Dự án năng lượng mặt trời trên mái nhà 1,2 MW cắt giảm 35% thời gian kết nối lưới như thế nào

Bối cảnh khách hàng

Một nhà sản xuất đồ uống cỡ trung bình ở Zaragoza, Tây Ban Nha, vận hành hai dây chuyền đóng chai và một nhà kho tự động, tiêu thụ 2,8 GWh điện mỗi năm. Chi phí năng lượng ngày càng tăng và các mục tiêu bền vững của công ty đã thúc đẩy công ty lắp đặt hệ thống quang điện trên mái nhà công suất 1,2 MW nhằm đáp ứng 35% lượng tiêu thụ hàng năm. Cơ sở hạ tầng điện hiện tại của nhà máy đã cung cấp không gian hạn chế cho các thiết bị chuyển mạch bổ sung và nhà điều hành lưới phân phối địa phương bắt buộc phải có một điểm kết nối lưới tích hợp duy nhất.

Cơ sở đã phải đối mặt với những thách thức gì?

Nhóm dự án nhận thấy rằng việc lắp ráp một điểm kết nối lưới từ các thành phần riêng biệt sẽ tạo ra sự phức tạp có thể tránh được. Bộ ngắt AC đa năng, bảng công tơ độc lập, cổng liên lạc và bộ bảo vệ quá áp được chỉ định từ các nhà cung cấp khác nhau. Mỗi thiết bị đều có vỏ bọc, yêu cầu về cáp và bảng dữ liệu kỹ thuật riêng. Việc thiếu tích hợp có nghĩa là cách bố trí phòng điện phải được sửa đổi hai lần và người đánh giá tiện ích đã từ chối thiết kế hai lần vì nó không đáp ứng các yêu cầu về cách ly và quá điện áp theo tiêu chuẩn IEC 60364-7-712. Tám tuần dự kiến ​​đã bị mất và chi phí ước tính cho việc tái thiết kế và bổ sung các phụ kiện tăng 18%.

Tác động tài chính là trực tiếp. Sự chậm trễ đã làm trì hoãn việc kết nối nhà máy năng lượng mặt trời trong hai tháng, điều đó có nghĩa là công ty tiếp tục trả giá điện lưới trong thời gian đó thay vì sử dụng năng lượng mặt trời. Điều khoản phạt trong hợp đồng EPC đã tạo thêm áp lực phải giải quyết vấn đề thiết bị.

Tại sao Nhóm chọn Tủ kết nối lưới Soutya PV?

Sau khi đánh giá ba phương án, nhóm kỹ thuật đã chọn Tủ kết nối lưới Soutya PV. Thiết bị tích hợp bảo vệ mạch điện xoay chiều, bảo vệ đột biến loại 2, đo năng lượng chính xác và giao diện điều khiển từ xa trong một vỏ được lắp ráp sẵn. Nó đã được kiểm nghiệm tại nhà máy, có định mức ngắn mạch được công bố phù hợp với các thông số của trạm biến áp tiện ích và bao gồm một công tắc ngắt kết nối có thể khóa được. Những tính năng này đáp ứng được yêu cầu kiểm tra an toàn tại địa phương mà không cần kỹ thuật tùy chỉnh.

Yếu tố quyết định quan trọng là tài liệu tuân thủ. Tủ được thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn IEC 62548 về bảo vệ mảng quang điện và IEC 60364-7-712 cho lắp đặt điện áp thấp. Nhà sản xuất đã cung cấp tuyên bố đầy đủ về sự phù hợp và báo cáo thử nghiệm, cho phép nhóm kỹ thuật gửi đơn đăng ký kết nối mà không cần thực hiện thử nghiệm hoặc tính toán loại bổ sung. Điều này làm giảm nguy cơ bị từ chối lần nữa và rút ngắn chu kỳ đánh giá nội bộ.

Nội các đã được thực hiện như thế nào?

Thiết bị được đặt hàng vào tuần thứ ba của tiến độ dự án sửa đổi. Việc giao hàng từ nhà máy Souya ở Trung Quốc mất ba tuần. Việc lắp đặt do nhà thầu điện địa phương thực hiện mất một ngày, với hai kỹ thuật viên Soutya giám sát tại chỗ. Tủ được gắn trên tấm bê tông bên cạnh tủ điện hạ thế hiện có. Phía DC được kết nối với bộ kết hợp chuỗi thông qua cáp dài 120 mét và đầu ra AC được nối với máy biến áp của tiện ích. Cổng liên lạc được ghép nối với hệ thống SCADA của nhà máy mà không cần bộ chuyển đổi giao thức riêng.

