Récemment, j'ai parlé d'une centrale solaire qui
peut fournir de l'énergie à un hall de production . Cette fois, je vais parler d'une centrale solaire encore plus puissante et intéressante: il suffit de dire que la puissance de crête est de 120 kW, et en un mois elle génère jusqu'à 9 MW * h!
Pour commencer, je vais vous raconter un peu l'histoire de la création de ce SES. Géographiquement, l'objet est situé dans le territoire de Krasnodar, où la nature elle-même a la capacité d'utiliser l'énergie du soleil. De plus, dans le territoire de Krasnodar, il y a un problème d'alimentation électrique pendant les mois d'été: en raison de la chaleur, tout le monde commence à utiliser massivement les climatiseurs et les unités de réfrigération, augmentant ainsi la charge sur le réseau électrique. Et les centrales électriques elles-mêmes sont également dans des conditions difficiles: augmentation de la charge et températures élevées - c'est ce qui se produit en cas de panne et de panne temporaire.
Ainsi, le propriétaire a décidé de protéger sa maison et le ménage contre de telles pannes de courant. La tâche a été fixée pour fournir une alimentation électrique autonome pendant une période pouvant aller jusqu'à 3 heures. La pratique a montré qu'en règle générale, les ingénieurs électriciens ont réussi à effectuer tous les travaux et à rétablir l'alimentation en tension pendant une telle période.
Étape 1. Réservez l'alimentation
Ainsi, il a été décidé d'installer des onduleurs autonomes avec batteries. Le calcul a été effectué sur la totalité de la réservation de l'ensemble du domaine pour une durée de 3 heures. Cette période pouvant être plus longue, il a été décidé d'ajouter un générateur diesel aux onduleurs autonomes.
Étape 2. Utilisez l'énergie du soleil
Il est logique qu'après l'installation d'onduleurs autonomes, l'étape suivante était l'ajout de panneaux solaires. Ainsi, il a été possible, sans égard à l'absence de réseau extérieur, d'utiliser l'électricité. Peut-être que le moment est venu pour les informations techniques.
Spécifications techniques
Modules solaires: Micromorphic, Pramac (Suisse) 125W x 360pcs.
Puissance installée des modules solaires: 45kW
Régulateurs solaires: IES DOMINATOR MPPT 200/100 200V 100A x 9pcs.
Onduleurs: MAP DOMINATOR 20kW x 6pcs (système triphasé de 2 MAP par phase)
Onduleurs de puissance totale: 120 kW
Batteries: Coque assemblée 8PzS960 960Ah 48V avec bouchons de recombinaison d'hydrogène x 6pcs
Capacité totale de la batterie: 5760Ah, 276kW * h
Générateur diesel: JCB G115QS 90kW avec contrôle automatique.
Comment ça marche?
Les batteries solaires micromorphes ont une caractéristique: leur efficacité est légèrement supérieure à 9%, mais en même temps, elles captent la partie infrarouge du spectre, ce qui signifie qu'elles sont en mesure de fournir plus d'énergie au lever, au coucher du soleil et pendant la couverture nuageuse. De plus, chaque batterie solaire génère jusqu'à 100 V de tension et a une puissance de 125 watts. Grâce à cela, le problème de tolérance aux pannes a été résolu: tous les panneaux sont connectés en parallèle et divisés en 18 segments. Ainsi, dans chaque segment, 20 panneaux ont été produits, générant 2,5 kW de puissance. Étant donné que les panneaux sont disposés en deux rangées, nous obtenons des longueurs de tronc décentes. Ici, le fil SIP s'est avéré utile, qui a une section suffisante à un prix abordable. et si un panneau tombe en panne, les 19 autres continuent de fonctionner. Et s'il y a une interruption de la route, un seul des 20 segments cessera de fonctionner, de sorte que les pertes seront insignifiantes.
Tous les deux segments de panneau, soit un total de 5 kW, sont traités par un contrôleur solaire IES DOMINATOR MPPT 200/100, le dernier chiffre 100 indique le courant maximum. À une tension de batterie de 48 V, ces contrôleurs fonctionnent à la limite, mais un bon ailage et des refroidisseurs supplémentaires ont permis de résoudre le problème de chauffage.
