
enerji depolama sistemleri
Flywheel (Volan)
Elektrokimyasal
Aküler:
Lityum-ion
Kurşu-asit
Sodyum sülfür Sodyum –nikel
klorür
Flow aküler:
Vanadyum redoks
Çinko-bromür
Termal
Tuz eriyiği
Soğuk su
Latent ısı
Elektriksel
Süper kapasitörler
Süper iletken manyetik depolama
Kimyasal
Yakıt pilleri
Gazlaştırma
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 10
Dünya Elektrik Enerjisi Depolama Kapasitesi Öne Çıkanlar: Pompalanmış Suya Dayalı Depolama; Elektrokimyasal Depolama Sıkıştırılmış Hava ile Depolama
Ülkelerde Batarya Depolama Pazarının Gelişimi ve 2020 Projeksiyonu (Mio$)
Ülkelerde Batarya Depolama Kapasitesi Gelişmi MW)
Lityum iyon akü fiyatları son beş yılda %65 ucuzladı kW kurulum 1600 ABD Doları
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 11
GES de Fosil Yakıtl Santralleri ve Nükleer Santrallerde Üretilen Elektrik Enerjisi Maliyetinin Karşılaştırılması (2016)
0,05$/kW-saat
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 12
Güneş Enerjisi ve Rüzgar Enerjisi Santrallerinde Elektrik Enerjisi Üretimi
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 13
2016 Küresel Ölçekte Güneş Enerjisi Santrallerinin Yıllık Kurulumunda ilk on Ülke (Toplam Yıllık Kurulum 2016: ~77GWp ). 2016-2021 Öngörü
Ülke 2106
Kurulan
Güç
GWp
2016
Toplam
Kurulum
(76,6GW)
içindeki
pay(%)
1 Çin ~34,5 ~46
2 ABD ~14,8 ~20
23 Japonya ~8,6 ~11,5
4 Hindistan ~4,1 ~5,5
5 İngiltere ~2 ~2,7
6 Almanya ~1,5 ~2
87 Kore ~0,8 ~1,1
8 Avusturalya ~0,8 ~1,1
9-
11
İspanya,
Filipinler, Çili
~0,77 ~1
Diğerleri ~6 ~8
2016: ~77GWp Kurulum≈ saatte ~31000 FV Modül
2016 Çatı:
21,6GW
2016 Güneş
Tarlası : 55GW
2021 Öngörü
En Düşük :
~75GW
En Yüksek : ~162GW
2016-2021 GES Kurulum Öngörüsü
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 14
Küresel Ölçekte Güneş
Enerjisi Santralleri Pazarının
2017-2021 Projeksiyonu
(GWp)
Global Market Outlook, For Solar Power / 2017 - 2021
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 15
Küresel Ölçekte Güneş Enerjisi Santrallerinin Merkezi ve Dağınık Yapıda Şebeke Bağlantıları Yıllık Kurulumu
2006-2016 Değişimi
2016: ~77GWp Kurulum≈ saatte ~31000 Fotovoltaik Modül
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 16
Küresel Ölçekte Güneş Enerjisi Santrallerinin Toplam Kurulumu 2010-2016 Gelişimi ve 2017-2021 Projeksiyonu
Global Market Outlook, For Solar Power / 2017 - 2021
GES için Terewat Dönemi
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
17
Fotovoltaik Güç Sistemleri
Değer Zinciri
Kalite & Performans
Bileşenlerinin Üretimi
Proje Geliştirme
Tasarım
Tedarik ve Kurulum
Finans
Operasyonlar
Üretim
Elektrik Enerjisi
Şebeke Destek
Servisleri Bakım
Faturalama ve Müşteri
Servisleri
Geri Dönüşüm
Şeb
eke
Bağ
lan
tısı
Ön
cesi
Şe
be
keye
Bağ
lan
tı S
on
rası
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 18
Ölçüm Sayaçları, Ac İzolatörler, Sigorta Kutuları, İnvertörler, Aküler, Yük Düzenleyiciler, DC İzolatörler, Taşıyıcı Sehpalar, Kablolama, İzleme Sistemleri, Kurulum, Şebeke bağlantısı
Güneş Enerjisi Santrallarının Bileşenleri ve Değer Zinciri
Silisyum Kristal Dilim Tabanlı Güneş Gözesi ve
Modüller
İnce Film Güneş Gözeleri ve Modüller
Şebekeye Bağlı FVGS Ana Bileşenler
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 19
Güneş Enerjisi Santrallarının Bileşenleri ve Kalite Kontrolu
•IEC61215
•IEC61646
•UL1703
•EC 62716 (ammonia Testi)
•IEC61701 (Tuz ve nem testi
•IEC 62 782 Dinamik Mekanik Test
•IEC 62 804 PID test
Fotovoltaik Modül
•IEC 62109-1,-2 (Güvenlik)
•UL1741
•LVRT
•IEC 6216 Şebeke
•IEC 62093 (BOS Güvenirliliği
İnvertör
•IEC 61829 ( Örgüde I_V)
•IEC 61724 (DAQ ve İzleme)
•IEC 62446 (Sistem değerlendirme) Sistem Elemanları
•IEC 60904-4 (Solar Simülatör
•Alandsa Kalibrasyon
•I_V izleme
•IR sensöe
•Pironometre kalibrasyon..
