Στο Τμήμα Φωτοβολταϊκών Συστημάτων έχουν αναπτυχθεί τα ακόλουθα προϊόντα:

CRESbus, Εποπτεία και Αυτόματος Ελεγχος Φωτοβολταϊκών Υβριδικών Συστημάτων:

Σκοπός:

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα πρόκειται να περάσουν σε μία φάση ιδιαίτερης ανάπτυξης στην Ευρώπη και στις αναπτυσσόμενες χώρες λόγω των μεγάλων προγραμμάτων που έχουν ανακοινωθεί για την προώθησή τους και την βελτίωση της ανταγωνιστικότητάς τους. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι ήδη οικονομικά σε εφαρμογές όπου η επέκταση του ηλεκτρικού δικτύου είναι ακριβή, όπως σε δύσβατες ηπειρωτικές περιοχές και σε νησιά.

Η επεκτασιμότητα και η αξιοπιστία των Φωτοβολταϊκών συστημάτων αποτελούν μεγάλο πλεονέκτημα που πρέπει να αξιοποιείται στον σχεδιασμό της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας. Η τυποποίηση των μονάδων επέκτασης μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική μείωση του κόστους. Τα επεκτάσιμα συστήματα βασίζονται στην σύζευξη γεννητριών, όπως τα φωτοβολταϊκά, ανεμογεννήτριες, μικρά υδροηλεκτρικά και μονάδες αποθήκευσης ενέργειας σε ένα υπάρχον μόνο ή τριφασικό δίκτυο. Η συμβατότητα των μονάδων επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας υπάρχουσες τυποποιημένες προσαρμογές. Το πλεονέκτημα αυτής της λύσης είναι η δυνατότητα παραγωγής μονάδων σε μεγάλες ποσότητες, υψηλής αξιοπιστίας, εύκολα επεκτάσιμες, απλές στην εγκατάσταση, στην χρήση και την συντήρηση.

Περιγραφή προϊόντος:

Τα επεκτάσιμα υβριδικά συστήματα μπορούν να παρέχουν εναλλασσόμενα δίκτυα υψηλής ποιότητας και διαθεσιμότητας μέσω της μετατροπής και αποθήκευσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα υβριδικά συστήματα μπορούν να διαμορφωθούν σύμφωνα με τις ιδιαίτερες συνθήκες ενεργειακών πόρων και κατανάλωσης επιλέγοντας τις κατάλληλες μονάδες παραγωγής ηλεκτρισμού. Τα μικρά συστήματα μπορούν να συνδεθούν με απλή σύνδεση στο εναλλασσόμενο δίκτυο. Τα μεγαλύτερα συστήματα χρειάζονται εποπτικό έλεγχο για τον καθορισμό των καθηκόντων των μονάδων, τον προσδιορισμό της ενεργειακής στρατηγικής διαχείρισης και την εποπτεία των λειτουργιών ασφάλειας. Κατά την διάρκεια ερευνητικών έργων, το ΚΑΠΕ απέκτησε εμπειρία στην ανάπτυξη εξοπλισμού ελέγχου, προσομοίωση, λογισμικό για εποπτεία και αυτόματο έλεγχο επεκτάσιμων συστημάτων με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για κεντρική και αποκεντρωμένη ηλεκτροδότηση.

Το ΚΑΠΕ έχει την δυνατότητα:

Αυτοματοποίησης του ελέγχου Φωτοβολταϊκών υβριδικών συστημάτων,

Εφαρμογής στρατηγικής βελτιστοποιημένης λειτουργίας για την κάλυψη της ενεργειακής ζήτησης.

Η κεντρική μονάδα εποπτικού ελέγχου δίνει την κατάσταση αναφοράς του συστήματος παραγωγής ενέργειας και λαμβάνει πληροφορίες για την πραγματική κατάσταση κάθε μονάδας. Σε απλούστερες περιπτώσεις αυτές οι λειτουργίες εκτελούνται από ελεγκτές που ενσωματώνονται στις μονάδες. Το CRESbus (εποπτικό δίκτυο του ΚΑΠΕ) αποτελεί την υλοποίηση του πρωτοκόλλου επικοινωνίας ΕΙΒ (Εuropean Installation Bus) και του DLMS (Device Language Message Specification).

Η ανταλλαγή πληροφοριών εκτελείται με την διαμόρφωση της πληροφορίας στο ηλεκτρικό δίκτυο για δευτερεύουσες λειτουργίες. Από την άλλη πλευρά, για τις κρίσιμες λειτουργίες χρησιμοποιείται καλώδιο RS-485 με υψηλή ταχύτητα επικοινωνίας (Fieldbus). Η λήψη των δεδομένων στην κεντρική μονάδα επιτρέπει την αυτόματη ή χειροκίνητη λειτουργία του συστήματος. Η απεικόνιση και η στρατηγική λειτουργίας των Φωτοβολταϊκών υβριδικών συστημάτων επιτυγχάνεται με την χρήση LABView, όπως παρουσιάζεται στην εικόνα 1.

