„Nulinio eksporto“ saulės hibridinių sistemų projektavimas komercinėms biurų pastatams.

K: Kaip projektuoti „nulinio eksporto“ saulės hibridines sistemas komerciniams biurams.

Įvadas: Naujoji energijos kaina miesto biuruose

Didžiųjų miestų komerciniai biurai susiduria su dviguba problema. Vienoje pusėje korporaciniai nuomininkai reikalauja aukštesnių darnumo standartų, pvz., žaliųjų pastatų sertifikatų ir anglies neutralių darbo vietų. Kitoje pusėje elektros energijos kainos nuolat kyla, o viršutinės apkrovos mokesčiai sudaro didelę dalį pastato eksploatacijos išlaidų.

Norėdami išspręsti šiuos klausimus, nekilnojamojo turto plėtros valdytojai, nekilnojamojo turto operatoriai ir žaliųjų pastatų inžinieriai vis dažniau kreipiasi į saulės energiją. Saulės elektrinių įrengimas komercinių biurų stoguose, automobilių stovėjimo aukštuose ir pastatų fasaduose yra labai veiksmingas būdas kompensuoti energijos sąnaudas. Tačiau miestuose vietos komunalinės įmonės dažnai taiko griežtą taisyklę: „Nulinis eksportas“. Pagal šiuos teisinius aktus komerciniam pastatui draudžiama grąžinti bet kokios saulės elektros į miesto komunalinės įmonės tinklą.

Šis apribojimas reikalauja, kad pastatų projektuotojai pereitų nuo paprastų tinklo prijungtų saulės energijos sistemų prie protingų, nulinio eksporto saulės hibridinių sistemų. Šių sistemų projektavimui reikia tikslaus komercinio masto hibridinių inverterių, protingų energijos skaitiklių ir akumuliatorių kaupimo sistemų derinio. Ši techninė instrukcija išsamiai aprašo, kaip suprojektuoti efektyvią ir atitinkančią reikalavimus nulinio eksporto saulės hibridinę sistemą komercinėms biurų pastatams, parodydama, kaip JYINS Hisolar komercinės sistemos padeda operatoriams maksimaliai panaudoti saulės energiją ir pasiekti energijos autonomiją.

Kodėl nulinis eksportas yra privalomas šiuolaikiniams biurų pastatams

Daugelis miestų elektros tinklų aukštos tankumo urbanizuotose teritorijose nesuprojektuoti dvikrypčiam energijos srautui. Jei šimtai biurų pastatų miesto centre vienu metu eksportuotų perteklinę saulės energiją saulėtais sekmadienio popietiais (kai biurų pastatuose būna mažai žmonių ir energijos suvartojimas minimalus), vietinis tinklo įtampa staigiai pakiltų. Tai galėtų pažeisti tiekimo įmonės infrastruktūrą ir sukelti maitinimo nutraukimus.

Norėdami apsaugoti elektros tinklą, tiekimo įmonės reikalauja, kad komercinių pastatų savininkai pasirašytų griežtus prijungimo prie tinklo susitarimus, kurie nustato nulinės eksportavimo ribos reikalavimą. Jei pastatas atsitiktinai eksportuoja energiją, tiekimo įmonės protingasis pajamų skaitiklis nedelsiant užfiksuoja šį pažeidimą, dėl kurio gali būti taikomos didelės finansinės baudos arba visiškai nutraukta pastato elektros tiekimo paslauga.

Techniniai žingsniai, kaip suprojektuoti nulinio eksportavimo biuro saulės energijos sistemą

Aukšto naudingumo nulinio eksportavimo saulės hibridinės sistemos biuro pastatui projektavimas reikalauja sistemingo inžinerinio požiūrio:

1. Aukštos tikslumo apkrovos analizė: biuro energijos profilio supratimas

Prieš pasirenkant bet kokį saulės ar akumuliatorių įrangą, inžinieriai turi atlikti išsamią biuro pastato energijos auditą. Tai apima 15 minučių intervalais renkamų apkrovos duomenų surinkimą iš tiekimo įmonės skaitiklio visą kalendorinį metų laikotarpį, kad būtų suprastas pastato energijos profilis:

• Aukščiausios dienos apkrovos: įstaigos paprastai dienos metu (nuo 9 val. iki 17 val.) sunaudoja daug energijos dėl centrinės šilumos ir vėsinimo sistemos šaldytuvų, ventiliacijos ventiliatorių, fluorescencinės ir LED apšvietimo, kompiuterių bei serverių patalpų. Šis dienos apkrovos profilis yra labai palankus saulės energijai, nes maksimalus jos gamybos laikotarpis visiškai sutampa su maksimaliu sunaudojimo laikotarpiu.
• Minimalios neviršūnės apkrovos: savaitgaliais, šventinėmis dienomis ir naktį pastato apkrova smarkiai sumažėja – dažnai tik iki 10–20 procentų nuo dienos maksimalios apkrovos. Būtent šiuo neviršūnės laikotarpiu didžiausia rizika atsiranda netikėtai eksportuoti energiją į tinklą, todėl čia ypač svarbu saulės energijos gamybos ribojimas arba naudojimas akumuliatorinėse baterijose.

2. Galios branduolio parinkimas: komercinio masto hibridiniai invertoriai

Nulinio eksporto sistemos pagrindinis komponentas yra hibridinis inverteris. Tradiciniai tinklo prijungti invertoriai negali dinamiškai reguliuoti savo išvesties – jie tiesiog pateikia maksimalią galios išvestį. Nulinio eksporto sistemai reikalingas protingas hibridinis inverteris, pvz., JYINS Hisolar serijos.

