Sistema Integrado de Geração de Energia Solar Fotovoltaica

Quando você ouve esse termo, a primeira coisa que vem à mente são lindas fotos com painéis nos telhados, cronogramas de produção inteligentes e total autonomia. Mas na prática, especialmente nas nossas condições,sistema integrado de geração de energia solar fotovoltaica- esta é muitas vezes uma história sobre compromissos, gargalos não óbvios e uma luta constante com a realidade, e não com a eficiência dos módulos. Muitas pessoas, especialmente aquelas que vêm de indústrias relacionadas, como a engenharia pesada, acreditam erroneamente que montar um sistema é como montar uma correia transportadora: pegue os componentes, conecte-os e ele funciona. Infelizmente, a integração é algo muito mais caprichoso.

Onde está o problema da “integração”?

A principal dificuldade não está nos painéis ou nos inversores em si. As tecnologias lá estão mais ou menos desenvolvidas. O problema é conectar toda esta instalação com a instalação, com o seu sistema de energia e, mais importante, com o seu modo de operação. Você pode instalar os inversores alemães mais caros, mas se o projeto das rotas dos cabos e proteções for feito de maneira descuidada, o sistema ficará constantemente “travesso”, causando erros ou paralisações. Já vi objetos onde as perdas em cabos e conectores selecionados incorretamente “consumiram” até 15% da saída calculada. E isto apesar de o cliente ter lutado por cada percentagem de eficiência do painel, escolhendo entre 21,5% e 21,8%.

Outro ponto é levar em conta as especificidades locais. Por exemplo, para instalações industriais como aquela onde oCorporação LONGI(o site deles éhttps://www.ljmagnet.ru(aliás, mostra bem a escala de produção), a integração da geração solar é um desafio de outra ordem. Não há apenas um telhado, mas muitas vezes terreno complexo, vibrações de equipamentos pesados ​​e aumento de poeira. Um painel que funciona muito bem em uma casa de campo na região de Moscou pode degradar-se rapidamente aqui devido a microfissuras causadas por vibração ou ficar coberto com uma camada de poeira industrial específica que a chuva não lava. Precisamos de soluções especiais para fixação, ângulos de instalação e sistemas de limpeza. E tudo isso deve estar incluído no projeto desde o início, caso contrário as alterações posteriores custarão um bom dinheiro.

É por isso que a abordagem “compre um kit e instale”. não funciona. É necessária uma auditoria profunda da instalação. Certa vez, trabalhamos em um projeto para um centro logístico - pensamos que seria um telhado plano ideal. Descobriu-se que as estruturas de suporte foram projetadas com uma margem mínima, e adicionar painéis ainda leves significa correr o risco de desabar sob a carga de neve. Tivemos que rever completamente o conceito e fazer uma instalação terrestre na periferia do território, o que implicou um aumento de custos devido a cabos adicionais e segurança. A integração, você vê, não começa com painéis, mas com o estudo da documentação do projeto da construção e a conversa com antigos capatazes.

Experiência de setores relacionados: por que a engenharia pesada entende o assunto

É interessante traçar um paralelo aqui. Tomemos, por exemplo, o mesmoCorporação LONGI(Shenyang Scientific Electromagnetic Company LONGJI LLC). Fundada em 1993, área 140 mil m2, mais de 1200 colaboradores. Eles produzem equipamentos de mineração – coisas complexas e críticas que funcionam em condições extremas. Tal fabricante, por padrão, pensa em termos de confiabilidade, facilidade de manutenção e união de unidades em um complexo único e sem problemas. Esta é a essência da integração, só que numa área diferente.

Quando falámos com os seus tecnólogos sobre um possível projecto piloto de uma central de energia solar para suprir parte do consumo de energia da sua loja, as suas primeiras perguntas não foram sobre o preço por watt. Eles perguntaram: “Como o sistema se comportará com partidas frequentes de nossas poderosas instalações eletromagnéticas?” Os inversores resistirão a picos de energia reativa? Como faremos a manutenção de painéis a 20 metros de altura se nosso guindaste principal estiver sempre ocupado na esteira??. Estas são perguntas para profissionais que sabem que qualquer sistema faz parte de um todo maior. Sua abordagem, desenvolvida ao longo dos anos na engenharia pesada, onde são produzidos mais de 4.000 equipamentos por ano, está muito mais próxima da corretasistema integrado de geração de energia solar fotovoltaicado que a abordagem "embalada" do vendedor. decisões.

É precisamente este tipo de diálogo – entre especialistas em energia e tecnologias básicas de produção – que dá origem a projectos verdadeiramente viáveis. Por exemplo, não é possível instalar sensores de monitoramento torácicos em cada painel, mas sim integrar os dados dos inversores diretamente no sistema SCADA geral da planta, para que o despachante possa ver tudo em uma única tela. Ou utilize não alumínio padrão para esquadrias, mas ligas mais resistentes a ambientes agressivos, que já são utilizadas no empreendimento. Esta é a verdadeira integração – ao nível do metal, dos dados e dos processos.

