Fonte: knepublishing.com
Il sistema ibrido PV-diesel è l'integrazione del sistema fotovoltaico con generatore diesel per alimentare il carico. Lo scopo di questa tecnologia è fornire elettricità per 24 ore ai clienti ma ridurre le ore di funzionamento del generatore diesel in modo ottimale. Gli impianti sono costituiti da array fotovoltaici, generatore diesel, batterie e inverter. Il funzionamento di base è controllato conoscendo le condizioni del carico e della batteria.
L'applicazione di questa tecnologia necessita di alcuni prerequisiti come, il terreno aperto sufficiente per localizzare i campi fotovoltaici e le batterie come accumulo di energia, e la disponibilità di buone condizioni del generatore diesel con avvio / arresto automatico. Però; la maggior parte del diesel esistente è vecchio e non c'è abbastanza spazio per gli array fotovoltaici che è vicino al generatore diesel. Quindi deve essere una soluzione che la tecnologia ibrida possa adattare a queste situazioni reali.
Il sistema ibrido PV-Diesel deve essere completato con il sistema di controllo in grado di far funzionare l'intero componente in determinate condizioni. Le fonti di energia dagli array fotovoltaici e dal generatore diesel devono essere ottimali per fornire l'energia del carico giornaliero. Lo schema a blocchi è mostrato inFigura 1e le operazioni di base potrebbero essere viste infigura 2.
Il funzionamento di base del sistema ibrido fotovoltaico potrebbe essere suddiviso in 3 condizioni di carico, che sono carico basso, carico medio e carico di picco.
In condizioni di basso carico il generatore diesel è spento e l'energia di carico fornita dall'energia FV attraverso l'inverter. Il generatore diesel funzionerà a un carico ottimale per alimentare il carico e caricherà la batteria se c'è energia in eccesso a carico medio. In condizioni di carico di punta, il generatore diesel funziona al carico ottimale in parallelo con l'inverter. L'inverter sta convertendo l'alimentazione CC dalla batteria in alimentazione CA.
L'informazione completa delle condizioni del sito è obbligatoria per progettare e implementare il sistema ibrido PV-diesel.
Le informazioni richieste sono la disponibilità e l'ubicazione dello spazio aperto per gli array FV, il profilo di carico giornaliero, quanti e qual è la capacità, è presente un avvio / arresto automatico nel generatore diesel esistente. La progettazione del sistema ibrido PV-diesel si baserà sulle informazioni di cui sopra.
Di solito la centralina del sistema ibrido FV-diesel è impostata con completamente automatico, invece; la maggior parte del generatore diesel in loco non dispone del controllo automatico di avvio / arresto. Quindi l'operatore deve avviare il generatore diesel quando la centralina si attiva e dare un segno all'operatore per avviare il generatore diesel
La modalità completamente automatica con l'operatore deve avviare il generatore diesel guardando il segnale dal controllo è troppo rischioso, perché quando il generatore diesel deve avviarsi nel cuore della notte e l'operatore non è a conoscenza, il sistema si spegnerà. spento.
La prestazione caratteristica mostra che il carico viene alimentato direttamente dal campo fotovoltaico durante un buon irraggiamento solare e l'energia in eccesso va alla batteria che verrà utilizzata per il carico di notte oa bassa irraggiamento solare entrante.
Quando il carico del sito è arrivato ad un livello superiore a quello prestabilito o durante una bassa irraggiamento solare, il generatore diesel verrà avviato e messo in linea in parallelo con l'inverter per alimentare il carico e / o caricare le batterie
La modalità completamente automatica non può essere eseguita in modo ottimale se il generatore diesel non è completato con il controllo automatico di avvio / arresto, poiché l'operatore deve accendere e spegnere il generatore diesel quando il sistema di controllo lo richiede. A volte l'operatore non accende o spegne il generatore diesel e questo provoca l'arresto dell'intero sistema. Per ovviare a questo problema la centralina deve avere la modalità di funzionamento sorgenti, ovvero il funzionamento del generatore diesel dipenderà dall'operatore. L'operatore deve far funzionare il generatore diesel secondo un programma,mentre la sincronizzazione tra inverter e generatore diesel è ancora controllata dalla centralina.
L'altra opzione è la modalità manuale. Questa modalità deve essere disponibile a causa del fatto che così tante centrali diesel esistenti non hanno il controllo automatico di avvio / arresto
Utilizzando questa modalità manuale, è possibile impostarla in base allo schema di funzionamento deciso dal progettista del sistema.
- Tutto il carico è fornito dal generatore diesel
- Tutto il carico fornito dal generatore diesel e l'energia in eccesso va a caricare la batteria.
4. Risultato e discussione.
La maggior parte delle condizioni reali sui siti non sono supportate dalla tecnologia ibrida. Ad esempio, il generatore diesel esistente non è dotato di controllo automatico di avvio / arresto e non vi è spazio aperto disponibile vicino al generatore diesel in cui devono essere installati gli array fotovoltaici.
Il sistema operativo in modalità completamente automatica senza controllo automatico di avvio / arresto sul diesel esistente non funzionerà in modo ottimale, perché il sistema si spegnerà quando l'operatore non accende il generatore diesel. Sarebbe meglio se il sistema funzionasse in modalità semi automatica / run source, il che significa che il generatore diesel deve essere avviato o arrestato dall'operatore come da programma mentre la sincronizzazione tra inverter e generatore diesel è ancora controllata dall'unità di controllo.
L'altro problema in loco è che quando non c'è spazio libero per gli array fotovoltaici vicino al generatore diesel, gli array fotovoltaici devono essere posizionati lontano dal generatore diesel. Ciò significa che è necessario un cavo per collegare gli array fotovoltaici e l'unità di controllo che si trova nel punto in cui si trova il generatore diesel. Per questa condizione potrebbe essere fatto in modalità run source ma la condivisione del carico tra inverter e generatore diesel sarà effettuata dall'operatore e non ci sarà blackout quando il generatore diesel assume il carico.
Le opzioni della modalità manuale vengono utilizzate quando si verifica un problema nell'inverter e il sistema funziona solo con diesel o durante il carico di picco e la batteria è a basso livello.
Per adattarsi alle condizioni reali del sito, la tecnologia del sistema ibrido fotovoltaico-diesel deve essere completata con diverse modalità opzionali per anticipare condizioni diverse da un sito all'altro.
