Конструкция инвертора для последовательно соединенных солнечных модулей позволила компании Michelin генерировать 3 МВт электроэнергии в городе Вальядолид в Испании

В условиях сложной конструкции крыши и переменчивого освещения технология на основе инвертора для последовательно соединенных солнечных модулей, отличающегося малым весом и высоким КПД, стала базовым фактором при модернизации завода по производству шин компании Michelin в городе Вальядолид в Испании.

В феврале 2010 года завод по производству шин компании Michelin в городе Вальядолид, Испания, поставил перед собой задачу построить гелиоустановку мощностью 2 МВт. Этот проект, инициированный компанией Cenit Solar и осуществленный владельцем завода, компанией Michelin, превзошел ожидания с точки зрения эффективности, в то же время оставаясь в пределах нормативного ограничения мощности 2 МВт, установленного правительством. Еще через год расширение и модернизация с повышением мощности до 3 МВт позволили компании Michelin увеличить количество производимой энергии на 50% и превратить этот завод в одну из крупнейших электростанций в регионе.

Чуть более года назад компания Cenit Solar Proyectos e Instalaciones Energeticas, S.L. приняла стратегическое решение использовать ранее неиспользуемую поверхность крыши площадью 44 тыс. кв. м, чтобы перевести этот завод из разряда исключительно потребителя энергии в разряд производителя солнечной энергии для энергосистемы. Сначала группа проектировщиков и специалистов по монтажу компании Cenit Solar провела комплексное обследование с целью определить оптимальные компоненты, способные обеспечить наибольший выход энергии, энергоэффективность и доходность инвестированного капитала. Инженерам пришлось учитывать серьезные препятствия, в том числе строительство расширений вокруг сложного комплекса труб, выходящих на крышу. «Инверторы для нескольких рядов последовательно соединенных солнечных модулей позволили нам избавиться от рядов на некоторых входах постоянного тока, не изменяя числа модулей в группе», – сказал директор проекта Антонио Мунос. Помимо этого, весьма трудным препятствием оказалось ограничение на сверление дополнительных отверстий в крыше.

Специалисты по проектированию сооружений компании Cenit Solar были полны решимости преобразовать этот участок площадью 300 тыс. кв.м в установку, способную производить энергию, которую можно будет продать через государственную распределительную сеть.

Решение по результатам оценочных испытаний

Чтобы обосновать первоначальные оценки, сделанные специалистами компании Alternativas Energeticas y Medio Ambiente, Sociedad Limitada (AEMA, SL), разработчиком и владельцем завода по производству фотоэлектрического оборудования, инженеры компании Cenit Solar провели исчерпывающие оценочные испытания. В результате был сделан вывод о том, что проект, предусматривающий применение инверторов TripleLynx компании Danfoss, позволит получить максимальное количество энергии и достигнуть КПД 98%.

Чтобы оптимизировать выход энергии, инженеры компании Cenit Solar использовали системы слежения за точкой максимальной мощности (MPPT) с несколькими входами во время оценки крыши завода по производству шин компании Michelin, украшенной несколькими трубами.

Независимость рядов и возможность использовать разные модули

Конструкция инвертора TripleLynx, предусматривающая работу с последовательно соединенными солнечными модулями, сыграла особо важную роль на этапах планирования, позволяя разработчикам создать проект компоновки, у которой каждый ряд модулей соединен непосредственно с входом инвертора, что исключило необходимость дорогостоящего и требующего специального пространства монтажа соединительных коробок. Эта технология, в сочетании с входным напряжением 1000 В, диапазоном 250-800 В и многочисленными входами постоянного тока, позволила создать систему, в которой солнечные модули могут дольше доставлять энергию на более высоких уровнях напряжения при минимальных потерях мощности. Так как поверхность крыши и конфигурация системы оказались существенными факторами в разработке проекта переоборудования на мощность 3 МВт, концепция нескольких рядов сыграла важнейшую роль в обеспечении достаточной гибкости, позволяющей разработчикам компании Cenit Solar уверенно проектировать расширение. Возможность установить независимые ряды и изменять число модулей дала инженерам компании Cenit Solar огромную гибкость и свободу в размещении модулей. Поскольку завод Michelin – это промышленный объект, имеющий выпуски водяного пара через многочисленные трубы на крыше, инверторы, управляющие работой модулей, должны отличаться совершенством конструкции и универсальностью, чтобы позволять адаптацию к условиям освещения и конструктивным препятствиям.

Удобный доступ и управление системой, обеспечиваемые благодаря разработкам инженеров компании Danfoss, «позволили сократить потенциальное время корректирующего техобслуживания до 20 минут и свести к минимуму влияние корректирующего техобслуживания на производство энергии», – сказал директор проекта Cenit Solar Антонио Мунос

В числе проблем, которые пришлось решать на заводе шин компании Michelin, были многочисленные трубы на крышах и переменчивые погодные условия. Технология инверторов TripleLynx MPPT позволила преодолеть эти трудности

«В определенные часы некоторые модули в конце концов попадают в тень. Этот факт оказывает непосредственное влияние на наш итоговый результат. 720 контроллеров для слежения за точкой максимальной мощности (MPPT) – по 3 устройства на каждый инвертор – помогают нам свести потери к минимуму», – продолжает директор проекта Антонио Мунос. Первая очередьэнергоустановки, построенная и введенная в эксплуатацию в 2010 году, генерирует 3243150 кВтч электроэнергии в год. Это уровень производства на 8% выше, чем ожидалось. «Так как КПД системы и выход энергии превзошли наши проектные величины и удалось снять юридические барьеры (ограничение производства энергии в 2 МВт), мы увидели, что у нас есть все необходимые технологические ресурсы, чтобы продолжать строить систему мощностью 3 МВт и увеличить выход энергии на 1,6 миллиона кВтч в год. Успех существующей установки позволил нам уверенно вести расширение на базе существующего оборудования», – заключил директор проекта Антонио Мунос.

Решение, обеспечивающее высокий КПД

Производство электроэнергии на заводе Michelin продолжает превосходить проектные оценки компании Cenit Solar. Инверторы TripleLynx, достигающие КПД 98%, помогают заводу шин Michelin оптимизировать производство энергии в течение суток. Наконец, современная система охлаждения инверторов TripleLynx продлевает срок службы инверторов и помогает защитить всю солнечную энергоустановку. По мере накопления данных в последующие месяцы и годы может оказаться, что завод по производству шин компании Michelin, переоборудованный в результате усилий группы разработчиков фотоэлектрической установки компании Cenit Solar, является лучшим европейским образцом строительства, управления и мониторинга крупной солнечной энергоустановки с инвертором для нескольких последовательно соединенных солнечных модулей на крыше здания.