За пројекте ван мреже, прво питање је скоро увек исто: Колико енергије је потребно мојој мобилној соларној електрани?
Не постоји једнозначан одговор. Потребна називна снага мора се израчунати, а не једноставно одабрати. Једна погрешна претпоставка може довести до скупе прераде: систем премале величине можда неће издржати оптерећење, док превелики систем везује капитал у капацитету који се можда никада неће користити.
Овај водич разлаже метод димензионисања, пружа табелу са брзим референцама за уобичајене оперативне сценарије и објашњава зашто се фотонапонски модули, претварачи и складиште енергије морају рачунати одвојено.
Почните тако што ћете израчунати три кључне вредности
Дневна потрошња енергије (кВх/дан)
Ово је почетна тачка за све прорачуне величине. Оно што је важно је стварна потрошња електричне енергије током 24 сата — а не збир оцена опреме на плочици са натписима или број уређаја помножен њиховом називном снагом.
Постоје три начина за процену потрошње на локацији:
- Проверите историјска очитавања бројила. Ово је генерално најтачнији метод за пројекте са постојећим прикључком на мрежу или дизел генератором.
- Израчунајте на основу листе опреме. Процените потрошњу енергије сваког уређаја тако што ћете помножити његову номиналну снагу са дневним радним сатима.
- Користите упоредиве пројекте као референцу.
Трећи метод се обично користи за новоосноване грађевинске кампове или рударске локације. Типичне индустријске процене су: грађевински камп од 30 људи: 60–120 кВх/дан; Грађевински камп за 100 људи: 250–400 кВх/дан.
Максимална снага и фактор потражње
Вршна снага одређује потребан капацитет претварача, док дневна потрошња енергије одређује потребан ПВ капацитет. Ово су два различита параметра.
Опрема на лицу места обично не ради при пуном оптерећењу истовремено. Фактор потражње од 0,6–0,8 обично се користи у инжењерским проценама. Под претпоставком да је фактор потражње 1,0 може резултирати превеликим претварачем, остављајући вишак капацитета неискоришћеним током животног циклуса пројекта.
Једна важна ствар коју треба узети у обзир је опрема са моторима велике снаге, као што су пумпе за воду, дробилице и опрема за дизање. Њихова почетна струја мора се посебно израчунати. Тренутна почетна струја индукционог мотора који користи директно покретање може достићи 5-7 пута већу од називне струје. Ако се овај проблем не реши, чак и инвертер адекватне величине може искључити своју заштиту.
Ноћна потрошња енергије као проценат дневне употребе
Ова цифра одређује конфигурацију складиштења енергије. За кампове који су углавном празни током дана, али троше значајну електричну енергију ноћу, ноћна потрошња често може премашити 50% дневне потрошње. За пумпне станице које раде углавном током дана, ноћни удео може бити испод 20%.
Што је ноћни удео мањи, то више простора за складиштење служи као додатна функција. Што је већи удео, складиштење енергије постаје критичније за цео систем.
Брза референца за напајање за уобичајене оперативне сценарије
Следећа табела резимира типичне опсеге за шест уобичајених оперативних сценарија. Ове бројке су засноване на искуству у индустрији; стварни захтеви пројекта морају бити верификовани у односу на листу оптерећења.
| Оперативни сценарио | Дневна потрошња енергије (кВх) | вршна снага (кВ) | Ноћна потрошња | Препоручени ПВ капацитет | Препоручено складиштење енергије |
| Грађевински камп за 30 особа | 60–120 | 15–25 | 50%–60% | Серија 20 кВ | 40 кВх |
| Грађевински камп за 100 људи | 250–400 | 50–70 | 50%–60% | Серија 56–75 кВ | 121 кВх |
| Две дренажне пумпе од 22 кВ (једна радна, једна резервна) | 200–300 | 40–50 | Испод 20% | Серија 56 кВ | Опционо, по потреби |
| 12 × 400 В светла (10 сати ноћу) | 50 | 5 | 100% | Серија 20 кВ | 40 кВх |
| Телекомуникациона базна станица (24/7 рад) | 60–90 | 3–5 | 100% | Серија 20 кВ | 40 кВх |
| Машине за заваривање, опрема за сечење и мали електрични алати | 80–150 | 20–40 | око 30% | Серија 56 кВ | Опционо, по потреби |
Да бисте користили ову табелу, прво идентификујте сценарио рада и проверите који опсег одговара дневној потрошњи енергије. Ако вршна снага и дневна потрошња енергије упућују на различите величине система, користите вишу оцену снаге као почетну тачку, а затим проверите да ли је ПВ капацитет довољан.
