Възобновяема енергия – сценарий на приложение

Общ преглед

Глобалният преход към чиста енергия променя електрическата инфраструктура на всички нива – от слънчеви инсталации на покриви до офшорни вятърни електроцентрали с мощност от няколко гигавата и големи батерийни електроцентрали за съхранение на енергия в мрежата. С разширяването на капацитета за производство на енергия от възобновяеми източници расте и сложността на електрическите системи, необходими за събиране, обработка, съхранение и надеждно доставяне на тази енергия към мрежата.

Нисконапрежени разпределителни табла са незаменими в цялата верига на възобновяема енергия. Те управляват концентрирането на изхода от инверторите на слънчеви ферми, осигуряват помощно и управляващо захранване по цялата територия на подстанциите за вятърни турбини, интегрират системи за съхранение на енергия в батерии (BESS) с инвертори за свързване към мрежата и предоставят инфраструктурата за управление и защита на двигатели на ниво електроцентрала, която гарантира непрекъснатата работа на генериращите активи. В сектора на възобновяемата енергия, където генерирането е променливо и всеки час непланово просто стоеше означава загуба на приходи и риск за стабилността на мрежата, надеждността на нисконапрежени разпределителни устройства не е второстепенна – тя е основно изискване за проекта. Нашият асортимент от разпределителни табла е проектиран да отговаря на това изискване: устойчиви към атмосферни влияния, съответстващи на стандарта IEC 61439 и инженерно оптимизирани за изискващите външни и полувъншни среди, в които функционира инфраструктурата за възобновяема енергия.

Слънчеви PV централи —Концентриране на изхода от инвертори и помощно захранване на централата

В електроцентрала за слънчева енергия с голям мащаб няколко редици панели подават постоянен ток (DC) към инвертори за редици или централни инвертори, които го преобразуват в променлив ток (AC) с напрежение 400 V. Изходите на множество инвертори след това се обединяват в нисковолтови комбинирани разпределителни табла, преди да бъдат повишени чрез средноволтови трансформатори за включване в електрическата мрежа. Този етап на обединяване на инверторите е един от най-критичните разпределителни възли в централата – той трябва да поема високи непрекъснати токове, често циклиране при промени в облачността, които влияят на производството на енергия, както и хармонични богати вълнови форми, които инверторите генерират.



Нашият нисковолтов разпределителен панел и системи за шини – с номинален ток до 4000 A и проектирани за среди с високи хармоници – осигуряват агрегиране на тока и координация на защитата, от които имат нужда електроинженерите на слънчеви електроцентрали. По-нататък по веригата специализирани разпределителни табла за помощни потребители захранват операционните товари на централата: вентилатори за охлаждане на инверторите, двигатели за задвижване на слънчевите трекери, комуникационно оборудване, системи за сигурност и осветление на обекта. Тези помощни товари трябва да остават захранвани дори когато централата е изключена за поддръжка, което изисква внимателно отделяне от генериращата верига и надеждно, независимо захранване от мрежата или от генератор на обекта.

Ветрови фабрики —Турбинна подстанция и помощно захранване на колекторната мрежа

Всяка вятърна турбина има собствена вградена нисковолтова електрическа система – за захранване на системите за управление на ъгъла на крилата и на посоката на турбината, климатичните инсталации в гондолата, подгряването на лопатите (при инсталации в студени климатични зони), осветлението за безопасност и оборудването за мониторинг на състоянието. В основата на всяка турбина или в отделна подстанция компактен нисковолтов разпределителен панел управлява тази допълнителна товарна мощност и работи в среди с изключително широк диапазон на температурите, висока влажност, въздух, наситен със сол (в крайбрежни и океански приложения), както и при непрекъснати механични вибрации от конструкцията на турбината.



На ниво на събираща подстанция, където електроенергията от множество турбини се концентрира преди връзка с мрежата, по-големите нисковолтови разпределителни панели захранват собствените помощни потребители на подстанцията: охлаждане на трансформатори, панели с релейна защита, както и осветление и отопление на подстанцията. Компонентите ни за превключващи устройства – с корпуси, подходящи за степен на защита IP54/IP65, корозионностойки покрития и подпори за шини от епоксидна смола с висока изолация, издръжливи при напрежение до 4500 V – са проектирани специално за суровите експлоатационни условия в електрическите помещения на вятърни паркове, независимо дали са наземни или разположени на офшорни подстанционни платформи.

Системи за съхраняване на енергия от батерейки (BESS) —Интегриране на големи накопителни системи към мрежата

Съхраняването на енергия в батерии е най-бързо растящият сегмент в сектора на възобновяемата енергия и осигурява балансиране на мрежата, регулиране на честотата и намаляване на пиковите натоварвания – функции, от които се нуждаят променливите източници на енергия като слънчевата и вятърната. Инсталацията на система за съхраняване на енергия (BESS) в мащаб на електроенергийна компания обикновено включва батерийни модули, двупосочни системи за преобразуване на мощност (PCS) и нисковолтово разпределително оборудване, което управлява потока на мощност между постояннотоковата шина на батерията, инверторите на PCS и точката за свързване към променливотоковата електрическа мрежа.



