Sistemele fotovoltaice portugheze se bazează pe soluții de monitorizare Funcționare eficientă și economică a parcurilor solare

Wirtgen Invest Holding GmbH cu sediul în Neustadt (Wied), Germania, investește în extinderea energiei regenerabile în Portugalia. În 2020 și 2021, Wirtgen Invest a construit împreună cu partenerii șase sisteme fotovoltaice.

Printre parteneri se numără și WiNRG GmbH din Hamburg, care activează în domeniul energiilor regenerabile din 2005. Angajații companiei gestionează proiecte majore și tranzacții la nivel mondial în domeniul turbinelor eoliene și sistemelor fotovoltaice pentru clienții acesteia. Managerul de proiect EPC Conecon GmbH, Zebotec GmbH ca integrator de sistem pentru controlul și monitorizarea sistemelor fotovoltaice, furnizorul de software de analiză QOS Energy și Phoenix Contact completează echipa de proiect.

Potrivit Asociației Federale a Sectoarelor Energiei și Apei (BDEW), peste jumătate din energia electrică portugheză provine din energii regenerabile. O privire asupra capacităților instalate arată că în special energia apei și cea eoliană joacă un rol important, în timp ce sistemele fotovoltaice (FV) sunt utilizate într-o mică măsură. În prezent, acest lucru se modifică semnificativ. Până la sfârșitul anului 2021, în Portugalia au fost construite sisteme montate la sol cu o putere totală de 1,7 GWp. Previzionările pentru 2030 indică o extindere suplimentară de până la peste 9 GWp. Soluțiile de monitorizare de la Phoenix Contact sunt deja montate în șase parcuri fotovoltaice portugheze.

La jumătatea anului 2021, cel de-al cincilea parc a fost conectat cu succes la rețea în Moura. Acesta se află în sud-estul Portugaliei, în apropierea graniței cu Spania și cuprinde peste 130.000 de module fotovoltaice care generează o putere nominală de 49,4 MWp. Prin substația nou construită în incintă, sistemul fotovoltaic alimentează direct rețeaua electrică, la nivelul de tensiune înaltă. Curentul este apoi comercializat în cadrul unui contract de achiziție de energie electrică (CAEE).

Împreună cu sistemele fotovoltaice învecinate Amareleja și Ferreira do Alentejo, precum și cu parcurile Cartaxo și Santarem situate la nord de Lisabona și cu instalația din Lagos, regiunea Algarve, Moura va produce anual peste 325 de milioane de MWh de energie verde. Astfel se vor alimenta peste 80.000 de gospodării de patru persoane și se vor economisi 140.000 t de CO₂.

Deoarece parcurile fotovoltaice individuale sunt structurate în mod similar, conceptul este explicat folosind ca exemplu instalația din Moura. 525 de cutii de joncțiune pentru string-uri cu economie de spațiu colectează curenții de la 7350 de șiruri de panouri fotovoltaice și îi transmit către același număr de invertoare SHP75 de la SMA. În cutia de joncțiune pentru string-uri, cablurile de curent continuu sunt protejate împotriva descărcărilor și dotate cu fuzibile. Acest lucru este important deoarece sistemele montate la sol sunt deosebit de expuse riscului față de curenții de trăsnet și descărcări. Descărcătoarele de la Phoenix Contact pot crește semnificativ disponibilitatea parcurilor solare. Dispozitivele îndeplinesc normele EN 50539-11 și UL 1449 ediția a treia pentru protecție împotriva descărcărilor în instalații fotovoltaice și sunt aprobate de KEMA. Cutiile de joncțiune pentru string-uri pot fi deconectate în timpul lucrărilor de mentenanță astfel încât acestea să poată fi efectuate în siguranță.

Tensiunile de CA convertite de invertoare sunt transmise către 20 de stații de transformare montate pe teren și transformate acolo de la 0,4 kV la 30 kV. Înainte ca energia solară să poată fi alimentată în rețeaua electrică locală, transformatoarele transformă tensiunile CA colectate la punctul de conectare la rețea de la 30 kV la 60 kV. Dispozitivele de măsurare înregistrează aici parametrii de rețea și îi comunică regulatorului de alimentare central. Sistemele descentralizate de generare a energiei trebuie să contribuie la o stabilitate ridicată a rețelei. În acest scop, operatorii de rețea responsabili impun, prin condițiile de conectare la rețea pentru sisteme fotovoltaice, domeniile care trebuie respectate pentru frecvența și tensiunea rețelei, precum și pentru puterea reactivă. Pentru control, regulatoarele pentru sisteme de generare a energiei (sisteme de control pentru generarea energiei) înregistrează tensiunea și puterea reactivă existente în punctele de conectare la rețea. Pe această bază, dispozitivele de la Phoenix Contact determină apoi valorile de control respective și le transmit către invertoare, care pot fi reglate, dacă este necesar.

