String erőmű fejlesztése hibrid rendszerré

A meglévő rendszer és a bővítés alapgondolata

A megrendelő 1 darab 5 kW-os hibrid és 1 darab 5 kW-os string invertert és hozzá kapcsolódó napelem köröket tervezett meg magának, és indította el az engedélyezési eljárást. Az eredeti elgondolás szerint a mind a három (a meglévő és a két új) párhuzamosan (függetlenül) táplálta volna a hálózatot.

A megrendelő bennünket a már az új MGT kézhezvétele után kért fel az általa tervezett rendszer telepítésére.

A megrendelő három fő okból gondolta jónak a vázolt bővítést:

1. Elég nagy, de tagolt a tető. Az egyenáramú kábelezés hosszának csökkentése érdekében az egyes tetőrészekhez külön szerelte volna az invertert.
2. Minél több munkapontja legyen: a több munkapont több működési kört eredményez, jobban kivédi az egyenlőtlen besugárzás hatását.
3. Szükség van még energiára, és szeretné megoldani a napon belüli tárolást is.

Feltárt problémák

Szakértőink a helyszíni bejárás során két jelentősebb, a meglévő rendszer működését gátló, és a néhány apróbb, az üzemeltetés és a rendszer biztonságát befolyásoló hibát tártak fel

• A tető napelemekkel borított egyik része a nap során jó ideig árnyékban van a szomszédban álló jegenyefa miatt. A panelek optimalizáló nélkül vannak szerelve, azaz a sorba kapcsolt napelemek mindig legfeljebb annyi áramerősséget szolgáltatnak, mint a lánc leggyengébb eleme, nevezetesen az éppen árnyékban lévő rész.
• A hálózat beterhelése asszimmetriát mutat, amit szintén javítani kell. A házat korábban 1 fázisú rendszerről bővítették 3 fázisú ellátásra, miközben a fogyasztók túlnyomó része az eredeti áromközön (fázison) maradt. Ennek eredményeként, amikor az inverter a három fázison táplálta a hálózatot, akkor a terhelt fázison kevés energia mutatkozott, míg a másik két fázison csak időszakosan volt terhelés. Ez többek között arra vezet, hogy a háztartás rendkívül alacsony szinten használja csak fel a azonnal a megtermelt napenergiát.
• Az inverter és napelem napenelek közé nem szereltem DC oldali túlfeszültség védelmi doboz. A DC oldali túlterhelés esetére a meglévő inverter alapból rendelkezik beépített védelemmel. A védelem ebben az eszközben azonban olvadó betétekkel történik; leoldás esetén a védelem tönkre megy és cserélni kell, miközben a cseréig az inverter üzemen kívül van.

A javasolt megoldás

Átvizsgálás és átgondolás után a mérnök kollégák egy alaposan átdolgozott installációt javasoltak. A megrendelő elfogadta az új tervet, és módosított engedély kérelmet nyújtott be a szolgáltatóhoz.

A módosított javaslat szerinti megoldás azárt nyerte el a hozzáértő megrendelő tetszését, mert:

• alacsonyabb költséggel járt a telepítés;
• több energiát termel;;
• megbízhatóbban működik kissebb karbantartási igény és kockázat mellett;
• lényegesen intelligensebben, rugalmasabban és szélesebb igényt kielégítve látja el a feladatát.

1. Átszereltük a meglévő rendszert:

   • részben más helyre;
   • részben optimalizálóval láttuk el a paneleket / termelő köröket;

   Így a meglévő rendszer által szolgáltatott energia mennyisége (teljesítménye és hatékonysága) minimális költéség mellett 50%-ot meghaladó mértékkel nőtt.
2. A 2x5 kW-os bővítés helyett 1 darab 10 kW-os intelligens hibrid inverter (Deye SUN-10K) felszerelésére tettünk javaslatot.
   
   Ennek oka, hogy

   • az 1 darab inverter sokkal olcsóbb, mint a 2 kisebb;
   • olcsóbb és megbízhatóbb a rendszer túlfeszültség védelme, (2 védelmi doboz és 2 hálózati visszatáplálást szabályozó eszköz (visszwatt védelem) megspórolható;
   • az intelligens, 10 kW-os hibrid inverter felszerelésével a ház teljes energia menedzsmentje megvalósítható.
3. A rendszer kapcsolását úgy alakítottuk ki, hogy a meglévő invertert az új hibrid inverter (Deye SUN-10K) generátor pontjára kötöttük. Ezzel az új inverteren megy át a meglévő erőmű által táplált áram, és csak az új inverter kapcsolódik a hálózathoz.
   
   Így új inverter vezérli az összes termelt energiát, a ház fogyasztását, az akkumulátorok irányítását és a pillanatnyilag felesleges áram visszatáplálását a hálózatra.
   
   Smart meter installálásával csak napsütés esetén bekapcsoló fogyasztókat is vezérlünk, megoldva a pillanatnyilag felesleges energia minél nagyobb arányú felhasználását, további gáz megtakarítását, valamint minimalizálva a szaldó alá eső energia mennyiségét

Ezzel a kialakítással három elkülönült erőmű helyett egy darab

• egységes,
• robosztus,
• jól védett,
• jól szabályozható,
• a jelenlegi és a jövőben felmerülő igényeket is kiszolgálni képes

napelemes rendszer jött létre.