•…
Alanda Kalibrasyon ve Test
KA
LİTE
? P
ERFO
RM
AN
S G
AR
AN
TİSİ
?
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 20
Teknolojilere Göre En iyi Göze verimliliklerinin Yıllar içindeki gelişimi
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 21
Teknolojilere Göre En iyi Göze ve Modül Laboratuvar Verimlilikleri
Hetero-eklem Arka Kontak yapısında Silisyum Güneş Gözeleri Rekor Verimlilik
%26.7 (Kaneka Corporation)
Teorik en büyük değer %29.1
2017
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 22
Seçilmiş Ticari Fotovoltaik Modüllerin Verimlilikleri
Graph: Jochen Rentsch, Fraunhofer ISE. Source: Company product data sheets. Last update: Nov. 2015.
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 23
Üretimdeki Hacim Artışına Bağlı Olarak Maliyetlerdeki Azalma ( Öğrenme Eğrisi)
Data: from 2006 to 2010 estimation from different sources : Navigant Consulting, EUPD, pvXchange; from 2011 to 2015: IHS. Graph: PSE AG 2016
Learning Rate: Each time the cumulative production doubled, the price went down by 23 % for the last 35 years.
2016: Yıllık Kurulum : ~77GWp Toplam Kurulum: ~307 GW
%64
%36
Son 36 yıldır üretim ikiye katlandığında modül fiyatları %24 azalmakta
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 24
Fotovoltaik Güç Sistemleri Maliyetlerinde Bileşenlerin Yaklaşık Payı
• Kurulum Elemanları (~75 Avro/kWp)
• Kurulum İşçilik (~75 Avro/kWp)
• Kablolama (~50 Avro/kWp)
• Alt yapı (~40 Avro/kWp)
• Proje ,İzinler ve diğer işlemler (???)
• Şebeke bağlantısı (~60 Avro/kWp)
Diğer Sistem Bileşenleri
(% 33-%35)
300-350 Avro/kWp
• >20kW
• >500Kw İnvertör (%10)
100-150 Avro/kWp
• Kristalli
• İnce Film Modül (%52-%55)
500-550 Avro/kWp
2014 FVGS Kurulum
Maliyeti 900- 1050 Avro/kWp
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 25
Güneş Enerjisi Santralinin Kurulum Maliyeti ve Güneş Enerjisi Şiddetine Bağlı olarak Seviyelendirilmiş Elektrik Enerjisi Maliyeti Hesabı (Calculated Levelised Costs of Electricity
(LCOE) ($/kWh) (20 yıl süreli %80 kredi, %5 faiz, %2 enflasyon ve 25 yıl ömür sürsiyle hesaplanmıştır)
International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) 2016 Results Revision 1, 24 July 2017 LCOE Hesaplama : http://www.nrel.gov/analysis/tech_lcoe.html
OPEX MWp/Year Maintanence: 15 000$ Insurance: 3 000$ Opertions: 3000$ Others: 3 000$ Total : 25 000$
Kurulum Maliyeti $/kWp
Küresel Ölçekte Güneş Enerjisi Santralleri ihalelerinde kW-saat elektriğe verilen fiyatlar sürekli düşmektedir; Almanya:5,7 $cent/kWh Arjantin: 5,5 $cent/kWh Meksika: 3.3 $cent/kWh Şili ve ABD : 2.7$cent/kWh UAE: 2,4 $cent/kWh (2017)
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
GES lerde maliyet azaltmada önemli etken
Tüm Sistem Bileşenleri için:
– Artan kalite
– Performans güvenirliliği
– Düşük bakım giderleri
– Ömür süreleri
Modüller GES ler de birincil öneme sahip bileşen.