Зашто ПВ модули, претварачи и складиште енергије морају бити одвојени по величини
Однос ДЦ/АЦ: ПВ капацитет је обично већи од номиналног излаза инвертера
Излаз ПВ модула је оцењен под стандардним условима испитивања: температура модула од 25°Ц, зрачење од 1000 В/м² и коефицијент масе ваздуха АМ1,5. Када температура задњег слоја модула на лицу места достигне 65°Ц, модули кристалног силицијума са температурним коефицијентом од -0,3%/°Ц могу доживети смањење излазне снаге од приближно 12%–14%.
Ако се ПВ капацитет и номинални излаз инвертера поклапају у односу 1:1, систем можда неће достићи називну снагу претварача током најтоплијег дела дана, остављајући део капацитета инвертера недовољно искоришћеним.
Уобичајена пракса у индустрији је да се инсталирани фотонапонски капацитет димензионира на 1,1–1,3 пута номиналну снагу претварача. Овај однос је познат као однос ДЦ/АЦ. То није надуван рејтинг; помаже да се боље искористи расположиво сунчево зрачење.
Како израчунати капацитет складиштења енергије
Капацитет складиштења енергије зависи од ноћне потрошње електричне енергије и дозвољене дубине пражњења (ДоД).
| Ноћна потрошња као удео у дневној употреби | Потребно складиште за 100 кВх/дан потрошње | Опис |
| 20% | Прибл. 22–25 кВх | Покрива само вечерње осветљење и комуникације, претпостављајући 90% дубине пражњења |
| 40% | Прибл. 45–50 кВх | Покрива помоћна производна оптерећења током вечери |
| 60% | Прибл. 67–75 кВх | За сценарије нон-стоп, са додатним капацитетом резервисаним за облачне или кишне дане |
| 100% (телекомуникациона базна станица) | Прибл. 110–120 кВх | Захтева разматрање дизајна за 2–3 узастопна облачна или кишна дана |
Обрачун се може изразити као:
Капацитет складиштења енергије = дневна потрошња енергије × удео ноћне потрошње ÷ Дубина пражњења × фактор резерве по облачном времену (1,0–1,3)
Фактор редунданције се може верификовати у односу на локалне метеоролошке податке коришћењем ЈРЦ ПВГИС системски модул ван мреже.
За литијум-гвожђе-фосфатне (ЛФП) батерије, типична пројектована вредност дубине пражњења је 90%. Не рачунајте на претпоставци 100% ДоД, јер то може угрозити животни век циклуса.
Животни век и распоред замене
Литијум гвожђе фосфатне батерије могу постићи 5.000–8.000 циклуса при дубини пражњења од 80%.. Уз претпоставку једног циклуса пуњења-пражњења дневно, ово одговара отприлике 13-21 години. Ово је краће од номиналног радног века од 25 година који се обично наводи за фотонапонске модуле. Складиштење енергије стога може захтевати замену током животног циклуса система и не треба га занемарити у прорачунима улагања.
Усклађивање вашег пројекта са једном од шест серија производа
ЗМ-Беста мобилне соларне електране доступне су у шест серија снаге, које покривају од 20 кВ до 200 кВ, са укупно 24 модела. Кључне спецификације су наведене у наставку.
| Серије | Инсталирани ПВ капацитет | Тип ПВ модула | Снага по модулу | Деплоиед Фоотпринт | Тежина производа (без складиштења енергије) | Стандардно складиште енергије |
| 20 кВ | 15–20 кВ | Н-тип ТОПЦон | 690–720 В | 33–39 м × 4 м | 3,8–4,3 т | 40 кВх |
| 56 кВ | 40–56 кВ | Н-тип ТОПЦон | 440–460 В | 63–85 м × 6 м | 12,5–15 т | 121 кВх |
| 75 кВ | 56–77 кВ | Н-тип ТОПЦон | 440–460 В | 63–85 м × 6 м | 12–15 т | Опционо, по потреби |
| 150 кВ | 109–152 кВ | Н-тип ТОПЦон | 510–530 В | 70–96 м × 12 м | 33–36 т | 261 кВх |
| 175 кВ | 133–175 кВ | Н-тип ТОПЦон | 510–530 В | 70–96 м × 12 м | 31–34,5 т | Опционо, по потреби |
| 200 кВ | 148–204 кВ | Н-тип ТОПЦон | 580–600 В | 85–110 м × 12 м | 31–34 т | Опционо, по потреби |
Уобичајене спецификације за читав асортиман производа:
- Угао уградње: 25°
- Угао укљученог оквира: 130°
- Топло поцинковани премаз на раму: ≥55 μм
- Цинк-алуминијум-магнезијумски премаз на водилицама: ≥275 г/м²
- Време примене: ≤30 минута
- Отпор на ветар након постављања: 9
- Отпорност на слани спреј: ≤Ц5
- Радна температура: -20°Ц до +50°Ц
- Степен заштите у спремљеној конфигурацији: ИП55
- Излаз хибридног инвертера: 380 В/400 В, трофазни, четворожични
- Фреквенција: 50/60 Хз
Четири уобичајене грешке у одређивању величине које треба избегавати
Једноставно сабирање оцена на плочици са подацима
Додавање називне снаге сваке ставке на листи опреме обично даје процену која је 30%–50% превисока. Опрема не ради све истовремено, а разлика се може директно превести у непотребне системске трошкове.
