Kürzlich habe ich über ein Solarkraftwerk gesprochen
, das eine Produktionshalle mit Energie versorgen kann . Dieses Mal werde ich über ein noch leistungsstärkeres und interessanteres Solarkraftwerk sprechen: Es genügt zu sagen, dass die Spitzenleistung 120 kW beträgt und in einem Monat bis zu 9 MW * h erzeugt!
Zunächst werde ich Ihnen ein wenig über die Entstehungsgeschichte dieses SES erzählen. Geografisch befindet sich das Objekt im Krasnodar-Territorium, wo die Natur selbst die Energie der Sonne nutzen kann. Darüber hinaus gibt es im Krasnodar-Territorium in den Sommermonaten ein Problem mit der Stromversorgung: Aufgrund der Hitze beginnen alle, Klimaanlagen und Kühlgeräte stark zu nutzen, wodurch die Belastung des Stromnetzes erhöht wird. Und auch die Kraftwerke selbst befinden sich in schwierigen Bedingungen: erhöhte Last plus hohe Temperaturen - das ist es, was zu Abstürzen und vorübergehenden Stromausfällen führt.
Daher beschloss der Eigentümer, sein Haus und den Haushalt vor solchen Stromausfällen zu schützen. Die Aufgabe bestand darin, eine autonome Stromversorgung für einen Zeitraum von bis zu 3 Stunden bereitzustellen. Die Praxis hat gezeigt, dass es den Energieingenieuren in der Regel gelungen ist, in einem solchen Zeitraum alle Arbeiten durchzuführen und die Spannungsversorgung wiederherzustellen.
Schritt 1. Reservieren Sie die Energie
Daher wurde beschlossen, eigenständige Wechselrichter mit Batterien zu installieren. Die Berechnung erfolgte bei vollständiger Reservierung des gesamten Anwesens für einen Zeitraum von 3 Stunden. Da dieser Zeitraum länger sein könnte, wurde beschlossen, den autonomen Wechselrichtern einen Dieselgenerator hinzuzufügen.
Schritt 2. Nutzen Sie die Energie der Sonne
Es ist logisch, dass nach der Installation von eigenständigen Wechselrichtern der nächste Schritt das Hinzufügen von Sonnenkollektoren war. Somit war es ohne Rücksicht auf das Fehlen eines externen Netzes möglich, Strom zu verbrauchen. Vielleicht ist die Zeit für technische Informationen gekommen.
Technische Eigenschaften
Solarmodule: Micromorphic, Pramac (Schweiz) 125 W x 360 Stück
Installierte Leistung von Solarmodulen: 45 kW
Solarregler: IES DOMINATOR MPPT 200/100 200V 100A x 9St.
Wechselrichter: MAP DOMINATOR 20 kW x 6 Stück (3-Phasen-System mit 2 MAP pro Phase)
Gesamtwechselrichter: 120 kW
Batterien: Schalenbaugruppe 8PzS960 960Ah 48V mit Rekombinationsstopfen von Wasserstoff x 6 Stück
Gesamtbatteriekapazität: 5760 Ah, 276 kW * h
Dieselgenerator: JCB G115QS 90 kW mit automatischer Steuerung.
Wie funktioniert es
Mikromorphe Solarbatterien haben ein Merkmal: Ihr Wirkungsgrad beträgt etwas mehr als 9%, gleichzeitig erfassen sie jedoch den infraroten Teil des Spektrums, was bedeutet, dass sie bei Sonnenaufgang, Sonnenuntergang und während der Wolkendecke mehr Energie abgeben können. Zusätzlich erzeugt jede Solarbatterie eine Spannung von bis zu 100 V und hat eine Leistung von 125 Watt. Dadurch wurde das Fehlertoleranzproblem gelöst: Alle Panels sind parallel geschaltet und in 18 Segmente unterteilt. Dementsprechend wurden in jedem Segment 20 Paneele hergestellt, die eine Leistung von 2,5 kW erbrachten. Da die Paneele in zwei Reihen angeordnet sind, erhalten wir anständige Kofferraumlängen. Hier hat sich das SIP-Kabel als nützlich erwiesen, das einen ausreichenden Querschnitt zu einem erschwinglichen Preis aufweist. und wenn ein Panel ausfällt, arbeiten die restlichen 19 weiter. Und wenn die Autobahn unterbrochen wird, fällt nur eines der 20 Segmente aus dem Betrieb, so dass die Verluste unbedeutend sind.
Alle zwei Panelsegmente, dh insgesamt 5 kW, werden von einem Solarregler IES DOMINATOR MPPT 200/100 verarbeitet, die letzte Ziffer 100 gibt den maximalen Strom an. Bei einer Spannung von 48 V Batterieanordnung arbeiten solche Steuerungen bis an die Grenze, aber eine gute Lamelle und zusätzliche Kühler ermöglichten es, das Heizproblem zu lösen.