Šie komerciniai hibridiniai inversijos keitikliai įdiegė didelio greičio skaitmeninius signalų procesorius, kurie aktyviai gali reguliuoti jų galios išvestį per milisekundes. Kai pastato apkrova sumažėja žemiau saulės energijos gamybos lygio, JYINS Hisolar inversijos keitiklis dinamiškai sumažina savo kintamosios srovės išvestį taip, kad ji atitiktų pastato apkrovą, užtikrindamas, kad į tinklą nebus tiekiama jokia galia.

3. Išmaniojo energijos skaitiklio ir srovės transformatorių (CT) spaustukų integravimas

Šiam dinaminiam reguliavimui įgalinti aukšto tikslumo išmanusis energijos skaitiklis turi būti įdiegtas ties pagrindiniu pastato elektros tiekimo įėjimu, tiesiai po naudotojo pajamų skaitiklio. Šis skaitiklis privalo naudoti aukšto tikslumo srovės transformatorių (CT) spaustukus, kad stebėtų galios srauto kryptį ir dydį.

Išmanusis skaitiklis sujungtas su JYINS Hisolar hibridiniu inverteriu naudojant specialų, ekranuotą RS485 ryšio magistralę, veikiančią Modbus RTU protokolu. Inverterio mikroprocesorius nuolat apklauso skaitiklį. Jei skaitiklis nustato, kad įtakos galia artėja prie nulio (tai reiškia, kad pastatas tuoj pradės tiekti saulės energiją į tinklą), inverteris nedelsiant sumažina saulės energijos gamybą, kad išlaikytų nedidelę, saugią įtakos galią (pvz., išlaikytų nuolatinį 500 W įtakos rezervą iš tinklo kaip saugos priemonę).

4. Akumuliatorių energijos kaupimo sistemos (BESS) talpos nustatymas viršūnių lyginimui

Nors dinaminis reguliavimas neleidžia neteisėtiškai tiekti energijos į tinklą, tai sukelia energijos nuostolių (saulyje sunaikinamos energijos) saulėtuose savaitgaliais, kai biuras yra tuščias. Kad būtų įmanoma pasinaudoti šia prarasta energija ir maksimaliai padidinti sistemos grąžinamumą, pastatų projektuotojai turėtų integruoti akumuliatorių energijos kaupimo sistemą.

Savaitgaliais arba mažo apkrovos laikotarpiais JYINS Hisolar hibridinis inversorius nukreipia visą perteklinę saulės energiją į aukštos talpos akumuliatorių banko įkrovimą. Darbo savaitės metu, kai pastate veikia aukštos viršūninių elektros tarifų zonos, inversorius iškrauna akumuliatorių, kad „suminkštintų“ viršūninę apkrovą. Šis procesas, vadinamas viršūnės apkrovos sumažinimu (Peak Shaving), žymiai sumažina pastato viršūnės apkrovos mokesčius, kurie dažnai sudaro iki 30–40 procentų biuro komercinės elektros sąskaitos.

Ekominė analizė: Aukštas grąžinimo pelningumas dėl energijos autonomijos

Akumuliatorių banko ir nulinio eksporto hibridinio inversorio integravimas gali atrodyti brangesnis nei paprasto tinklo prijungto saulės elektrinės sprendimas, tačiau penkerių metų bendrosios savininko išlaidos (TCO) ir grąžinimo pelningumas (ROI) hibridinėje sistemoje yra žymiai geresni komercinėms B2B veiklos vykdytojams:

• Švaistymo šalinimas: saulės energijos, gautos savaitgaliais, kaupimas vietoj jos ribojimo leidžia per visą sistemos naudojimo laiką pasinaudoti iki 30 procentų daugiau nemokamos elektros energijos.
• Maksimalaus apkrovos viršūnių mažinimo taupymas: maksimalaus apkrovos viršūnių mažinimas leidžia tiesiogiai ir žymiai sumažinti mėnesines komunalinių paslaugų sąnaudas.
• Avarinės energijos tiekimo tęstinumas: miesto elektros tinklo nutraukimo atveju JYINS Hisolar hibridinė sistema nedelsdama perjungiamasi į „autonominį“ režimą ir naudoja akumuliatorių banką bei saulės baterijas, kad aprūpintų pastato kritines serverių patalpas, liftų šachtas ir avarinį apšvietimą, užtikrindama visišką verslo tęstinumą.

Išvada: komercinių pastatų ateities atsparumo užtikrinimas su JYINS

Nulinio eksporto saulės energijos hibridinės sistemos projektavimas yra veiksmingiausias būdas, kaip miesto komercinėse biurų pastatuose pasiekti žaliųjų pastatų atitiktį ir žymiai sumažinti eksploatavimo sąnaudas, laikantis griežtų komunalinių paslaugų įmonių taisyklių.

Pasirinkdami JYINS Hisolar komercinę hibridinę platformą, nekilnojamojo turto plėtotojai ir elektros inžinieriai investuoja į aukščiausios kokybės, didelio greičio energijos elektroniką, kurios technologija sukurtas „smart grid“ suderinamumui. JYINS suteikia greitą aktyviosios galios reguliavimą, beveik nepastebimą sąveiką su „smart“ skaitikliais ir aukštos efektyvumo baterijų integraciją, kurios reikia, kad jūsų biurų pastatas taptų atspariu, savarankišku energijos centru. Dirbkite kartu su JYINS ir paverskite savo komercinį nekilnojamąjį turtą tvaraus ateities energijos šaltiniu.