Система за съхра­не­ние на енергия в град Русе

След мон­тажа на слън­че­вата елект­ро­цен­трала в град Русе, нашият клиент реши да повиши нивото на авто­ном­ност на своя дом с помо­щта на лити­ево-йонни аку­му­ла­тори. Идеята се заклю­чава в това, да се използва слън­че­вата енер­гия не само през деня, но и в тъм­ната част на дено­но­щи­ето.

Втората при­чина за инста­ли­ра­нето на съхра­ни­теля на енер­гия — са честите прекъ­сва­ния и нис­кото напре­же­ние на мре­жо­вото захран­ване, дости­гащо поня­кога до 190 волта. Следова­телно, систе­мата за съхра­не­ние следва да се заре­жда не само от слън­че­вата елект­ро­цен­трала, но и при необ­хо­ди­мост, от мре­жата или от дизел-гене­ра­тор, пода­вайки на потре­би­те­лите ста­билни 230 волта.

За реша­ване на поста­ве­ната задача решихме да при­ло­жим про­фе­сио­нал­ните съхра­ни­тели Tesvolt с воде­щата система за балан­си­ране на напре­же­ни­ята между еле­мен­тите във всеки модул.

Съхрани­те­лите Tesvolt се ком­плек­то­ват с бате­рийни инвер­тори Sunny Island с раз­лична мощ­ност. За три­фазна мрежа се изис­кват три такива инвер­тора, от тях и започ­на­хме мон­тажа.

Разполо­жихме инвер­то­рите на удобна висо­чина, спаз­вайки необ­хо­ди­мите отсто­я­ния за оси­гу­ря­ване на ефек­тивна вен­тил­ация. Всеки от инвер­то­рите е с номи­нална мощ­ност от 6 000 вата.

Батерий­ните инвер­тори пре­об­ра­зу­ват про­мен­ли­вия ток от фото­вол­та­ич­ния инвер­тор или този от външ­ната мрежа в посто­я­нен за заряд на аку­му­ла­то­рите, а при използване на съхра­не­ната вече енер­гия — обратно в про­мен­лив. По този начин, бате­рий­ните инвер­тори съз­да­ват своя про­мен­ли­во­то­кова мрежа.

Инверто­рите Sunny Island са раз­че­тени за 48-вол­тови кон­фи­гу­ра­ции за съхра­не­ние на енер­гия, а това пред­по­ставя големи стой­но­сти на тока в систе­мата. В нашия случай мак­си­мал­ният ток откъм посто­ян­но­то­ко­вата страна за всеки инвер­тор достига 140 ампера, затова използ­ваме медни кабели със сече­ние 75 mm².

Шест такива кабела от бате­рий­ните инвер­тори влизат в DC-изл­кю­ч­ва­тел с пред­па­зи­тели и се съе­ди­ня­ват пара­лелно за свър­зване към систе­мата за съхра­не­ние на енер­гия.

От DC-изклю­ч­ва­теля изли­зат два кабела със сече­ние 120 mm². Те оси­гу­ря­ват мини­мални енер­гийни загуби при големи стой­но­сти на тока.

Инверторът, който фор­мира пър­вата фаза на про­мен­ли­вия ток, е настроен в ролята «мастър», за да могат по него да се син­хро­ни­зи­рат дру­гите два инвер­тора. Последо­ва­тел­но­стта на реду­ване на фазите «ABC» при това трябва да съв­пада с тази на външ­ната мрежа за гаран­ти­ране на обща син­хрон­ност на рабо­тата.

След това инста­ли­рахме два шкафа TS 40 и раз­по­ло­жихме в тях 16 бате­рейни модула TESVOLT по 4.8 kW·h всеки, пости­гайки, по този начин, общ енер­гиен запас от 76.8 kW·h.

Пиковата мощ­ност на свър­за­ната фото­вол­та­ична система е 21.78 kW. Следова­телно, пости­гаме отно­ше­ние на енер­гий­ния капа­ци­тет на хра­ни­ли­щето към инста­ли­ра­ната мощ­ност на елект­ро­цен­тра­лата около 3.5:1.

Използ­вайки спе­ци­ални съе­ди­ни­телни шини, свър­за­хме аку­му­ла­тор­ните модули в пара­лел. Номинал­ното напре­же­ние на цялата система за съхра­не­ние в този случай е със стой­ност на без­опас­ните 48 волта, същата как­вато е и за всеки отде­лен модул. Модулите TESVOLT поз­во­ля­ват и после­до­ва­телно свър­зване за кон­фи­гу­ри­ране на висо­ко­вол­тови хра­ни­лища на енер­гия.

Свърза­хме дейта-кабели за обмен на инфор­ма­ция между моду­лите и с блока за управ­ле­ние. Балансът на напре­же­ни­ята между бате­рий­ните модули и между клет­ките във всеки един от тях пови­шава надежд­но­стта и екс­пло­ата­ци­он­ния живот на систе­мата за съхра­не­ние.

Включване на систе­мата — тър­же­ствен момент. Затваряме мощ­ните DC-разе­ди­ни­тели и стар­ти­раме всички устрой­ства.

Блокът за управ­ле­ние TESVOLT е завър­шил про­цеса на само­ди­а­гно­стика и е «видял» всички бате­рийни модули. Нивото на заряда (SOC) е 19%, а «здра­вето» на аку­му­ла­то­рите (SOH) — 100%.

Един блок за управ­ле­ние (APU) кон­тро­лира до 16 аку­му­ла­торни модула, обра­зу­вайки клъ­стер. Необхо­ди­мото коли­че­ство клъ­стери може да бъде обе­ди­нено в мул­ти­клъ­стерна система за съхра­не­ние.

След стар­ти­ране на систе­мата на пълна мощ­ност, вни­ма­телно про­ве­рихме всички модули и съе­ди­не­ния с тер­мо­ви­зи­онна камера. От съще­ствено зна­че­ние да се убедим, че всички бате­рии са с една­ква тем­пе­ра­тура, и не се наблю­дава пре­гря­ване на кон­такт­ните повърх­но­сти.

Термови­зи­он­ната диа­гно­стика не кон­ста­тира про­блем. Всички съе­ди­не­ния се инди­ци­рат с уме­рено и рав­но­ме­рено нагря­ване. Батерий­ните модули също са с една­ква тем­пе­ра­тура.

Специално про­грамно оси­гу­ря­ване поз­во­лява дистан­ци­о­нен кон­трол на пара­мет­рите, както на всяка бате­рия, така и на отдел­ните клетки в модула.

Филм за нашата работа

Снимки на систе­мата