Seminario Solis, Episodio 34: Sistemi d’Alimentazione elettrica PV Solare accanto ai Generatori a Diesel

Sfondo

In alcuni luoghi del mondo, la griglia di potenza soffre l’alimentazione instabile o l’interruzione programmata mediante programmi come “distacco del carico” e può durare un lasso temporale ignoto. Durante questo periodo, un sistema PV solare connesso alla griglia standard si spegnerà. Come possiamo assicurare che un sistema PV solare continua a funzionare durante tali interruzioni di corrente temporanee, ma spesso lunghe?

Il seminario Solis le offre la soluzione del sistema ibrido del generatore PV solare+diesel, e discussione di relative questioni

Figura 1: Sistema ibrido del generatore PV+diesel

Soluzione 1: Sistemi d’Alimentazione elettrica con Bassa Capacità, Stabili Carichi e nessun periodo di alta domanda improvvisa.

Nonostante le impostazioni e l'adattabilità intelligente dell’inverter, possiamo connettere l’impianto PV al sistema operativo del generatore.

Figura 2: soluzione del sistema ibrido Pv+diesel senza controllore

La topologia sistematica è visualizzata in Figura 2. L’inverter connesso alla griglia virtuale che è composta da un sistema del generatore a diesel tramite le capacità di auto-adattamento e regolazione. La soluzione è semplice e stabile, e richiede nessuna attrezzatura né costo ulteriore,

Necessitiamo soltanto dell’impostazione e la regolazione dell’inverter come seguente:

1. Cambiare lo standard di connessione dell’inverter con quello che corrisponde al generatore

2. La gamma d’adattamento di frequenza dell’inverter viene ridotta a 47/52 Hz

3. Accendere alla funzione “Freq Derate” dell’inverter

4. Accendere alla funzione “Freq Derate” dell’inverter

Sistema Modello 1

Al fine di promuovere la produzione dell’energia verde e realizzare gradualmente la missione di “picco e neutralità di carbone”, Cina ha attuato severe misure di riduzione elettrica nel 2021, e tante fabbrica ad alto consumo energetico sono state compromesse.

L’esempio qui si tratta di un produttore degli apparecchi elettrici posti in Ningbo, Provincia di Zhejiang. La ditta ha una centrale elettrica PV solare da 1MW, con 17× inverter connessi in linea da 60 kW di Solis, e connessa alla griglia a quattro punti.

A causa della riduzione energetica, l’impianto si spegne parzialmente, ad il sistema PV connesso in linea si spegne. Questo influenza le esigenze d’alimentazione del reparto di linea d'assemblaggio di circa 270kW. Gli ingegneri in prestazione alla ditta Solis sfrutta 3×inverter da 60 KW si cooperano con un sistema del generatore a diesel da 350KW sul posto. La potenza in uscita del sistema PV è di 150KW, ed il massimo tasso d’utilizzo PV del carico raggiunge 50% realizzando l’obiettivo di risparmiare costi di carburante.

Figura 3: Schema d’Alimentazione elettrica ibrida del set di generatore Pv+diesel sul posto

Figura 4: La posizione del generatore a diesel

Riassunto

Lo schema può ridurre il costo elettrico per chilowattora sotto forma di Pv+generatori tramite la capacitò d’adattamento dell’inverter. Tuttavia, ci sono anche gli scenari in cui il rapporto di capacità PV non deve essere eccessivo, ed il carico deve essere costante. Questa soluzione non si applica a grandi fluttuazioni di carico. Il rapporto di capacità PV deve essere minore dl 40% dell’alimentazione totale per stabilizzare il sistema.

Soluzione 2:  Sistemi d’Alimentazione elettrica con Grandi Carichi Improvvisi e alto rapporto di capacità PV

Questi hanno usualmente una domanda per un elevato rapporto della capacità PV sul posto(oltre 70%) e Lei deve introdurre l’attrezzatura di controllo e comunicazione del sistema per l’equilibrio tra il PV solare, il generatore ed il carico.

Figura 5: soluzione del sistema ibrido Pv+diesel con controllore

La soluzione sfrutta il controllore AGC di DEIF e gli inverter di Solis per controllo coordinato. Sostiene fino a 16 inverter solari nonché 1 o 2 generatori a diesel. Sostiene multiple modalità di lavoro come combinazioni in linea, fuori linea ed altri. Per questo motivo, vanta migliore scalabilità e flessibilità, e rappresenta una buona scelta di sistema per tante arre rurali, isole e regioni dove ci sonno poche o nessuna griglia stabile.

Sistema Modello 2

Posto in Brasile, questo esempio sfrutta il controllore ibrido AGC 150 di DEIF per integrare e controllare un sistema PV solare da 500KW. Il sistema solare utilizza gli inverter da 50K di Solis, e poi si connette alla rete virtuale composta da un sistema del generatore a diesel da 500KW per alimentare la fabbrica con il carico di 430/470 KW.

Con sufficiente sole, il PV solare fornisce la potenza fino a 360 KW, attestandosi ad oltre 70%,

Riassunto

Questa soluzione può coordinare e gestire con efficacia gli inverter e generatori nel sistema per soddisfare il consumo di potenza mediante l’introduzione di ulteriori controllori. E’ anche capace di massimizzare l’energia prodotta dal sistema PV per ridurre il consumo dell’energia di carburante. Di conseguenza, il sistema è più stabile e può adattarsi allo scenario d’applicazione di pesanti carichi con improvvisi cambiamenti. La capacità PV solare fornisce 70% a 80% dell’alimentazione totale, e realizza facilmente il sistema d’alimentazione ibrido a livello MW.