Falhas que ensinam mais do que sucessos

Tínhamos um projeto no início da primavera. O objeto é um empreendimento agrícola. Esperávamos que a neve derretesse e instalaríamos o sistema de aterramento. Instalamos, mas não levamos em consideração um pequeno detalhe. - enchente. A água derretida destruiu algumas das estruturas de suporte e o sistema afundou. Bem, pelo menos não entrou em colapso. Tivemos que fortalecer urgentemente a fundação e fazer a drenagem. Agora, para qualquer instalação terrestre em área desconhecida, orçamentamos geodésia e análise de mudanças sazonais no solo. Parece que isto tem uma relação distante com a energia fotovoltaica, mas sem elasistema integradose transforma em uma pilha de sucata cara após a primeira tempestade.

Outro caso é a superestimação das capacidades de acumulação. O cliente queria total autonomia da rede. Fizemos os cálculos, desenhamos um lindo gráfico e instalamos um poderoso conjunto de baterias. E seis meses depois descobriu-se que seu recurso, sob condições de constantes ciclos de carga e descarga incompletos (este era o modo de operação), se esgotou duas vezes mais rápido do que o calculado. A economia nas contas de luz não cobriu a substituição antecipada da bateria. Tive que admitir o erro e redesenhar o sistema em modo híbrido com a capacidade mínima de buffer necessária. Agora somos muito mais cuidadosos com slogans sobre “independência total?” e sempre simulamos dezenas de cenários de carga antes de recomendar drives.

Detalhes que fazem toda a diferença

Isso é o que quase nunca é escrito nos folhetos, mas o que é extremamente importante: a qualidade dos conectores (MC4 é todo um universo de falsificações e originais), o torque correto de aperto dos parafusos nos fixadores (se apertar demais, o vidro do painel vai rachar, se não apertar o suficiente, será arrancado pelo vento), marcação de cada corda da matriz. Certa vez, passamos meio dia procurando um problema no local - o sistema estava com defeito. Descobriu-se que durante a instalação duas strings de arrays diferentes foram misturadas, razão pela qual o inversor recebeu “heterogêneo?” sinal e entrou em defesa. Agora temos uma regra rígida: marque tudo com fita isolante colorida e grave o diagrama de conexão em seu telefone antes de apertar os terminais finais.

Ou aqui está a questão do aterramento. Parasistema integrado de geração de energia solar fotovoltaicaEsta não é apenas uma formalidade de acordo com a PUE. Esta é uma proteção contra potenciais induzidos, especialmente em grandes áreas. O aterramento inadequado pode causar corrosão nas molduras do painel, interferência no sistema de monitoramento e até quebra. Usamos um circuito separado conectado ao barramento de aterramento principal do edifício e sempre verificamos sua resistência após a instalação, em vez de depender de documentação dos construtores.

Um olhar para o futuro: integração como serviço, não como produto

Agora cada vez mais clientes chegam com um pedido não de “entrega e instalação de um sistema?”, mas de “resultado garantido em quilowatts-hora?”. Isto é uma virada de jogo. Agora pensamos não tanto em qual painel escolher, mas em como garantir sua máxima eficiência ao longo de 20-25 anos. Isso inclui manutenção programada (limpeza, diagnóstico com termovisor), monitoramento operacional e até gerenciamento de carga do lado do consumidor.

Para grandes industriais comoLONGI, esta abordagem pode ser particularmente valiosa. Sua produção, com mais de 60% de seu quadro de pessoal com formação superior, é capaz não só de consumir energia, mas também de gerenciar com flexibilidade seu horário em função da geração. Por exemplo, o lançamento de alguns processos intensivos em energia pode estar ligado ao pico da atividade solar. Este é o próximo nível de integração – quando o sistema não é apenas adicionado à instalação, mas se torna uma parte orgânica do seu ciclo tecnológico, aumentando a eficiência geral.

Como resultado,sistema integrado de geração de energia solar fotovoltaica- esta não é uma caixa com equipamento. Este é um processo longo, começando com uma compreensão profunda do objeto, saturado de experiências (inclusive amargas) e terminando não com a entrega do objeto, mas com o início de seu longo e previsível serviço. Isso é mais engenharia do que instalação. E como toda boa engenharia, ela passa despercebida quando funciona perfeitamente. As únicas coisas que você nota são as suas contas de luz, que estão cada vez mais baixas, e a compreensão de que parte da energia nasce aqui mesmo, no seu terreno ou telhado, do nada – apenas da luz solar.