Trong quá trình vận hành thử, nhóm kiểm tra đồng hồ của công ty điện lực đã xác định được sự không phù hợp giữa tỷ lệ máy biến dòng đo sáng và tải được kết nối. Các kỹ sư hiện trường của Soutya đã điều chỉnh cài đặt bên trong tủ và xác nhận lại độ chính xác của phép đo trong vòng hai giờ. Phản hồi nhanh chóng này đã ngăn cản việc nộp lại giấy phép lần thứ hai, điều này có thể khiến dự án phải mất thêm ít nhất hai tuần nữa.

Kết quả được định lượng theo sau là gì?

Chín tháng sau khi kết nối, hệ thống không có sự cố ngắt kết nối ngoài dự kiến. Quá trình phê duyệt kết nối lưới giảm từ 14 tuần xuống còn 9 tuần, giảm 35%. Tổng chi phí lắp đặt cho điểm kết nối lưới là 18.500 USD, so với ước tính ban đầu cho từng thành phần là 23.000 USD, tiết kiệm 19,5%. Giao diện dữ liệu tích hợp đã loại bỏ cổng riêng biệt, tiết kiệm thêm 600 USD về phần cứng và 300 USD về nhân công. Độ chính xác của việc đo năng lượng đã được xác minh ở mức 0,2%, mang lại cho nhà máy dữ liệu đáng tin cậy cho các báo cáo quản lý năng lượng của mình. Hệ thống đã ghi lại 99,9% thời gian hoạt động, với một lần ngừng bảo trì theo kế hoạch là 4 giờ.

Chu kỳ phê duyệt ngắn hơn cũng nâng cao dòng tiền của dự án. Nhà máy năng lượng mặt trời bắt đầu phát điện sớm hơn ba tháng so với dự kiến, giúp tăng thêm doanh thu bù đắp chi phí kỹ thuật trước đó. Người quản lý năng lượng của nhà máy hiện sử dụng thông tin đầu ra của nội các trong báo cáo bền vững hàng tháng.

Lời chứng thực của khách hàng

"Việc chuyển sang tủ Soutya đã loại bỏ phần khó nhất của quy trình cấp phép. Thiết bị đã sẵn sàng để phê duyệt và trình cài đặt đã giúp chúng tôi hoàn thành quá trình đánh giá tiện ích nhanh hơn hai tháng so với thiết kế đầu tiên của chúng tôi. Việc có một thiết bị giám sát cho toàn bộ kết nối lưới cũng rất có giá trị đối với đội bảo trì của chúng tôi." — Carlos Méndez, Giám đốc cơ sở vật chất

Bài học và khuyến nghị

Ba bài học thực tế rút ra từ dự án này. Trước tiên, hãy sớm bắt đầu thảo luận về kết nối lưới với công ty điện lực và xác nhận xem tủ tích hợp có được chấp nhận hay không trước khi phát triển bảng điều khiển tùy chỉnh. Thứ hai, chọn thiết bị có tài liệu tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 60364-7-712 và IEC 62548. Thứ ba, yêu cầu nhà sản xuất hỗ trợ vận hành tại chỗ; các vấn đề về giao diện xuất hiện ở giai đoạn kiểm tra tiện ích và phản hồi kỹ thuật có thể ngăn cản việc gửi lại kéo dài.

Nếu dự án được lặp lại, nhóm kỹ thuật sẽ đưa những người đánh giá kỹ thuật của công ty điện lực vào bước lựa chọn thiết bị, thay vì đợi đến khi thiết kế được gửi đi. Sự tham gia trước đó có thể đã tránh được hoàn toàn báo cáo không tuân thủ đầu tiên.

Các tiêu chuẩn ngành liên quan:IEC 60364-7-712:2017 (Lắp đặt điện hạ thế - Hệ thống cung cấp điện năng lượng mặt trời PV), IEC 62548:2016 (Mảng quang điện - Yêu cầu thiết kế).