En outre, l'énergie des contrôleurs solaires est fournie à l'ensemble de batterie 48V. Batteries blindées usagées d'une capacité de 960A * h de 2V avec des bouchons de récupération d'hydrogène. La capacité totale d'assemblage est de 5760 A * h, et si elle est convertie en énergie, elle est d'environ 276 kW * h si les batteries sont complètement déchargées. Toutes les batteries sont connectées à de puissants bus porteurs de courant et cela est clairement visible sur la photo.
Les onduleurs MAP DOMINATOR 48V 20kW sont connectés aux batteries. Ils sont connectés 6 pièces dans une conception triphasée, c'est-à-dire que de chaque phase, vous pouvez couper la puissance jusqu'à 40 kW. Puisqu'il y a de nombreux consommateurs triphasés dans l'économie, la condition était de ne fournir qu'un réseau triphasé: il y a ici des pompes, des outils électriques et même des appareils électroménagers puissants.
Les onduleurs fonctionnent en mode de pompage d'énergie solaire et sont connectés via le bus I2C aux régulateurs solaires. En conséquence, l'économie utilise pleinement l'énergie du soleil et obtient la puissance manquante du réseau.
Il existe un standard séparé dans lequel toutes les lignes entrantes et sortantes sont commutées. Il possède sa propre sous-station de 100KVA, un générateur diesel de 90 kW avec un système de démarrage automatique et un système de commutation.
Pour le moment, le système fonctionne comme suit:
- L'énergie maximale du soleil est utilisée et la puissance manquante est obtenue à partir d'un réseau externe
- Si le réseau externe est déconnecté, de manière invisible aux hôtes, le système se déconnecte. L'énergie du soleil est utilisée et l'inconvénient est compensé par des piles.
- Si aucune alimentation externe n'apparaît, il n'y a pas de soleil (nuit ou nuageux), et la charge de la batterie atteint la limite définie, le générateur diesel démarre automatiquement, qui transfère l'énergie à l'ensemble du ménage, et les onduleurs chargent les batteries à ce moment.
- Dès que le réseau externe revient, le générateur diesel s'éteint et le système passe en mode standard.
Comme il y a beaucoup de soleil dans le territoire de Krasnodar, le générateur démarre extrêmement rarement - il y a suffisamment d'énergie provenant de panneaux solaires et d'une charge de batterie.
Télécommande
Étant donné que le système est assez puissant, des collisions peuvent se produire et il ne sera pas déplacé de surveiller l'état d'un tel système. La structure des onduleurs MAP DOMINATOR comprend un complexe logiciel et matériel "Raspberry", qui vous permet de surveiller à distance chacun des onduleurs et même d'apporter des modifications aux paramètres. Pendant la période où j'ai écrit cet article, le service cloud Malina a été lancé, qui permet à tous les propriétaires de tels onduleurs de recevoir des informations pertinentes sur leur système d'alimentation, même si la maison n'a pas d'IP blanche - l'onduleur lui-même se connecte au serveur et y envoie des données.
Caractéristiques opérationnelles
L'équipe de conception a appliqué plusieurs solutions intéressantes qui ne semblaient pas évidentes tout de suite, mais qui ont permis une bonne sauvegarde. Par exemple, l'ensemble du système est assemblé dans une petite remorque isolée, qui chauffe encore assez bien en été. Étonnamment, il s'est avéré économiquement plus rentable d'organiser la ventilation d'alimentation et d'évacuation, qui fonctionne sur le principe d'une soufflerie, plutôt que d'installer un système de climatisation.
Conclusion
Cette centrale solaire hybride est conçue avec une bonne alimentation électrique. Actuellement, la production à partir de panneaux solaires peut atteindre 300 kWh par jour et le domaine ne consomme que 200 kWh par jour. Autrement dit, il y a une marge d'un tiers - cela vous permet d'ajouter des consommateurs sans apporter de modifications, et pendant une période assez longue pour abandonner l'alimentation externe - il y a suffisamment d'énergie provenant des panneaux solaires pour compenser la consommation constante et charger les batteries qui ont coulé pendant la nuit . Malheureusement, le coût de l'énergie des batteries est plus élevé que le réseau, car le nombre de leurs cycles est limité, il est donc plus rentable de manger à partir d'une alimentation externe la nuit (et le tarif de nuit est plus rentable que le jour 1). Et c'est bien que la plupart des composants de ce système énergétique soient produits en Russie: cela signifie que tout n'est pas perdu, même si de tels systèmes sont construits sur nos composants.
Si le sujet des centrales solaires est intéressant, je peux aussi parler de solutions "pays" moins puissantes. Content de tout commentaire et à bientôt!