Seminarium Solis, Odcinek 34: Solar obok generatorów wysokoprężnych

informacje podstawowe

W niektórych miejscach na świecie, sieć elektroenergetyczna może być poddawana niestabilnemu zasilaniu lub planowanym wyłączeniom za pomocą programów takich jak „zmniejszanie obciążenia” i może trwać przez nieznany czas. W takim przypadku zostanie również wyłączony standardowy system PV podłączony do sieci. W jaki sposób możemy zapewnić, że system PV będzie nadal działał w okresie takich tymczasowych, ale często długich przerw w zasilaniu?

To seminarium Solis przedstawia rozwiązanie hybrydowe systemowe PV + wysokoprężny generator oraz omawia powiązane problemy.

Rysunek 1: Hybrydowy układ PV + generatora wysokoprężnego

Rozwiązanie 1: Systemy zasilania o niskiej wydajności, stabilnych obciążeniach i bez nagłych okresów wysokiego zapotrzebowania.

Dzięki własnym ustawieniom falownika i inteligentnemu dostosowywaniu możemy podłączyć elektrownię PV do systemu pracy generatora.

Rysunek 2: Hybrydowy układ PV+ diesel bez sterownika

Topologia systemu przedstawiona jest na rysunku 2. Falownik podłączony do wirtualnej sieci, która obejmuje układ generatora wysokoprężnego dzięki możliwościom samodzielnego dostosowania i regulacji. Rozwiązanie jest proste i stabilne i nie wymaga dodatkowego sprzętu ani kosztów.

Wystarczy ustawić i wyregulować falownik w następujący sposób:

1. Zmień standard podłączenia falownika do sieci, który pasuje do generatora

2. Zakres adaptacji częstotliwości falownika musi być zredukowany do 47 ~ 52Hz

3. Włącz funkcję „Freq Derate” falownika.

4. Włącz funkcję „Volt-Watt” falownika.

Przykład systemu 1

Aby promować ekologiczną produkcję energii i stopniowo realizować misję „szczytu emisji dwutlenku węgla i neutralności emisji dwutlenku węgla”, w 2021 r. Chiny wdrożyły rygorystyczne środki ograniczenia emisji energii elektrycznej, a wiele energooszczędności miało wpływ na liczne zakładów.

Ten przykład przedstawia producenta urządzeń elektrycznych w Ningbo, prowincja Zhejiang. Firma posiada elektrownię PV 1MW, wykorzystującą 17  falowników Solis o mocy 60 kW każdy, połączonych do sieci elektroenergetycznej i w czterech punktach przyłączenia.

Na skutek ograniczenia zużycia energii część instalacji została wyłączona, a system PV podłączony do sieci został wyłączony. Wpłynęło to na zapotrzebowanie na zasilanie w warsztacie linii montażowej o około 270 kW. Współpracując z firmą, inżynierowie firmy Solis używają falowników o mocy 3 x 60 kW do współpracy z generatorami wysokoprężnymi o mocy 350 kW w miejscu pracy. Moc wyjściowa tego systemu PV wynosi 150 kW, a maksymalny wskaźnik wykorzystania energii PV obciążenia wynosi 50%, co pozwala na zmniejszenie kosztów paliwa.

Rysunek 3: System hybrydowy PV + generator prądotwórczy wysokoprężny na miejscu

Rysunek 4: Lokalizacja generatora wysokoprężnego na miejscu

Podsumowanie

Program ten może zmniejszyć koszt energii elektrycznej na kilowatogodzinę dzięki PV + generatory poprzez możliwości adaptacyjne falownika. Istnieją jednak również przypadki, w których współczynnik mocy PV nie powinien być zbyt duży, a obciążenie musi być stałe. To rozwiązanie nie jest odpowiednie w przypadku występowania dużych wahań obciążenia. Współczynnik mocy PV musi być niższy niż 40% całkowitego zasilania, aby zapewnić stabilność systemu.

Rozwiązanie 2: Systemy zasilania z dużymi nagłymi obciążeniami i dużym współczynnikiem mocy PV

Zazwyczaj mają one zapotrzebowanie na większą część mocy PV na miejscu (ponad 70%), przy czym należy tutaj wprowadzić urządzenia do sterowania systemem i komunikacji w celu dostosowania równowagi pomiędzy energią słoneczną PV, generatorami i obciążeniem.

Rysunek 5: Hybrydowy układ PV+ diesel ze sterownikiem

Rozwiązanie to wykorzystuje sterownik AGC DEIF i falowniki Solis do skoordynowanego sterowania. Obsługuje do 16 falowników słonecznych oraz 1 lub 2 generatorów wysokoprężnych. Może obsługiwać wiele trybów pracy, takich jak połączenia z siecią, połączenia poza siecią i inne. Z tego powodu ma większą skalowalność i elastyczność oraz oferuje duży wybór systemu dla wielu odległych obszarów, obszarów wyspowych i regionów, w których nie ma stabilnej sieci w ogóle albo prawie.

Przykład systemu 2

W tym przykładzie zlokalizowanym w Brazylii, zastosowano hybrydowy sterownik AGC 150 DEIF, który umożliwia integrację i sterowanie systemem PV mocy 500 kW. Układ fotowoltaiczny wykorzystuje falowniki Solis-50K, a następnie łączy się z wirtualną siecią złożoną z układu generatora z silnikiem wysokoprężnym o mocy 500 kW i dostarcza energię dla obciążenia 430 kW ~ 470 kW.

Przy wystarczającym nasłonecznieniu PV energia słoneczna może zapewnić do 360 kW mocy, co stanowi ponad 70%.

Podsumowanie

To rozwiązanie może skutecznie koordynować i zarządzać wyjściem falowników i generatorów w systemie, aby sprostać zapotrzebowaniu na energię poprzez wprowadzenie dodatkowych sterowników. Jest również w stanie zmaksymalizować energię wytworzoną przez system PV w celu zmniejszenia zużycia energii generowanej z użyciem paliwa. W rezultacie system jest bardziej stabilny i może przystosować się do scenariusza zastosowania przy dużych obciążeniach z nagłymi zmianami. Energia słoneczna PV może zapewnić od 70% do 80% całkowitego zasilania i upraszcza realizację hybrydowego systemu zasilania na poziomie MW.