W miarę jak rozproszone systemy fotowoltaiczne (PV), magazynowanie energii oraz zapotrzebowanie na ładowanie pojazdów z napędem elektrycznym szybko rosną w parkach przemysłowych, mikrosieci solarne-zmagazynowane-ładowane przechodzą od „dostępu na poziomie urządzeń” do „współdziałania na poziomie systemu”.
Jednak rzeczywista wdrożenie napotyka wiele wyzwań: akumulatory różnych typów różnią się platformami napięcia oraz charakterystyką ładowania i rozładowania, moc wyjściowa z paneli fotowoltaicznych jest z natury niestabilna, a obciążenia związane z ładowaniem o wysokiej mocy ulegają gwałtownym wahaniom.
Włączanie stabilnej integracji wielu źródeł energii w systemy prądu stałego z wydajną konwersją i elastyczną regulacją stało się kluczowym wyzwaniem dla szerokiego wdrożenia mikrosieci przemysłowych. Największa na poziomie parku przemysłowego mikrosieć w prowincji Jiangsu została uruchomiona w Parku Przemysłu Innowacyjnego w Narodowej Strefie Technologii Wysokich w Wujin. Projekt obejmuje obszar zaopatrzenia w energię o powierzchni 370 000 m² i zakłada wdrożenie rozproszonych systemów fotowoltaicznych o mocy 1,61 MW oraz systemu magazynowania energii o mocy 6035 kW / pojemności 10 660 kWh. Zintegrowana platforma zarządzania i sterowania mikrosiecią koordynuje generację energii z PV, magazynowanie energii, infrastrukturę ładowania oraz obciążenia regulowane w całym parku.
Po uruchomieniu projekt ma zmniejszyć roczne koszty energetyczne o około 4,6 mln juanów chińskich, ograniczyć emisję dwutlenku węgla o 7585 ton oraz osiągnąć okres zwrotu inwestycji wynoszący około 4,5 roku.
W segmencie mikrosieci prądu stałego projektu zastosowano 40 jednostek dwukierunkowych przetwornic prądu stałego firmy ProPower Electronics o mocy 125 kW — model Gemini 125H — po obu stronach systemu magazynowania energii oraz farmy fotowoltaicznej. Konkretnie 20 jednostek połączono z bateryjami magazynującymi energię opartymi na jonach sodu, 10 jednostek z bateryjami litowo-żelazowo-fosforanowymi (LFP), a 10 jednostek z układami paneli fotowoltaicznych, zapewniając dopasowanie napięcia, regulację mocy oraz wsparcie konwersji energii dla różnych źródeł energii podłączanych do szyny prądu stałego.
Przetwornica prądu stałego firmy ProPower Electronics o mocy 125 kW, dwukierunkowa — Gemini 125H
Zaprojektowany, aby spełnić zapotrzebowanie na wieloźródłową, heterogeniczną integrację w parkach przemysłowych, model Gemini 125H oferuje dwukierunkową funkcję buck-boost z zakresem napięcia roboczego 600–1500 VDC i jest kompatybilny z różnymi źródłami wejściowymi, takimi jak akumulatory litowe, akumulatory sodowe oraz systemy fotowoltaiczne (PV). Obsługuje wiele trybów pracy — stałe napięcie, stały prąd, stała moc oraz śledzenie punktu maksymalnej mocy (MPPT, Maximum Power Point Tracking) — co pozwala spełnić wymagania związane z dwukierunkowym magazynowaniem energii (ładowanie/rozładowanie) oraz integracją energii pochodzącej z systemów PV.
Produkt zapewnia maksymalną moc ciągłą 125 kW, szczytową sprawność konwersji 99,5% oraz gęstość mocy wynoszącą 7,1 kW/L i 7,35 kW/kg, redukując tym samym straty konwersji energii i oszczędzając miejsce potrzebne do wdrożenia systemu.
Modularna konstrukcja umożliwia elastyczne wdrażanie: obsługa równoległej pracy do 40 jednostek pozwala swobodnie konfigurować system w zależności od pojemności projektu oraz zapewnia rezerwę możliwości rozbudowy w przyszłości.
Dostosowany do surowych warunków eksploatacji w parkach przemysłowych, model Gemini 125H jest wyposażony w kompleksowe mechanizmy ochrony elektrycznej oraz wykazuje wysoką odporność na zakłócenia, integrując ochronę przed przepięciem, nadprądową, nadmierną temperaturą, przeciążeniem oraz dwukierunkową zwarcie, zapewniając długotrwałą i stabilną pracę urządzeń.
Platforma zarządzania i sterowania mikrosiecią obsługuje prognozowanie zużycia energii,
optymalizację oraz skoordynowane planowanie, podczas gdy konwertery DC-DC realizują konwersję mocy i jej regulację. Wspólne działanie tych elementów umożliwia rzeczywiście „dostępne, regulowane i synergiczne” funkcjonowanie systemów fotowoltaicznych, różnorodnych zasobów magazynowania energii oraz obciążeń ładowania.
Korzystając z zaawansowanych technologii konwersji mocy, ProPower Electronics dostarcza produktów DC-DC oraz wspierających usług technicznych dostosowanych do konkretnych typów akumulatorów w projekcie, napięć szyny DC, mocy PV oraz charakterystyk obciążenia, pomagając klientom w osiągnięciu elastycznej integracji wielu źródeł energii, wysoce wydajnej konwersji energii oraz płynnego skalowania systemu.
W przyszłości ProPower Electronics będzie kontynuować innowacje w zakresie badań i rozwoju oraz dostarczać kolejne produkty do konwersji mocy o wysokiej wydajności, dużej elastyczności i modularnej budowie, zapewniając kluczowe wyposażenie dla mikrosieci fotowoltaiczno-akumulatorowo-ladowniczych oraz scenariuszy dystrybucji mocy prądu stałego w coraz większej liczbie przemysłowych stref przemysłowych.
EN