– Kristalli silsyuma dayalı modüllerde arızalar olmadığında yıllık güç kaybı ~%0,8
– Güç kaybına neden olan arızalar????
26
Güneş Enerjisi Santrallarında Maliyet Düşürme
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
Fotovoltaik Modül Işınım Altında Akım –Voltaj Eğrisi, Seri ve Şönt Direncin Önemli Parametrelere Etkisi
Isc= Kısa devre akımı Voc= Açık Devre Voltajı Pmpp= En büyük güç noktası PT= Sanal güç noktası FF= Pmpp/PT (Dolum Faktörü)
Rs= Seri direnç Rsh= Şönt dirnç
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
*Tek Kristal Silisyum
Kristalli Silisyuma Dayalı Fotovoltaik Mödüllerin Yıllık Ortalama Güç Kaybı ~%0,8
*Çok Kristalli Silisyum
*Literatürdeki silisyum modüllerin güç kaybı konusundaki ~400 rapordan derleme D. C. Jordan, J. H. Wohlgemuth, and S. R. Kurtz, Technology and Climate Trends in PV Module Degradation, Proc. 27th EUPVSEC (WIP, Frankfurt, Germany, 2013
Fotovoltaik Sistemlerde Performans Kaybı ( Degradation Rates)
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 29
Farklı Teknolojilerle Üretilmiş Modüllerde Yıllık Performans Kaybı ( Degradation Rates)
Pre: 2000 yılı öncesi kurulumlar ; Post: 2000 yılı sonrası kurulumlar
Photovoltaic Degradation Rates — An Analytical Review Dirk C. Jordan and Sarah R. KurtzNREL/JA-5200-51664 June 2012
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 30
Fotovoltaik Modülde Malzemeye Bağlı Hasarlar Enkapsulan Malzemele : EVA, Silicones, POE EVA nın Oto Oksidasyonu – Asetik Asitin Rolü EVA nın Kahverengileşmesi
Fotovoltaik Modülde Malzemeler Arası Etkileşmeye bağlı Hasarlar Enkapsulan back-sheet etkileşiminin modül bozulmasına etkisi Laminasyona bağlı kalite konuları Laminasyon kalitesine bağlı bozulmalar
Malzeme ve Potansiyele dayalı Bozulmalar
Malzeme ve «Sümüklü Böcek İzleri» (Snail Trails) Malzeme ve arabağlantılar (interconnect) ve gümüş grid Malzeme delaminasyonu
Fotovoltaik Modülde Hasarlar (Bozulmalar)
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 31
EVA Kahverengileşmesi
Delaminasyon
Gözelerdeki çatlaklar
Yüksek Gerilimden Dolayı kısa devre oluşumuna dayalı Bozulma ( the potential-
induced degradation by shunting )
Gümüş Grid korozyonu (the silver grid corrosion )
Toz kirlenmesi ( dust soiling)
Biyolojik kirlenme ( biological soiling)
Fotovoltaik Modülün Gücünü Etkileyen Hasarlar (Bozulmalar)
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 32
Backsheet Hasarları Yarıçapı >5 mm büyük hava
kabarcığı Delaminasyon Kırık ve
ÇiziklerCracks/scratches Kazınma
Bağlantı Kutusu hasarları Çatlak Yanık Gevşek Kapaksız Çatlak kapak Yapıştırıcısı ayrılmış Kaçıran isalasyon …
Mödül Çerçeve Hasarları Korozyon Bağlantı noktalarında ayrılma Çerçeve öatlamaları Çerçeve eğilmesi Cam Çerçeve arası yapışkanın dışarı
akması veya olmaması Bandın Dealminasyonu Görsel olarak bozunma …
Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 33
Modül Camı Kırık Çatlak
Parçalanma
Göze (Hücre) Çatlakları Silisyumda Yonga
çatlaması CdTe ve GIGS de Cam ile
beraber
Modül Delaminasyonu Silisyumda göze üzerinden
delaminasyon İnce Filmde küçük yada büyük
ölçekli delaminasyon
Modülün Su alması Çatlak cam, kenar izalasyonu, junction kutusu vb..
