No ano passado, eu já escrevi sobre usinas de energia solar e isso ressoou no coração dos leitores. Desta vez, quero falar sobre uma usina de energia solar mais poderosa, que alimenta a sala de produção. Só a energia dos painéis solares é de 27.000 watts!
Quem está com preguiça de ler pode assistir ao vídeo e, para os amantes de cartas e fotos - sob o gato.
Para começar, a produção está envolvida em serrar e afiar aglomerados. A construção dos hangares começou em um campo limpo e, a princípio, não havia rede elétrica. Portanto, um gerador a diesel de 30 kW foi instalado. Aqueceram-se com um fogão a combustível sólido e o gerador forneceu energia ao equipamento.
Muito rapidamente, o proprietário da produção pensou no custo da eletricidade recebida do gerador e chegou à conclusão de que é tolice não usar a energia livre do sol, já que toda a produção está localizada no Território de Krasnodar, onde há sol mais que suficiente! Portanto, a tarefa foi definida para tornar a estação de energia solar a principal fonte de energia e o gerador a diesel como backup.
A primeira etapa foi um erro de cálculo e apresentação de vários projetos, dos quais um foi selecionado. Depois disso, o equipamento foi montado e lançado. A instalação foi realizada diretamente no próprio hangar. Por ser um semicírculo, acabou sendo muito simples escolher o ângulo ideal dos painéis. Há sol suficiente e a neve não permanece. Além disso, o comprimento do hangar aumentará o número de painéis solares se for necessária mais energia.
No momento, estão instalados 100 painéis com capacidade de 270 watts cada. Os painéis policristalinos foram selecionados, pois possuem um custo um pouco menor, o que permitiu reduzir o preço do sistema. Ainda assim, a operação comercial envolve um equilíbrio de preço e qualidade. Como 27 kW é uma potência séria, especialmente porque os painéis geram corrente contínua, foi tomada a decisão de usar um inversor de rede que suporte a tensão de entrada dos painéis de até 1000 volts. Foram 4 painéis solares conectados em série de 25 peças. A tensão de operação aumentou para 930 V.
Para transmitir a tensão das baterias para o controlador solar, foi utilizado um fio padrão com uma seção transversal de 6 mm2, cujo revestimento não tem medo de radiação ultravioleta e de várias condições climáticas. Apesar de cada bloco de painéis solares produzir quase 7 kW, a corrente é de 7 a 8 Amperes, ou seja, para esta seção, a corrente de passagem e as perdas são mínimas.
Toda a energia dos painéis solares é coletada pelo Sofar 30000TL. Este é um inversor de rede trifásico, equipado com dois controladores MPPT de uma só vez e pode processar até 33 kW de energia solar. Sua vantagem é que ele funciona sem baterias, e o menos vem das vantagens - ele pode funcionar apenas com uma rede principal trifásica de 380 V. Ou seja, se a rede externa for desconectada, ela se transformará em uma abóbora e os painéis solares se tornarão um ornamento.
Mas esse sistema é montado levando em consideração esse recurso e é uma rede híbrida. Para garantir que a usina de energia solar continue operando quando a rede externa desaparecer, existe um inversor híbrido trifásico MikroART MAP Dominator. 3 unidades de 20 kW cada uma podem funcionar de forma autônoma, usando a energia armazenada nas baterias. Voltarei a eles um pouco mais tarde e agora vou falar sobre esses inversores. São esses inversores que criam a rede de referência quando a energia externa é perdida. Eles emitem um senoide puro, bombeando baterias de até 20 kW para cada fase, mas apenas se não houver energia solar suficiente. O controlador de rede depende dessa rede e bombeia a energia máxima necessária do sol. Mas se não houver sol, os inversores funcionam de forma autônoma. Quando as baterias descarregam, o próprio sistema inicia o gerador a diesel, que alimenta a produção, e os inversores começam a carregar as baterias ao mesmo tempo.
