كيف يقلل مشروع الطاقة الشمسية على السطح بقدرة 1.2 ميجاوات وقت اتصال الشبكة بنسبة 35%

خلفية العملاء

تدير شركة تصنيع مشروبات متوسطة الحجم في سرقسطة بإسبانيا خطين لتعبئة الزجاجات ومستودعًا آليًا، وتستهلك 2.8 جيجاوات ساعة من الكهرباء سنويًا. دفع ارتفاع تكاليف الطاقة وأهداف الاستدامة للشركة الشركة إلى تركيب نظام كهروضوئي على السطح بقدرة 1.2 ميجاوات يهدف إلى تغطية 35% من الاستهلاك السنوي. توفر البنية التحتية الكهربائية الحالية للمحطة مساحة محدودة لمجموعات المفاتيح الكهربائية الإضافية، وقام مشغل شبكة التوزيع المحلية بتخصيص نقطة اتصال شبكة متكاملة واحدة.

ما هي التحديات التي واجهتها المنشأة؟

وجد فريق المشروع أن تجميع نقطة اتصال الشبكة من مكونات منفصلة أدى إلى تعقيد يمكن تجنبه. تم تحديد قاطع تيار متردد للأغراض العامة، ولوحة عدادات مستقلة، وبوابة اتصال، وواقي من الجهد الزائد من موردين مختلفين. وصل كل جهاز مع غلافه الخاص، ومتطلبات الكابلات، وورقة البيانات الفنية. أدى عدم التكامل إلى مراجعة تخطيط الغرفة الكهربائية مرتين، ورفض مراجع المرافق التصميم مرتين لأنه لا يلبي متطلبات العزل والجهد الزائد IEC 60364-7-712. تم فقدان ثمانية أسابيع من الجدول الزمني، وزادت التكلفة المقدرة لإعادة الهندسة والملحقات الإضافية بنسبة 18%.

وكان التأثير المالي مباشرا. أدى التأخير إلى تأجيل توصيل محطة الطاقة الشمسية لمدة شهرين، مما يعني استمرار الشركة في دفع تعرفة كهرباء الشبكة لتلك الفترة بدلاً من استخدام توليد الطاقة الشمسية. وقد أضاف الشرط الجزائي في عقد الهندسة والشراء والبناء المزيد من الضغوط لحل مشكلة المعدات.

لماذا اختار الفريق خزانة Soutya PV المتصلة بالشبكة؟

بعد تقييم ثلاثة بدائل، اختار الفريق الهندسي خزانة Soutya الكهروضوئية المتصلة بالشبكة. تدمج الوحدة حماية دائرة التيار المتردد، والحماية من زيادة التيار من النوع 2، وقياس الطاقة الدقيق، وواجهة التحكم عن بعد في حاوية واحدة مجمعة مسبقًا. تم اختباره في المصنع، ويحمل تصنيفًا معلنًا للدائرة القصيرة يطابق معلمات محطة المرافق الفرعية، ويتضمن مفتاح فصل مرئيًا وقابلاً للقفل. لقد استوفت هذه الميزات فحص السلامة المحلي دون الحاجة إلى هندسة مخصصة.

كان أحد عوامل القرار الرئيسية هو توثيق الامتثال. تم تصميم الخزانة لتتوافق مع المواصفة IEC 62548 لحماية المصفوفة الكهروضوئية والمواصفة IEC 60364-7-712 للتركيبات ذات الجهد المنخفض. قدمت الشركة المصنعة إقرارًا كاملاً بالمطابقة وتقارير الاختبار، مما يسمح للفريق الهندسي بتقديم طلب التوصيل دون إجراء اختبارات أو حسابات إضافية. وقد قلل هذا من خطر رفض آخر واختصر دورة المراجعة الداخلية.