Εφαρμογές:

Για ρεαλιστική εφαρμογή και μετρήσεις, το ΚΑΠΕ έχει αναπτύξει ένα υβριδικό σύστημα στις εγκαταστάσεις του στο Πικέρμι, όπου όλες οι μονάδες είναι συνδεδεμένες σε εναλλασσόμενο τριφασικό δίκτυο που εποπτεύεται από δίκτυο ανταλλαγής πληροφοριών για αυτοματισμό (Fieldbus).

Εικόνα 1: Απεικόνιση του αυτομάτου ελέγχου (CRESbus) για φωτοβολταϊκά υβριδικά συστήματα

Το CRESbus είναι ένα εργαλείο για εποπτικό έλεγχο και ενεργειακή διαχείριση υβριδικών συστημάτων σε εναλλασσόμενο δίκτυο.

Καταγραφικό Σύστημα για Φωτοβολταϊκές Εγκαταστάσεις (PVMS)

Σκοπός:

Μια οικονομική πρωτότυπη καταγραφική μονάδα για την συλλογή μετρήσεων, έλεγχο και διαχείριση δεδομένων. Το σύστημα αναπτύχθηκε με σκοπό να είναι ευέλικτο, επεκτάσιμο και φτηνό. Σχεδιάστηκε ιδιαίτερα για φωτοβολταϊκά συστήματα συνδεδεμένα με το δίκτυο, αλλά εύκολα τροποποιείται σύμφωνα με τις προδιαγραφές του πελάτη, από ένα απλό μετρητή ενέργειας σε πλήρες καταγραφικό Φωτοβολταϊκών συστημάτων.

Εικόνα 1 : Η καταγραφική μονάδα PVMS

Περιγραφή προϊόντος:

Η πρωτότυπη καταγραφική μονάδα αναπτύχθηκε από το ΚΑΠΕ και αποτελείται από τους αισθητήρες, την κεντρική μονάδα (Εικόνα 1) και το λογισμικό του. Οι καταγραφόμενες τιμές παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Υπολογίζεται ο μέσος όρος για χρονικό διάστημα που επιλέγει ο χρήστης και αποθηκεύονται σε μνήμη Flash RAM (μέχρι 2 MB). Τα αθροιζόμενα ενεργειακά δεδομένα (τιμές από 6 ως 9, Πίνακας 1) αποθηκεύονται σε μνήμη Static RAM (128 KB) για όλη την περίοδο μετρήσεων.

Οι προδιαγραφές του καταγραφικού, PVMS, παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.

Το καταγραφικό παρέχει ένα αρχείο με δεδομένα σε μορφή ASCII, έτοιμα για επεξεργασία σε εμπορικά λογιστικά φύλλα. Για την διαχείριση των δεδομένων και τον προγραμματισμό της δειγματοληψίας αναπτύχθηκε ένα φιλικό λογισμικό σε περιβάλλον Windows (Data Administrator) για την επικοινωνία μεταξύ του καταγραφικού και υπολογιστή (Εικόνα 2).

Ο στόχος μας είναι η μέτρηση μεγεθών με ακρίβεια από 1% έως 2% για την μέγιστη μετρήσιμη τιμή των αισθητήρων και μέχρι 5% για το υπολογιζόμενα μεγέθη. Ο 8-μπιτος μετατροπέας αναλογικού σήματος σε ψηφιακό που διαθέτει ο μικροελεγκτής παρέχει μέγιστη ακρίβεια αντίστοιχη στο 1/256 (0.4%) του μετρήσιμου εύρους. Σύμφωνα με τους χρησιμοποιούμενους αισθητήρες και το περιβάλλον λειτουργίας ενσωματώνεται και ο απαιτούμενος εξοπλισμός για την ενίσχυση του σήματος, την αφαίρεση θορύβου, το φιλτράρισμα και την προστασία σε μεταβατικές καταστάσεις.

Εφαρμογές:

Το προϊόν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση Φωτοβολταϊκών συστημάτων, τη συλλογή μετεωρολογικών δεδομένων, σαν μετρητής ενέργειας με δυνατότητα ενεργειακής διαχείρισης κλπ.