Agora eu ligo para as baterias. Baterias de chumbo-ácido de tração blindada usadas fabricadas em Tyumen. Cada banco tem uma capacidade de 960A * he uma tensão de 2V. Eles são montados em blocos de 48V e a capacidade total é de 5760 Ah *! Com uma potência máxima do inversor de 60 kW e a ausência de sol, essas baterias podem fornecer energia por mais de 4 horas de duração. Quem se deparou com baterias de chumbo-ácido (quase todo mundo tem uma ou duas sob o capô de um carro) sabe que, com o tempo, o eletrólito evapora e precisa ser reabastecido. Para evitar esse processo em tais volumes, e são 156 latas, foram instalados plugues de recuperação de hidrogênio. Eles são visíveis na foto na forma de cilindros brancos.
A rede externa e o sistema autônomo são trocados em uma caixa separada. A rede trifásica chega ao quadro principal e, a partir daí, entra na rede interna da empresa, de onde passa pelo MAP Dominator e depois vai para os consumidores.
Para monitorar o estado atual do sistema de energia, foi utilizado o sistema Malina - este é um complexo de hardware e software de inversores MAP russos. Ele permite não apenas o monitoramento em tempo real de tudo o que acontece com o inversor, mas também o envio de alertas por e-mail ou na forma de SMS. Ou seja, a rede externa desconectada - uma mensagem chegou. As baterias foram conectadas a um certo nível - outra mensagem veio. As baterias estão descarregadas e o gerador a diesel foi iniciado automaticamente - uma mensagem chegou. Por exemplo, descubro, sentado no trabalho, que minha casa perdeu eletricidade e liguei imediatamente para os engenheiros de energia. E, muitas vezes, eu aprendo sobre isso antes deles.
Este sistema possui um recurso. Normalmente, uma usina de energia solar é construída da seguinte maneira: painéis solares -> controlador solar -> bateria -> inversor. É assim que um sistema autônomo funciona. No mesmo caso, as baterias não têm contato direto com o controlador solar. Portanto, o modo autônomo é implementado da seguinte forma: a energia solar coletada pelos painéis solares recai sobre o controlador MPPT do inversor de rede. O inversor da rede Sofar bombeia energia para a rede. Os inversores MAP Dominator transmitem por si mesmos uma tensão de rede de 380 V e, se 380 V desaparecer na rede, eles criam uma rede de referência de 380 V e, se as baterias estiverem descarregadas, eles iniciam o modo de carga da bateria e, ao mesmo tempo, criam uma rede de referência. Acontece ser mais difícil de explicar do que realmente funciona. Mas foi o que aconteceu sem um controlador solar separado que carregaria as baterias diretamente.
Economia
Após a instalação de uma estação de energia solar, o tempo de operação do gerador a diesel foi reduzido em 4 vezes. Após conectar uma rede externa, o gerador executa testes uma vez por mês e não trabalha na produção de alimentos em geral. A produção da usina solar em abril foi de 3,5 MW * h; em maio, o consumo foi de 2 MW * h, mas apenas porque a caldeira elétrica foi desligada, ou seja, não havia onde gastar energia. A produção máxima por mês deve ser de 5 MW * h, mas enquanto a produção está crescendo e toda a energia solar disponível simplesmente não é consumida.
Como a eletricidade é mais cara para pessoas jurídicas do que para indivíduos, foi calculado o período de retorno dessa usina. Para essa instalação, foram 4 anos, o que não é muito para a empresa.
Além disso, uma simples falha na empresa ou na máquina devido ao desligamento repentino de uma fonte de alimentação externa é visivelmente mais cara que uma estação de energia solar instalada.
ConclusãoA usina de rede híbrida, montada a partir de componentes estrangeiros e russos, já começou a justificar seu valor. 4 anos após a instalação, o proprietário pagará por isso completamente. E se eles aprovarem uma lei sobre a possibilidade de vender a energia gerada de pequenas usinas de energia solar para a rede (para entidades privadas ou jurídicas), o proprietário simplesmente começará a desistir do excesso de energia e ganhar dinheiro com isso. O monitoramento com a ajuda do PAC "Malina" permite monitorar remotamente tudo o que acontece e estar ciente da situação com o sistema de energia de produção. Bem, a confiabilidade das usinas de energia solar e a manutenção mínima tornam a propriedade desse sistema extremamente simples.
Na próxima vez vou falar sobre uma usina de energia solar de
120 kW !