Внедрение солнечной генерации в системы электроснабжения на бензо- и дизель-генераторах является простым и распространенным решением, где ключевым вопросом стоит максимизация энергии, полученной от солнца. Для экономии дизельного топлива дизель-генератор должен быть заменен другим источником энергии.
Солнечная энергия является общедоступной и недорогой и прекрасно подходит в качестве второго источника энергии в подобных системах. Однако, подбор мощности солнечной электростанции (далее — СЭС), интегрируемой в дизельную систему генерации, является ключевым. Без системы интеллектуального управления и контроля сложно добиться высокого процента солнечной мощности, выдаваемой в подобные гибридные системы электроснабжения. Неконтролируемая подача солнечной энергии в сеть дизель-генераторов может привести к снижению нагрузки на генераторы до критического уровня в периоды пиковой солнечной активности, что приведет к неэффективной работе дизельных генераторных установок, более частым циклам технического обслуживания и повреждению оборудования. Если установлена слишком мощная солнечная электростанция, возможно протекание обратных токов на дизель-генераторы, что вызовет остановку электрогенерации в лучшем случае или выход из строя оборудования в худшем. Оптимизатор топливных ресурсов FRO-20 позволяет максимально увеличить солнечную долю генерации в гибридных системах без ущерба для генераторного оборудования, тем самым экономя дизельное топливо, и, соответственно, деньги интеллектуальным, гибким в настройках, безопасным и простым способом.
Умное решение
Пример работы оптимизатора топливных ресурсов FRO-20, контролирующего солнечную энергию и энергию, запасенную в аккумуляторных батареях, и снижающего нагрузку генераторной установки до 30%
Оптимизатор потребления топливных ресурсов FRO-20 обеспечивает высокую долю солнечной генерации за счет управления солнечными инверторами и контролем потребляемой энергии от аккумуляторного банкатаким образом, что вклад солнечной энергии в суммарное потребление в текущий момент может достигать 90% и не оказывать отрицательного влияния на стабильность энергетической системы или исправность оборудования.
На графике показан пример энергосистемы, не имеющей подключения к централизованной сети (система off-grid),где оптимизатор FRO-20 максимально снижает выработку электроэнергии генераторной установкой. В этой системе мощность солнечной электростанции составляет 30% от номинальной мощности генераторной установки. Если доступно большее количество солнечной энергии, она накапливается в аккумуляторном банке, чтобы потом быть использованной в вечерние и ночные часы. В случае полного заряда аккумуляторного банка генерация избыточной солнечной энергии сокращается при помощи оптимизатора FRO-20 для обеспечения стабильной работы системы.
Более того, оптимизатор FRO-20 может с помощью солнечных инверторов и аккумуляторных батарей обеспечивать использование реактивной мощности, как днем, так и ночью, с целью стабилизации энергосистемы и оптимизации эффективности генераторной установки.
Безопасность
Устройство FRO-20 оптимизирует потоки энергии внутри энергосистемы. В то время как сетевые солнечные инверторы с функцией слежения за точкой максимальной мощности работают для достижения максимальной доли солнечной генерации, для FRO-20 стабильность стоит на первом месте. В алгоритм работы FRO-20 заложены ограничения по мощностям и нагрузкам, поэтому он всегда может безопасно и максимально экономично управлять энергосистемой.
Уже на этапе разработки все функции проходят тщательное тестирование в рамках системного моделирования. Каждая версия программного обеспечения тестируется в реальных условиях на тестовых гибридных силовых установках, которые позволяют проводить тестирование при установленных мощностях солнечных электростанций до 5 МВт.
В дополнение к постоянным испытаниям и симуляциям реальных энергетических процессов оптимизатор FRO-20 доказал свою безопасность на более чем 120 объектах по всему миру.
Гибкость
Оптимизатор FRO-20 отличается гибкостью в управлении, так как он измеряет параметры всех источников питания системы, такие как солнечная электростанция, генераторы, а также параметры нагрузки. Таким образом, гибкость в данном случае рассматривается с точки зрения количества объектов измерения, а также с точки зрения возможности контроля сбора данных от удаленно расположенных блоков сбора данных, которые могут находиться на расстоянии до 20 километров. Если измерение невозможно или слишком дорого, оптимизатор FRO-20 может получать данные с аналогичных генераторных установок или каскадов солнечной станции аналогичной мощности. Таким образом, FRO-20 может быть легко интегрирован в практически любые дизельные энергосистемы. Он способен интегрироваться в дизельные электростанции СЭС практически любой мощности, а также подключать в данные системы аккумуляторный банк, чтобы уменьшить нагрузку на генераторы и обеспечить необходимые потоки мощности от всех источников.
Схема системы экономии топлива
Легкость в использовании
Оптимизатор топливных ресурсов: Графический интерфейс пользователя
Несмотря на то, что функции и алгоритмы управления в FRO-20 довольно сложны, а погода и нагрузки могут изменить состояние энергосистемы за считанные секунды, оптимизатор FRO-20 очень прост в эксплуатации, поскольку он работает полностью в автоматическом режиме после первой же настройки.
Графический пользовательский веб-интерфейс можно использовать для настройки FRO-20 и просмотра состояния энергосистемы и потоков энергии. Энергетические характеристики можно анализировать и контролировать у каждого отдельного устройства в системе. Отображение потоков энергии помогает оптимизировать систему и обеспечивает понимание того, как система работает в текущий момент.
Оптимизатор FRO-20 использует интерфейс Modbus для интеграции собственных параметров, а также параметров подсистем солнечных батарей и аккумуляторов в любое SCADA-решение. Доступные данные для замера варьируются от обобщенных значений, обеспечивающих общее представление о системе, до точных данных для каждого отдельного устройства системы.
Для долгосрочного системного наблюдения устройство FRO-20 фиксирует значения уровня мощности системы и записывает предупреждения и ошибки в файлах журналов, которые могут быть загружены с интегрированного FTP-сервера.
Поскольку FRO-20 оснащен этими простыми, но мощными возможностями для мониторинга, взаимодействия и предотвращения опасных ситуаций, его легко можно интегрировать в любое существующее решение по управлению и контролю системой.
Гибридные дизель-солнечные электростанции с использованием оптимизатора топливных ресурсов — инновационные и не имеющие аналогов в России энергетические установки, позволяющие электрифицировать самые труднодоступные и удаленные объекты с максимальной эффективностью.
Гибридная дизель-солнечная электростанция
Технические характеристики оптимизатора WESWEN FRO-20
| Технический параметр | Оптимизатор FRO главный модуль | |||
|---|---|---|---|---|
| FRO S | FRO M | FRO L | Оптимизатор по индивидуальным параметрам | |
| Максимальная мощность СЭС, кВт | <500 | <1000 | <5000 | <50000 |
| Максимальное количество генераторов с измерением параметров/для связи | 3/8 | 8/8 | 8/16 | по запросу |
| Габариты ШхВхГ, мм | 760х760х210 | по запросу | ||
| Вес, кг | 48±5 | |||
| Степень защиты | IP65 | |||
| Кол-во цифровых вводов | 10 | 10 | 10 | по запросу |
| Встроенный ввод датчиков тока 1А | 4 | 2/6 | 2/6 | по запросу |
| Встроенный ввод датчиков напряжения 480В | 2 | 1/3 | 1/3 | по запросу |
| Визуализация и интерфейс настроек | локальный и удаленный | |||
| Комплектующие и сборка | Германия | |||