Pe lângă generarea de energie electrică, parcurile solare mari, cum ar fi cel din Moura, generează o mulțime de date care trebuie colectate, procesate și evaluate pentru a putea măsura apoi cât de eficientă este funcționarea sistemului fotovoltaic. Prin urmare există un instrument de colectare a datelor la fiecare dintre cele 20 de stații de transformare. Dispozitivele funcționează cu un modul automat de detectare prin intermediul căruia toate sistemele instalate în parcul fotovoltaic pot fi conectate simplu prin Plug-and-Play. Deoarece nu este necesară nicio configurare, se reduce semnificativ timpul aferent punerii în funcțiune. Managerul de invertoare integrat în instrumentul de colectare a datelor recepționează datele de la invertoare prin Ethernet și le transmite către controlerul compact AXC 1050 din gama de produse Axiocontrol, care este de asemenea integrat. AXC 1050 înregistrează și datele de la senzorii meteo conectați.

În parcul solar Moura sunt montate în total șase stații meteo cu 14 senzori de temperatură a modulului, opt piranometre, doisprezece celule de referință, doi senzori pentru direcția vântului, doi senzori pentru viteza vântului, precum și doi senzori combinați pentru temperatură, umiditatea aerului și presiunea aerului. Senzorii de mediu de la Phoenix Contact sunt conectați direct la sistemul de control prin protocolul Modbus. Deoarece dispozitivele sunt deja parametrizate, acestea stau imediat la dispoziție pentru transmiterea datelor meteorologice. În locul cablării individuale a fiecărui senzor, aceștia pot fi conectați simplu în serie prin racordurile M12 cu distribuitoare în Y. Acest lucru reduce semnificativ complexitatea cablării la fața locului și simplifică integrarea senzorilor în întregul sistem. În comparație cu stațiile meteo compacte, senzorii oferiți de Phoenix Contact reprezintă module individuale. În cazul în care un dispozitiv se defectează, trebuie înlocuit numai senzorul respectiv.

Prin utilizarea senzorilor meteo, operatorul poate trage concluzii privind performanța instalației sale solare – așa-numitul raport de performanță (PR). Valoarea se calculează din raportul dintre randamentul real și cel nominal, unde randamentul real este determinat pe baza dispozitivelor de măsurare a energiei instalate. Piranometrele și celulele de referință, care sunt montate atât orizontal cât și înclinate la 25° în planul modulului, oferă informații despre randamentul nominal. Dacă raportul de performanță calculat este prea scăzut, operatorul are posibilitatea de a interveni corespunzător. Instrumentele de colectare a datelor primesc, de asemenea, semnale digitale care conțin informații despre temperatura transformatorului și starea sistemului de distribuție.

Toate datele de la invertoare, senzori meteo, transformatoare și sisteme de distribuție sunt trimise printr-o structură inelară redundantă prin cablu de fibră optică către un controler central al parcului situat în camera de control. Transmiterea către portalul Asset Performance Management al QOS Energy este simplă datorită platformei de control deschise și flexibile de la Phoenix Contact. Analizele, avertizările și rapoartele specifice rezultate din date eficientizează apoi procesele de operare ale furnizorului de servicii O&M.

Tehnologia de automatizare inteligentă de la Phoenix Contact înregistrează permanent toate datele din cele șase parcuri solare, care sunt apoi evaluate de soluția Asset Performance Management de la QOS Energy. De la achiziția de date la nivel de câmp până la controlul alimentării și vizualizare, Phoenix Contact pune la dispoziție companiei WiNRG GmbH o soluție de monitorizare completă și integrată pentru managementul parcului solar. Acest lucru permite o funcționare eficientă și economică a parcurilor solare.

Nu ezita să ne contactezi. Împreună putem găsi soluția optimă.