Главная » Хабрахабр » Как производственный цех перешел на даровую энергию солнца

Как производственный цех перешел на даровую энергию солнца

В прошлом году я уже писал о солнечных электростанциях и это нашло отклик в сердцах читателей. На этот раз я хочу рассказать о более мощной солнечной электростанции, которая питает производственный цех. Одна только мощность солнечных панелей составляет 27 000 Вт!
Кому лень читать, могут посмотреть ролик, а любителям букв и картинок — под кат.

Начнем с того, что производство занимается распиловкой и кромлением ЛДСП. Строительство ангаров начиналось в чистом поле и электросети поначалу не было вообще. Поэтому был установлен дизельный генератор мощностью 30 кВт. Грелись печкой на твердом топливе, а генератор обеспечивал электроснабжение техники.

Поэтому была поставлена задача сделать основным источником энергии солнечную электростанцию, а резервным — дизель-генератор. Довольно быстро собственник производства задумался о стоимости электричества, получаемого за счет генератора и пришел к мысли, что глупо не пользоваться даровой энергией солнца, благо все производство находится в Краснодарском крае, где солнца хоть отбавляй!

После этого было смонтировано и запущено оборудование. Первым этапом шел просчет и представление нескольких проектов, из которых был выбран один. Так как он представляет из себя полукруг, то выбрать оптимальный угол расположения панелей оказалось очень просто. Монтаж производился непосредственно на сам ангар. Кроме того, длина ангара позволит нарастить количество солнечных панелей, если потребуется больше энергии. Тут и солнца достаточно и снег не будет задерживаться.

Выбраны поликристаллические панели, так как они обладают чуть меньшей стоимостью, что позволило снизить цену системы. На данный момент установлено 100 панелей мощностью 270 Вт каждая. Так как 27 кВт — это мощность нешуточная, тем более панели вырабатывают постоянный ток, было выбрано решение использовать сетевой инвертор, который поддерживает входное напряжение с панелей до 1000 Вольт. Все-таки коммерческая эксплуатация подразумевает баланс цены-качества. Рабочее напряжение поднялось до 930 В. Получилось 4 блока солнечных батарей, соединенных последовательно по 25 штук.

Несмотря на то, что каждый блок солнечных панелей отдает почти 7 кВт, ток составляет 7-8 Ампер, то есть для данного сечения ток проходной и потери минимальны. Для передачи напряжения от батарей до солнечного контроллера был использован стандартный провод с сечением 6 кв.мм, покрытие которого не боится ультрафиолета и различных погодных условий.

Это трехфазный сетевой инвертор, который оснащен сразу двумя MPPT контроллерами и может обработать до 33 кВт солнечной энергии. Вся энергия от солнечных панелей собирается устройством Sofar 30000TL. То есть если внешняя сеть отключится, он превратится в «тыкву», а солнечные панели в украшение. Плюс его в том, что он работает без аккумуляторов, а минус проистекает из плюсов — работать он может только имея опорную сеть три фазы 380 В.

Для того, чтобы при исчезновении внешней сети, солнечная электростанция продолжила работу, имеется гибридный инвертор МикроАРТ МАП Dominator в трехфазном исполнении. Но данная система собрана с учетом этой особенности и является гибридно-сетевой. К ним я вернусь чуть позже, а сейчас расскажу об этих инверторах. 3 блока по 20 кВт могут работать автономно, используя энергию, запасенную в аккумуляторах. Они выдают чистую синусоиду, качают от аккумуляторов до 20 кВт на каждую фазу, но только в том случае, если не хватает солнечной энергии. Именно эти инверторы создают опорную сеть, когда внешнее питание пропадает. Но если солнца нет, то инверторы работают автономно. Сетевой контроллер опирается на эту сеть и подкачивает максимум требуемой мощности от солнца. Когда аккумуляторы будут подходить к разряду, система сама запустить дизель-генератор, который будет питать производство, а инверторы в это же самое время начнут заряжать аккумуляторы.

Использованы панцирные тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы, произведенные в Тюмени. Теперь перейду к аккумуляторам. Собраны они в блоки по 48В, а суммарная емкость составляет 5760 А*ч! Каждая банка обладает емкостью 960А*ч и напряжением 2В. Те, кто сталкивался со свинцово-кислотными аккумуляторами (почти у всех под капотом авто такой один, а то и два) знают, что со временем в них испаряется электролит и его необходимо пополнять. При максимальной мощности инверторов в 60 кВт и отсутствии солнца эти аккумуляторы могут дать энергии более чем на 4 часа автономной работы. Они видны на фото в виде белых цилиндров. Чтобы избежать этого процесса в таких объемах, а это 156 банок, установлены пробки рекуперации водорода.