Πίνακας 1 : Καταγραφόμενες τιμές

Εικόνα 2 : Απεικόνιση του λογισμικού επικοινωνίας

Πίνακας 2 : Προδιαγραφές καταγραφικού PVMS

Καταγραφικό Θέσεως και Λειτουργικών Στοιχείων για Στόλους Ηλεκτρικών Οχημάτων

Σκοπός:

Η ανάπτύξη ενός πρωτοτύπου συστήματος προσδιορισμού και καταγραφής της γεωγραφικής θέσης (GPS) με την δυνατότητα να αποθηκεύει χρονοσειρές της θέσης και παραμέτρους λειτουργίας διακεκριμένων οχημάτων. Το καταγραφικό θέσεως και λειτουργικών στοιχείων σε συνεργασία με Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) δίνει την δυνατότητα σε διαχειριστές στόλων να συγκρίνουν τις διαδρομές των οχημάτων με την κατανάλωση, την διανυόμενη απόσταση και τον απαιτούμενο χρόνο για την διαδρομή. Συνεπώς, νέες διαδρομές είναι δυνατόν να επιλεγούν για μειωμένη κατανάλωση και διάρκεια διαδρομής. Η εισαγωγή ραδιοπομπού ή κινητής τηλεφωνίας δίνει την δυνατότητα μετάδοσης της θέσεως του οχήματος σε κανονικά διαστήματα ή με το πάτημα ενός πλήκτρου για την αποστολή μηνύματος σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης (ατύχημα, βλάβη, ληστεία κλπ.). Το κέντρο ελέγχου θα λάβει το μήνυμα για να επέμβει με ακρίβεια μερικών μέτρων.

Περιγραφή Προϊόντος:

Το καταγραφικό σύστημα υποστηρίζεται από φιλικό λογισμικό σε Windows για την επικοινωνία μέσω RS232 ανάμεσα σε PC και το καταγραφικό σύστημα. Το λογισμικό παρέχει την δυνατότητα προγραμματισμού των συλλεγομένων δεδομένων σύμφωνα με τις ανάγκες του διαχειριστή του στόλου και την μεταφορά δεδομένων από το καταγραφικό στο PC. Τα αρχείο δεδομένων που παρέχει το καταγραφικό είναι τύπου ASCII για εύκολη επεξεργασία σε εμπορικά λογιστικά φύλλα. Το καταγραφικό αποθηκεύει ένα μικρό σχετικά αριθμό παραμέτρων, οι οποίες ικανοποιούν συνήθως τις ανάγκες διαχειριστών στόλων οχημάτων. Ο ελάχιστος ρυθμός δειγματοληψίας για τις συντεταγμένες της γεωγραφικής θέσης, υψόμετρο και θερμοκρασία είναι 1 δευτερόλεπτο, ενώ για τις ηλεκτρικές παραμέτρους είναι μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου. Οι παράμετροι που παρουσιάζονται στο Πίνακα 3 αποτελούν ένα σύνολο που δίνει μια σαφή εικόνα για την λειτουργία και θέση των οχημάτων. Οι παράμετροι αυτοί είναι δυνατόν να τροποποιηθούν σύμφωνα με τις απαιτήσεις του χρήστη. Η τοποθέτηση του καταγραφικού και των αισθητήρων είναι απλή. Το καταγραφικό σύστημα δεν παρεμβαίνει στο ηλεκτρικό κύκλωμα ισχύος των οχημάτων. Με την ενσωμάτωση GPS στο καταγραφικό αποφεύγεται η χρήση αισθητήρα ταχύτητας του οχήματος, του οποίου η τοποθέτηση είναι πολλές φορές δύσκολη, ιδιαίτερα όταν ο στόλος αποτελείται από διάφορα οχήματα για τα οποία πρέπει να βρεθεί μια ειδική λύση. Η ακρίβεια που παρέχεται από τα μη-διαφορικά συστήματα GPS είναι ικανοποιητική για εφαρμογές όπου υπάρχει μια συγκεκριμένη διαδρομή κίνησης, όπως για τρένα, λεωφορεία και φορτηγά, ή εκεί όπου το μέγεθος του μέσου και η ταχύτητά του καθιστούν την μεγαλύτερη ακρίβεια άχρηστη (πλοία, αεροπλάνα).

Σε ποιους απευθύνεται:

Απευθύνεται σε εταιρίες που διαχειρίζονται στόλους οχημάτων και σκαφών, π.χ. εταιρίες διανομών εμπορευμάτων-logistics, εταιρίες μαζικής μεταφοράς ανθρώπων, όπως ΚΤΕΛ, ακτοπλοϊκές, σχολεία και κοινοπραξίες ταξί. Αλλες πιθανές εφαρμογές είναι ο εντοπισμός κλεμμένων οχημάτων και σκαφών.

Πίνακας 3: Μετρούμενες και παράγωγες παράμετροι