Картинка
Главная \ Солнечные электростанции

Солнечные электростанции

   

В апреле 2011г. ООО «Регион Электро» приступает к опытной эксплуатации автономной солнечной электростанции.

 

Цель данной работы:определить возможность использования альтернативного источника энергии для электроснабжения индивидуальных загородных домов (дач), площадью до 360 м2 .

Техническим заданием является обеспечить нагрузку напряжением 220 В номинальной мощностью 4,5 кВт (пик 9 кВт) и среднесуточным энергопотреблением до 9,6 кВт*час/сутки или около 300 кВт*час в месяц.

Для технического обеспечения солнечной электростанции было выбрано следующее оборудование:

  • 1. Фотоэлектрические модули TCM-220В - 6 шт.
  • 2. Аккумуляторные батареи SOLAR фирмы EXIDE S12/230A - 8 шт.
  • 3. Контроллер заряда Xantrex XW (XW-MPPT60-150)
  • 4. Инвертор Xantrex XW 548-230-50
  • 5. Системный контроллер Xantrex XW-SCP
  • 6. Адаптер Xantrex XW-config Tool.

Описание системы.

В предлагаемой системе используются фотоэлектрические модули (ФЭМ). Фотоэлектрические модули через контроллер заряда будут заряжать аккумуляторную систему (48 В- 460 Ач). Суммарная мощность ФЭМ составит 1320Вт. Максимальная выработка электроэнергии (из расчета 5 пиковых часов в день) составит 6,6 кВт*час/сутки.

В облачную, пасмурную погоду и в осенне-весенний период выработка энергии солнечными модулями будет изменятся в соответствии с реальным приходом солнечной радиации.

Скат крыши, на котором будут установлены модули, направлен на юг 60 °.

В данной фотоэлектрической  системе для заряда аккумуляторов (48В-460Ач) используется контроллер заряда от ФЭМ Xantrex XW (XW-MPPT60-150), который отслеживает точку максимальной мощности солнечных батарей, а также преобразует напряжение от солнечных батарей (72В) в необходимое для аккумуляторной системы (48В). Применение такого контроллера высоких технологий позволяет существенно повысить (до 30%) выработку энергии солнечными модулями, а также увеличить выработку при пониженной освещенности.

В качестве инвертора используется Xantrex XW 548-230-50, который преобразует 48В постоянного тока в переменный - 220В. Кроме того в нем установлено подзарядное устройство,позволяющее автоматически включаться для подзарядки батарей от дизельгенератора или от централизованной сети. Системный контроллер Xantrex XW-SCP обеспечивает взаимодействие всех систем, а также организует сеть Xanbus, на монитор  которой выводится необходимая техническая  информация с последующим хранением по дням. С помощью системного контроллера можно отследить: сколько получено электроэнергии, сколько потреблено, заряд аккумуляторов, работу солнечных элементов и т.д.

Кроме того, через системный контроллер вводятся параметры аккумуляторов, инвертора.

Адаптер Xantrex используется для вывода информации на компьютер.

Все выбранное оборудование ориентировано на автоматическую работу в загородном доме, где есть разделение нагрузки по следующим видам:

  • 1. Осветительная
  • 2. Водоподготовка со скважиной
  • 3. Кухня с электроприборами
  • 4. Аудиотехника, телевизоры
  • 5. Дополнительное электрическое отопление
  • 6. Освещение внешнее
  • 7. Автоматический полив с насосом.

Схема электрическая принципиальная солнечной электростанции

 

1.Отчет об опытной эксплуатации солнечной электростанции за 3 месяца (апрель-июнь).

Установленное оборудование солнечной электростанции за 3 месяца эксплуатации работало безотказно и показало следующие результаты:

  • 1. Фотоэлектрические модули ТСМ-220 - 6шт. (∑Р=1320Вт)

Набор мощности в солнечные дни начинался с 6:00 утра до 21:00 вечера, максимально доходил до 1280Вт,что соответствовало паспортным данным завода. Колебания по мощности от облачности происходили в пределах 20÷40(%).

  • 2. Контроллер заряда Xantrex XW (XW MPPT60-150)

Показания напряжения: V=20÷130 (В)
Максимальная выработка электроэнергии- 8кВт/день
В период полного заряда аккумуляторов надежно отключал фото-электрические модули.

  •  3. Аккумуляторные батареи Solar (8шт.)

 В течении дня производился полный заряд батарей (при 80% разряде) без нагрузки.

С нагрузкой в течении светового дня заряд батарей был недостаточным (70-80%),что указывало на нехватку солнечных элементов.

  •  4.Инвертор Xantrex XW 548-230-50

 Пики нагрузки 5-6 кВт выдерживал без проблем. Однако подзарядить от сети 220В аккумуляторы не всегда удавалось,т.к.нагрузки заряда 2,5-3 (кВт) напряжение в сети падало до 205В,что автоматически приводило к отключению инвертора. Снижать уставки напряжения в инверторе было опасно.Поэтому  для подзаряда от сети требуется установить стабилизатор 5кВт.

Вместе с тем качесто коммунальной сети настолько низкое (по напряжению, гармоникам, частым посадкам, синусойде и т.д.),лучше подключить  генератор на 5 кВт,с самозапуском и настроить систему на запуск при напряжении аккумуляторов 46,7В.

  

Выводы:

  • 1. Необходимо установить дополнительные солнечные элементы 6шт (итого 12 шт.) для нормальной зарядки аккумуляторов под нагрузкой.

 После установки это выглядит следующим образом:

Солнечные батареи 2 

Солнечные батареи 4 

Солнечные батареи 3 

 

                                                                                                               

 Работа с нагрузкой подзаряд без проблем. Время зарядки батарей уменьшилось до 2-3 часов. Мощность от солнечных элементов увеличилось вдвое. ≈2,5кВт.

  •  2.Необходимо установить еще одну группу аккумуляторов (4шт.) т.к. в несветовове время разряд достигает 60-70% (планируется в сентябре).

 

  •  3.Для аварийного подзаряда отказаться от сети и установить генератор (октябрь)

Солнечные батареи 5

 

Солнечные батареи 6 

 

  • 4.Качество вырабатываемой электроэнергии позволило отказаться от стабилизаторов на аудио- и видиотехнику. Явно повысилась освещенность от энергосберегающих и светодиодных ламп.