Sümüklü Böcek izi Yalnızca Si Modüllerde
Enkapsülanın Sararması Yanık İzleri
Back-sheet Busbars: diffuse burn marks Göze arabağlantı seritleri ( interconnect ribbon) String bağlantıları
Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 34
Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 35
Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 36
Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 37
Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 38
Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 39
Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Farklı Mödül ve İklim Koşulları için İstatiksel Değerlendirilmesi*
Toplam Modül Sayısı : 1211 Silisyum Modül: 455 CdTe and CIGS modül.: 655 Amorf Silisyum: 91 Toplam Ülke : 7 Yumuşak İklimlerdeki Modül: %24 Set ve Karlı İklimler: %74 Sıcak ve Kuru iklimler: % 2
*M. Kottek, J. Grieser, C. Beck, B. Rudolf, and F. Rubel, “World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated,” Meteorol. Zeitschrift, vol. 15, no. 3, pp. 259–263, Jul. 2006.
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 40
Silisyum Tabanlı Fotovoltaik Modüllerin Farklı İklimlerdeki Hasar Mekanizmalarının Yüzdesi *M. Kottek, J. Grieser, C. Beck, B. Rudolf, and F. Rubel, “World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated,” Meteorol. Zeitschrift, vol. 15, no. 3, pp. 259–263, Jul. 2006.
moisture ingress (19%),
defect frame (17%)
snail tracks (12%)
defect backsheet (9%)
Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Farklı Mödül ve İklim Koşulları için İstatiksel Değerlendirilmesi*
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 41
CdTe ve CIGS Fotovoltaik Modüllerin Farklı İklimlredeki Bozulma Mekanizmalarının Yüzdesi
Amorf Silisyum Fotovoltaik Modüllerin Bozulma Mekanizmalarının Yüzdesi
Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Farklı Mödül ve İklim Koşulları için İstatiksel Değerlendirilmesi*
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 42
Kurulum ve periyodik kontroller tarihleri arasında silisyum modüllerin hasar mekanizmalarının normalize edilmiş dağılımları (%) (Kirlenmeler bu analiz dışında tutulmuştur)
0 -3 yıl arası (170 module)
0 -7 yıl arası (395 module)
snail tracks (14%)
delamination over cell (11%)
defect frame (11%)
snail tracks (8%)
Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Zamana Bağlı İstatiksel Değerlendirilmesi*
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 43
Kurulum ve periyodik kontroller tarihleri arasında CdTe ve CIGS silisyum modüllerin hasar mekanizmalarının normalize edilmiş dağılımları (%) (Kirlenmeler bu analiz dışında tutulmuştur)
Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Farklı Mödül ve İklim Koşulları için İstatiksel Değerlendirilmesi*
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
2002 ve 2012 yılları arasında IEC 61215 ve IEC 61646 göre yapılan 2000 proje için sertifika testlerinde testi geçemeyen modüllerin oranının yıllara göre dağılımı. (2007 yılından sonra ince film ve kristalli siliyuma dayalı modüller ayrı verilmiştir.)
Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Zamana Bağlı İstatiksel Değerlendirilmesi*
*IEA PVPS Task 13 External final report IEA-PVPS March 2014
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 45
Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması
• Kristalli silisyum modül üretiminte en çok kullanılan enkapsülan polimerler:
EVA (Ehtylene Vinyl Ace-tate)
POE (Polyolefin elastomer).
Genellikle laminasyonla fotovoltaik göze (hücre) ve «stringing tabs» polimerik enkapsülan içine cam ile back sheet arasına gömülmekte.
Polimer tabadan beklenenler: Elastik özellikleriyle «kırılgan silisyum dilim» korunması Yalıtkan özellikleriyle göze ile konnektör arasında kısa devreyi
engellemesi Yüksek optiksel geçirgenlikle maksimum akımın alınmasını
sağlaması Bu özelliklerin modülün ömür süresinde polimerin morötesi
ışığa maruz kalması nedeniyle önemli ölçüde bozulmaması
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
Laminasyon en çok kullanılan Termoset Polimer:
Ethylene Vinyl Acetate copolymer (EVA) polimer resin
kroslink ajanı: Luperox (Lupersol) TBEC Luperox (Lupersol)
Kroslink ko-ajan:Triallylisocyanurate Triallylcyanurate
(genellikle peroksitler olup laminasyon sırasında dekompozisyona uğrayıp serbest radikaller oluşturur )
Yapıştırıcılar: Silane A 174 / 2530-85-0
UV soğurucu: Cyasorb 531 (Chimassorb 81) Tinuvin 234
Birincil antioksidan ajanı: Butylated hydroxytoluene (BHT)
İkinci antioksidant ajanı : Irgafos 168 ,Naugard P
46
Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
EVA nın bozulma evreleri
• Birinci Evre
– Asetik asit oluşumu
– Oksitlenme
– Ana polimer zincirinin kırılması
(Oksijen ortamında bozunma hızlanmakta)
• İkinci evre
– Acetat grubunun moleküller arası laktonlar oluşturması
– Methan, ketıonlar, ve acetaldehyde oluşumu
– Oksitlenme aşamasında ,α,β-doymamış karbonyl groupları, hydro peroxides ve anhydrides oluşumu
Yukarıdaki evreler ve oluşumlar ve bozunma hızı oto-oksidasyon kinetiği ile belirlenir.