Ferner wird die Energie von den Solarsteuerungen der 48-V-Batteriebaugruppe zugeführt. Gebrauchte gepanzerte Batterien mit einer Kapazität von 960 A * h von 2 V mit Wasserstoffrückgewinnungssteckern. Die gesamte Montagekapazität beträgt 5760 A * h, und wenn sie in Energie umgewandelt wird, sind dies etwa 276 kW * h, wenn die Batterien vollständig entladen sind. Alle Batterien sind an leistungsstarke stromführende Busse angeschlossen, was auf dem Foto deutlich zu sehen ist.
Die Wechselrichter MAP DOMINATOR 48V 20kW sind an die Batterien angeschlossen. Sie sind dreiteilig mit 6 Teilen verbunden, dh aus jeder Phase können Sie eine Leistung von bis zu 40 kW abbauen. Da es in der Wirtschaft viele dreiphasige Verbraucher gibt, wurde die Voraussetzung geschaffen, nur ein dreiphasiges Netzwerk bereitzustellen: Hier gibt es Pumpen, Elektrowerkzeuge und sogar leistungsstarke Haushaltsgeräte.
Wechselrichter arbeiten im Modus des Pumpens von Sonnenenergie und sind über den I2C-Bus mit den Solarreglern verbunden. Infolgedessen nutzt die Wirtschaft die Energie der Sonne voll aus und bezieht den fehlenden Strom aus dem Netzwerk.
Es gibt eine separate Telefonzentrale, in der alle eingehenden und ausgehenden Leitungen geschaltet werden. Es verfügt über ein eigenes 100-kVA-Umspannwerk, einen 90-kW-Dieselgenerator mit einem Autostart-System und einem Schaltsystem.
Im Moment funktioniert das System wie folgt:
- Die maximale Energie der Sonne wird genutzt und die fehlende Energie wird von einem externen Netzwerk bezogen
- Wenn das externe Netzwerk unsichtbar von den Hosts getrennt wird, wird das System offline geschaltet. Die Energie der Sonne wird genutzt und der Nachteil durch Batterien ausgeglichen.
- Wenn keine externe Stromversorgung auftritt, es keine Sonne gibt (Nacht oder bewölkt) und die Batterieladung den festgelegten Grenzwert erreicht, startet der Dieselgenerator automatisch, der Energie an den gesamten Haushalt überträgt, und die Wechselrichter laden zu diesem Zeitpunkt die Batterien auf.
- Sobald das externe Netzwerk zurückkehrt, schaltet sich der Dieselgenerator aus und das System wechselt in den Standardmodus.
Da es im Krasnodar-Territorium viel Sonne gibt, startet der Generator äußerst selten - es gibt genug Strom von Sonnenkollektoren und eine Batterieladung.
Fernbedienung
Da das System sehr leistungsfähig ist, können Kollisionen auftreten, und es ist nicht unangebracht, den Zustand eines solchen Systems zu überwachen. Die Struktur der Wechselrichter MAP DOMINATOR enthält einen Software- und Hardwarekomplex "Raspberry", mit dem Sie jeden Wechselrichter fernüberwachen und sogar Änderungen an den Einstellungen vornehmen können. Während ich diesen Artikel schrieb, wurde der Malina-Cloud-Dienst gestartet, mit dem alle Besitzer solcher Wechselrichter relevante Informationen über ihr Stromversorgungssystem erhalten können, auch wenn das Haus keine weiße IP hat - der Wechselrichter selbst stellt eine Verbindung zum Server her und sendet dort Daten.
Betriebsmerkmale
Das Designteam wendete mehrere interessante Lösungen an, die nicht sofort offensichtlich waren, aber eine gute Rettung ermöglichten. Zum Beispiel ist das gesamte System in einem kleinen isolierten Anhänger montiert, der sich im Sommer noch recht gut erwärmt. Überraschenderweise erwies es sich als wirtschaftlich rentabler, die Versorgung und Abluft zu organisieren, die nach dem Prinzip eines Windkanals funktioniert, anstatt eine Klimaanlage zu installieren.
Fazit
Dieses Solar-Hybrid-Kraftwerk ist mit einer guten Stromversorgung ausgelegt. Derzeit kann die Erzeugung aus Sonnenkollektoren bis zu 300 kWh pro Tag betragen, und das Anwesen verbraucht nur 200 kWh pro Tag. Das heißt, es gibt einen Spielraum von einem Drittel - dies ermöglicht es Ihnen, Verbraucher hinzuzufügen, ohne Änderungen vorzunehmen, und für einen längeren Zeitraum die externe Stromversorgung aufzugeben - es gibt genug Energie von Solarmodulen, um den konstanten Verbrauch zu kompensieren und die über Nacht versunkenen Batterien aufzuladen . Leider sind die Energiekosten für Batterien höher als für das Netzwerk, da die Anzahl ihrer Zyklen begrenzt ist. Daher ist es rentabler, nachts von einer externen Stromversorgung zu essen (und der Nachttarif ist rentabler als am ersten Tag). Und es ist schön, dass die meisten Komponenten dieses Energiesystems in Russland hergestellt werden: Es bedeutet, dass nicht alles verloren geht, selbst wenn solche Systeme auf unseren Komponenten basieren.
Wenn das Thema Solarkraftwerke interessant ist, kann ich auch über weniger leistungsfähige "Länder" -Lösungen sprechen. Freut mich über Kommentare und bis bald!