Даследаванне выпадку рашэння гібрыднай ветрасонечнай сістэмы магутнасцю 140 кВт у Вялікабрытаніі

Задзейнаваны кліент і яго патрабаванні:

Кліент з Вялікабрытаніі, уладальнік фурнітурнай кампаніі. Яго завод спажывае вельмі шмат электрычнай энергіі — 300 кВт·г у дзень. У цяперашні час у кліента ўжо ёсць сеткавая сонечная панэльная сістэма магутнасцю 40 кВт, але яна не можа задаволіць яго патрэбы ў электрычнай энергіі. Ідэя кліента — усталяваць ветратурбіны, сонечныя панэлі і акумулятары для захоўвання энергіі, каб стварыць гібрыдную сістэму ветра і сонца, якая дазволіць атрымліваць і спажываць энергію ў асноўным самастойна. Нават у працяглыя дажджлівыя перыяды ён таксама можа выкарыстоўваць сеткавую электрычнасць уначы, калі яна таннейшая, і аддаваць энергію ў сеціў у дзень.

Аналіз

Па-першае, мы правяралі хуткасць ветру ў кліента на вышыні 15 метраў. Сярэдняя хуткасць ветру ў кліента складае 6,5 м/с, што з’яўляецца вельмі спрыяльным для ветратурбін. Гэта азначае, што мы можам часта працаваць на поўнай магутнасці. Таму мы рэкамендуем выкарыстоўваць гібрыдную сістэму ветраз-соначнай энергіі. 20 кВт DK ветратурбіна павінен вырабляць больш за 150 кВт·г у дзень. Кансерватыўна ацэнена, што цяперашняя сістэма вытворчасці магутнасці кліента магутнасцю 40 кВт вырабляе 35 000 кВт·г электраэнергіі ў год. Такім чынам, штодзённая вытворчасць электраэнергіі складае прыкладна 95 кВт·г. Чаму яна такая нізкая? Таму што ў Вялікабрытаніі прыкладна 150 дзён у годзе ідзе дождж, што прыводзіць да недастатковай штодзённай вытворчасці электраэнергіі. Таму нам неабходна разгледзець гэта па катэгорыях. Калі ўжо ёсць ветратурбіна магутнасцю 20 кВт і дастаткова сонечнага святла, то падчас 8-гадзіннага працоўнага дня ветратурбіна і сонечныя панэлі магутнасцю 40 кВт павінны забяспечваць 170 кВт·г энергіі. Астатні дэфіцыт энергіі ў памеры 130 кВт·г можна атрымаць ад батарэй або ад сеткі. Калі ідзе дождж, то сонечныя панэлі магутнасцю 40 кВт фактычна не могуць забяспечваць энергію. Ветратурбіна можа забяспечыць 40 кВт·г энергіі за 8 гадзін, таму 260 кВт·г энергіі ўсё яшчэ трэба атрымаць ад батарэй або ад сеткі. Калі ўзнікае спецыяльная сітуацыя, калі адначасова ідзе дождж і няма ветру, тады ўсе 300 кВт·г энергіі будзе атрымана ад батарэй або ад сеткі.

Улічваючы, што глыбіня разраду батарэі высокага ціску складае 95 %, яе ёмістасць павінна быць не менш за 315 кВт·г. Кліент ужо плануе набыць 2 камплекты літый-іанавых батарэй па 240 кВт·г, таму гэтая ёмістасць дастатковая. Затым трэба вылічыць, як поўнасцю зарадзіць батарэю ёмістасцю 480 кВт·г пры наяўнасці сонечнага святла і мінімізаваць верагоднасць куплі электраэнергіі з сеткі. Магутнасць, якую вырабляе ветратурбіна за 24 гадзіны, складае прыкладна 150 кВт·г. Такім чынам, застаецца яшчэ 330 кВт·г. Дадаўшы 300 кВт·г, якія спажываюцца за 8 гадзін, неабходна ўстанавіць сонечныя панэлі агульнай магутнасцю не менш за 120 кВт, а гэта азначае, што трэба дадаць яшчэ 80 кВт сонечных панэляў.

Сярэдняя штодзённая нагрузкі кліента складае 8 гадзін і 300 кВт·г. Улічваючы такія фактары, як індуктыўныя нагрузкі, магутнасць інвертара павінна быць больш за 60 кВт.

Рашэнне

Пасля праведзенага вышэй аналізу наш пачатковы план — выкарыстоўваць інвертар магутнасцю 140 кВт ветрава-солярная гібрыдная сістэма : Ветратурбіна DK магутнасцю 20 кВт, разам з сонечнымі панэлямі магутнасцю 120 кВт, двума акумулятарнымі батарэямі па 240 кВт·г і інвертаром Solis S6-EH3P(75-125)K10-NV-YD-H. Гэты інвертар мае 10 уваходных MPPT-парт, і адзін уваходны порт можа прымаць пастаянны ток магутнасцю да 20 кВт. Таму кантролер нашай ветратурбіны таксама можа быць напрамую падлучаны да гэтага інвертара.

Кліент высока ацаніў гэтае рашэнне для гібрыднай ветрасонечнай сістэмы магутнасцю 140 кВт. Аднак з-за мясцовых норматыўных патрабаванняў і абмежаванняў у месцы ўстаноўкі кліент паведаміў нас, што яму таксама неабходна рашэнне чыста фатавольтаічнай сістэмы ў якасці альтэрнатывы.

На наступным этапе мы можам правесці разлікі для чыста сонечнай сістэмы.