Трехфазная сеть приходит на ГРЩ и оттуда поступает во внутреннюю сеть предприятия, откуда проходит через МАП Dominator и далее попадает к потребителям. Внешняя сеть и автономная система коммутируется в отдельном ящике.

Он позволяет не только в реальном времени отслеживать всё происходящее с инвертором, но и отправлять оповещения по электронной почте или в виде смс. Чтобы мониторить текущее состояние энергосистемы, была задействована система Малина — это программно-аппаратный комплекс российских инверторов МАП. Аккумуляторы подсели до определенного уровня — пришло еще сообщение. То есть отключилась внешняя сеть — пришло сообщение. Например, я так узнаю, сидя на работе, что у меня в доме пропало электричество и сразу звоню энергетикам. Сели аккумуляторы и автоматически запустился дизель-генератор — пришло сообщение. И, зачастую, об этом я узнаю раньше них.

Обычно солнечная электростанция выстраивается следующим образом: солнечные панели -> солнечный контроллер -> аккумулятор -> инвертор. Есть у данной системы одна особенность. В этом же случае, аккумуляторы не имеют прямого контакта с солнечным контроллером. Так работает автономная система. Сетевой инвертор Sofar подкачивает энергию в сеть. Поэтому автономный режим реализуется следующим образом: солнечная энергия, собираемая солнечными панелями, попадает на MPPT контроллер сетевого инвертора. Объяснять получается сложнее, чем это работает на самом деле. Инверторы МАП Dominator транслируют сквозь себя сетевое напряжение 380 В, а если в сети исчезнет 380 В, создают опорную сеть 380 В и если случается так, что аккумуляторы разряжены, начинают режим заряда аккумуляторов и при этом все равно создают опорную сеть. Но вот так обошлось без отдельного солнечного контроллера, который бы заряжал аккумуляторы напрямую.

Экономика

После подключения внешней сети, генератор запускается на проверку раз в месяц и не работает на питание производства вообще. После установки солнечной электростанции, время работы дизель-генератора сократилось в 4 раза. Максимальная выработка в месяц должна составлять 5 МВт*ч, но пока производство растет и просто не потребляется весь доступный объем солнечной энергии. Выработка солнечной электростанции в апреле составила 3,5 МВт*ч, в мае потребление составило 2 МВт*ч, но лишь потому, что отключили электрокотел, то есть энергию тратить было некуда.

Для данного объекта он составил 4 года, что для деятельности предприятия не так уж и много. Так как электричество для юридических лиц дороже, чем для физических, был произведен расчет срока окупаемости этой электростанции.

Кроме того, простой предприятия или выход станков из строя по причине внезапного отключения внешней электросети заметно дороже установленной солнечной электростанции.

Заключение

Через 4 года после установки собственник окупит ее полностью. Гибридно-сетевая электростанция, собранная из иностранных и российских компонентов, уже начала оправдывать свою стоимость. Мониторинг при помощи ПАК «Малина» позволяет удаленно отслеживать все происходящее и быть в курсе ситуации с энергосистемой производства. А если примут закон о возможности продажи выработанной энергии от малых солнечных электростанций в сеть (частным или юридическим лицам), то собственник просто начнет отдавать излишки энергии и зарабатывать на этом. Ну а надежность солнечных электростанций и минимальное техобслуживание делают владение такой системой крайне простой.

В следующий раз я расскажу о солнечной электростанции мощностью 120 кВт!


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

[Подборка] Разработка, дизайн и продвижение сайтов: 17 полезных материалов

Создать качественный сайт, который привлечет пользователей продуманным интерфейсом и красивым дизайном – непростая задача, с которой не справляется огромное количество компаний. Я собрала полезные ссылки, которые помогут пройти этот путь и не совершить необязательные ошибки. Выбор: самостоятельная разработка, студии, фрилансеры ...

[Из песочницы] «Референтная модель BIAN» для банковской индустрии или как перестать изобретать велосипед

Так как я заметил, что ты, Цезарь, уже много построил и продолжаешь строительство, я разработал определенные правила, чтобы ты сам смог оценить качество как уже существующих, так и будущих зданий. Витрувий, архитектор времен Римской империи Успешность и стабильность развития любого ...