47
Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
EVA nın bozulma evreleri EVA da bulunan vinil-asetat bileşeni miktarı bozulmayı hızlandırmakta
(vinil asetat polariteyi artırararak polimer içindeki asetik asit çözülmesini artırmakta)
Asetik asit oluşumu 120-150 C arasında oluşmakta (laminasyon sıcaklığı) – Laminasyon sırasında oluşan acetik asit cam ile back sheet arasında
hapsolmakta
– Laminasyonda EVA kullanılan modüllerde oluşan asetik asit birçok bozulma mekanizmasında önemli bir rol oynamakta
48
Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
Asetik asitin korozyon etkisinin olduğu alanlar
Göze metalizasyonu
Gözeler arası bakır bağlantı ve üzerindeki kalay( the cell interconnect)
Bakırı kaplayan kalay tabaka korozyona uğrayıp bakır doğrudan EVA ile temas ettiğinde kahverengi renklenmeye neden olmakta ( discolrotaion)
Interconnect korozyonu mödül seri direncinin artmasına ve dolayısıyla performans kaybıyla sonuçlanmakta
49
Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 50
Gümüş grid ile Göze arsında boşluk oluşumyla gelişen AC eşğdeğer devre
Gümüş grid tam temasta Gümüş grid ile Göze arsında boşluk oluşmakta
Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 51
Kristalli Silisyum Göze Üzerinde Asetik Asit etkisini gösteren kontrollü deney
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com 52
Fotovoltatik Gözenin asetik asit buharına maruz kalma süresine bağlı olarak akım-voltaj eğrisinin değişimi. 24 saat sonunda diyot özelliği kaybolmakta
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
Fotovoltaik Modüllerde Arıza Senaryoları Özet
Light-induced power degradation (LID) Potential –induced power degradation (PID)
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: info@gensed.org
Şener Oktik, seneroktik@gmail.com
EU PV Platform
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği
Bayar Cd. No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org E-mail: info@gensed.org
Güneş enerjisinden doğrudan elektrik enerjisi üretme, FOTOVOLTAİK GÜÇ SİSTEMLERİ
Değer zincirinde faaliyet gösteren gerçek ve tüzel kişilerin oluşturduğu
Güneş Enerjisi Sektör Derneği.
Kuruluş Genel Kurul Toplantısı: 01 Ekim 2009 GENSED Derneğin Resmi Onayı: 24 Aralık 2009 Üye sayısı(Mayıs 2016) : 139 Üye 1.Olağan Genel Kurul : 08 Nisan 2010 Başkan Levent Gülbahar 1.Olağanüstü Genel Kurul : 08 Şubat 2011 Başkan Ateş Uğurel (21 Kasım 2011’de ayrıldı)
21 Kasım 2012 – 11 Mayıs 2012 Başkan Prof.Dr.Engin Türe 2. Olağan Genel Kurul : 11 Mayıs 2012, Başkan Prof.Dr. Şener OKTİK 3.Olağan Genel Kurul :23 Mayıs 2014, Başkan Prof.Dr. Şener OKTİK 3.Olağan Genel Kurul toplantısından sonra derneğe katılan üye sayısı : 35 iptal olan üye sayısı : 25 Şu an toplam üye sayımız : 139
İletişim Adresi: Bayar Cad. İclal Ataç İş Merkezi. Kat:4 D:8 Kozyatağı- İstanbul ,Tel : 0216 455 35 00 Fax: 0216 455 16 71 Web: www.gensed.org, E-posta: info@gensed.org
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği, GENSED
Recommended