Занемаривање излазних губитака повезаних са температуром
У пустињским рударским областима са амбијенталном температуром од 45°Ц, температуре задње плоче ПВ модула могу да пређу 70°Ц, смањујући излаз за скоро 15%. Димензионисање система на основу стандардне вредности на 25°Ц може резултирати нижим стварним излазом од очекиваног.
Димензионисање складишта енергије за вршно оптерећење
Складиштење енергије чини значајан део укупних трошкова система. Димензионисање складишта према вршној снази значи плаћање целодневног капацитета складиштења да би се покрио врхунац који може да се догоди само два сата. Исправан приступ је величина складишта на основу ноћне потрошње енергије.
Гледајући на захтеве за транспорт и подизање
Опрема са распоређеним отиском од 110 м × 12 м и тежином од 34 т захтева претходну проверу приступних путева, радијуса окретања и носивости дизалице. Привремени путеви на рударским локацијама често су дизајнирани за лака возила. Ако се занемаре захтеви за приступ тешким возилима и истовар, опрема може стићи на место, али је немогуће истоварити.
Често постављана питања
П1: Колико електричне енергије може произвести мобилна соларна електрана од 20 кВ дневно?
Производња зависи од локалних соларних услова. Уз претпоставку 4,5 вршних сунчаних сати и ефикасност система од 0,75–0,8, сваки 1 кВ инсталираног ПВ капацитета генерише приближно 3,4–3,6 кВх дневно. Систем од 20 кВ би стога генерисао приближно 68–72 кВх/дан. У областима са 5,5 вршних сунчаних сати, дневна производња може да достигне око 85 кВх. Стварни локални ПВОУТ се може испитати помоћу координата у Глобални соларни атлас.
П2: Може ли систем директно напајати моторна оптерећења?
Да, али почетна струја мора бити израчуната. Индукциони мотор од 22 кВ који користи директно покретање може да повуче тренутну струју од 110–150 А. Инвертор мора да има довољну способност преоптерећења да поднесе овај захтев. За моторе велике снаге препоручује се софт стартер или фреквентни претварач (ВФД) да би се смањила почетна струја и повезани електрични удар.
П3: Може ли систем да ради без складиштења енергије?
Да. За апликације које углавном троше електричну енергију током дана, као што су пумпне станице и операције дробљења, систем може да ради без складиштења енергије, при чему инвертер снабдева струјом као одговор на оптерећење. Међутим, апликацијама које захтевају резервно напајање ноћу или током облачног времена потребно је складиштење енергије.
П4: Може ли се систем проширити?
Модуларни дизајн подржава проширење капацитета додавањем и паралелним повезивањем додатних јединица. Пре проширења, проверите максимални дозвољени број паралелних јединица претварача и капацитет прикључне тачке. Само додавање ПВ капацитета без надоградње система електричне дистрибуције можда неће бити довољно.
П5: Колико дуго опрема може да ради у окружењу пуном соли?
Асортиман производа је специфициран са оценом отпорности на слани спреј ≤Ц5 и топло поцинкованим премазом оквира од ≥55 μм. Према ИСО 12944 класификацији корозије, Ц5-М се односи на високо корозивна морска окружења, укључујући одређене обалне локације унутар 500 м од мора. Са овим нивоом заштите и редовним инспекцијама, систем може да подржи радни период дужи од 15 година. Стварни радни век и даље зависи од услова корозије специфичних за локацију и учесталости одржавања.
Контакт: инфо@кзбеста.цом