Разпределителните табла за ниско напрежение в съоръжения за съхранение на електроенергия (BESS) трябва да осигуряват двупосочен поток на мощност, да управляват координацията на защитата между множество паралелно работещи единици за преобразуване на мощност (PCS) и да гарантират непрекъснатата наличност – тъй като съоръженията за съхранение на електроенергия често се ангажират да предоставят услуги за регулиране на честотата с време на реакция, измервано в милисекунди. Тежките ни шинни съединители, изтегляеми предпазни устройства и заземителни превключвателни съединения с механична блокировка осигуряват точност при превключване и надеждна изолация при повреди – изисквания, които инженерите по електрооборудване за BESS поставят. Второстепенните разпределителни табла в корпусите на BESS захранват системите за управление на батериите (BMS), термичните управлени единици, системите за пожарогасене и инфраструктурата за мониторинг на обекта – всички те трябва да останат в експлоатация независимо от състоянието на зареждане или разреждане на батерийния актив.

Хибридни електроцентрали и микросетове —Интегрирана генерация и съхранение

Все по-често проекти за възобновяема енергия обединяват слънчеви фотоволтаични системи, вятърни генератори, батерийни енергосистеми (BESS) и резервни дизелови или газови генератори в един интегриран хибридно енергиен блок или микрорежим – особено за отдалечени минни операции, островни електрически мрежи и промишлени обекти извън централната електрическа мрежа. Тези инсталации изискват сложна нисковолтова разпределителна архитектура, която може да управлява множество едновременни източници на електроенергия, да осъществява безпроблемно превключване между източниците чрез автоматични превключватели (ATS) и да поддържа стабилно напрежение и честота за чувствителни технологични потребители, независимо кой източник на електроенергия е активен.

Нашият нисковолтов разпределителен панел, работни механизми, съвместими с ATS, и системи за блокиране на шините поддържат сложната логика за превключване в архитектурите на хибридни електроцентрали. Аксесоарите за панели за паралелно свързване на генератори и системите за високотокови шини осигуряват механичната и електрическата основа, върху която системите за управление извършват разпределяне на товара, определяне на приоритетите между източниците на енергия и последователността при стартиране след пълно прекъсване на захранването — способността да се възстанови електрозахранването на цялата електроцентрала от напълно обезтокено състояние, използвайки само местни генериращи мощности.

Експлоатация и поддръжка — инфраструктура —Допълнително захранване за целия обект

Всяка инсталация за възобновяема енергия – независимо от технологията за генериране – изисква надеждна помощна електроенергия за целия обект, за да функционират системите, които поддържат работата на електроцентралата: SCADA и комуникационни мрежи, периметрална сигурност и система за видеонаблюдение (CCTV), пътища и осветление за достъп до обекта, работилници за поддръжка и помещения за обслужване на персонала. При големи слънчеви или вятърни електроцентрали, разположени на стотици хектара, тази помощна електрическа мрежа сама по себе си представлява значително предизвикателство за разпределение, което изисква стратегически разположени разпределителни табла, здрава защита на кабелите и прекъсвачи, които техниците на място могат да управляват и поддържат безопасно с минимално специализирано обучение.

Нашият компактен разпределителен табло аксесоари, изолационни дръжки, готови за заключване с ключалка, и ясно маркирани работни механизми са проектирани с оглед на поддръжката на място – което позволява на екипа за експлоатация на обекта безопасно да изолира, тества и възстановява отделни вериги, без нужда от специализирани подизпълнители, намалявайки по този начин както разходите за поддръжка, така и времето за реагиране при повреди.

Защо нашите продукти са подходящи за възобновяема енергия

Проектите за възобновяема енергия се разработват според строги финансови модели, където всяко решение за компоненти влияе както върху капиталинвестиционните разходи (CAPEX), така и върху дългосрочните операционни разходи (OPEX) на активите през техния експлоатационен живот от 25–35 години.

• Устойчиви към околната среда: Конструкция, съвместима с IP54/IP65; корозионностойки покрития за крайбрежни и високовлажни среди
• Устойчиви към хармоници: шинни системи и изолационни компоненти, сертифицирани за нелинейни, богати на хармоници токови среди, генерирани от инверторни генератори и системи за преобразуване на мощността на батерийни енергийни съхранителни системи (BESS)
• Сертифицирани: Сертифицирани според IEC 61439
• Оптимизирани за целия жизнен цикъл: проектирането на щепселните кутии и модулните шинопроводи минимизира времето за поддръжка, намалявайки оперативните разходи през целия експлоатационен живот на съоръжението
• Поддържани от CAD: файлове във формат .STEP и .DWG са налични за всички основни компоненти, което подпомага подробното проектиране от страна на EPC-изпълнителите и подготовката за FAT
• Готово за търгови процедури: заключена цена за 30 дни при представяне на BOQ; безплатни инженерни проби за одобрение на спецификациите

 
От големи слънчеви ферми в Близкия изток до офшорни вятърни подстанции в Северна Европа и мрежови BESS-съоръжения в Северна Америка нашите нисковолтови разпределителни компоненти, доставени директно от завода, осигуряват необходимата издръжливост, сертифициране и приложна експертиза за инфраструктурата на възобновяемите енергийни източници.