كيف تم تنفيذ مجلس الوزراء؟

تم طلب المعدات في الأسبوع الثالث من الجدول الزمني للمشروع المنقح. استغرق التسليم من مصنع سويا في الصين ثلاثة أسابيع. استغرق التثبيت من قبل المقاول الكهربائي المحلي يومًا واحدًا، مع إشراف اثنين من فنيي Soutya في الموقع. تم تركيب الخزانة على وسادة خرسانية بجانب لوحة المفاتيح ذات الجهد المنخفض الموجودة. تم توصيل جانب التيار المستمر بمجمع السلسلة عبر كابل بطول 120 مترًا، وتم توصيل خرج التيار المتردد بمحول الأداة المساعدة. وتم إقران بوابة الاتصال بنظام SCADA الخاص بالمصنع دون الحاجة إلى محول بروتوكول منفصل.

أثناء التشغيل، حدد فريق اختبار العدادات التابع للمرفق عدم تطابق بين نسبة محول تيار القياس والحمل المتصل. قام مهندسو Soutya الميدانيون بتعديل الإعدادات الداخلية للخزانة وأعادوا التحقق من دقة القياس خلال ساعتين. وقد حالت هذه الاستجابة السريعة دون إعادة تقديم التصريح الثاني، الأمر الذي كان سيضيف أسبوعين إضافيين على الأقل إلى المشروع.

ما هي النتائج الكمية المتبعة؟

بعد تسعة أشهر من الاتصال، لم يتعرض النظام لأي انقطاع غير مخطط له. وانخفضت مدة عملية الموافقة على توصيل الشبكة من 14 أسبوعًا إلى 9 أسابيع، أي بانخفاض قدره 35%. وبلغ إجمالي تكلفة التركيب لنقطة الاتصال بالشبكة 18,500 دولار أمريكي، مقارنة بالتقدير الأولي للمكونات المنفصلة البالغ 23,000 دولار أمريكي، وهو ما يمثل توفيرًا بنسبة 19.5%. ألغت واجهة البيانات المتكاملة البوابة المنفصلة، ​​مما أدى إلى توفير 600 دولار إضافية في الأجهزة و300 دولار في العمالة. تم التحقق من دقة قياس الطاقة بنسبة 0.2%، مما يوفر للمحطة بيانات موثوقة لتقارير إدارة الطاقة الخاصة بها. سجل النظام وقت تشغيل بنسبة 99.9%، مع انقطاع صيانة مخطط له لمدة أربع ساعات.

كما أدت دورة الموافقة الأقصر إلى رفع التدفق النقدي للمشروع. بدأت محطة الطاقة الشمسية بالتوليد قبل ثلاثة أشهر من الموعد المتوقع، مما أدى إلى زيادة الإيرادات التي عوضت التكاليف الهندسية السابقة. يستخدم مدير الطاقة بالمحطة الآن مخرجات المعلومات الصادرة عن مجلس الوزراء في تقرير الاستدامة الشهري.

شهادة العميل

"أدى التحول إلى خزانة Soutya إلى إزالة الجزء الأصعب من عملية التصريح. كانت الوحدة جاهزة للموافقة، وقام القائم بالتركيب بإتمام مراجعة المرافق أسرع بشهرين من تصميمنا الأول. كما أن وجود جهاز واحد مراقب لاتصال الشبكة بالكامل يعد أمرًا ذا قيمة أيضًا لفريق الصيانة لدينا." — كارلوس منديز، مدير المرافق

الدروس والتوصيات

ثلاث نقاط عملية تنبثق من هذا المشروع. أولاً، ابدأ مناقشات اتصال الشبكة مع الأداة المساعدة مبكرًا وتأكد مما إذا كانت الخزانة المدمجة مقبولة قبل تطوير لوحة مخصصة. ثانيًا، حدد المعدات ذات الامتثال الموثق للمعايير الدولية مثل IEC 60364-7-712 وIEC 62548. ثالثًا، اطلب من الشركة المصنعة تقديم دعم التشغيل في الموقع؛ تظهر مشاكل الواجهة في مرحلة فحص المرافق، ويمكن للاستجابة الفنية أن تمنع إعادة التقديم لفترة طويلة.

إذا تم تكرار المشروع، فسيقوم الفريق الهندسي بإحضار المراجعين الفنيين للمرفق إلى خطوة اختيار المعدات، بدلاً من الانتظار حتى يتم تقديم التصميم. وكان من الممكن أن تؤدي هذه المشاركة المبكرة إلى تجنب التقرير الأول عن عدم الامتثال تمامًا.

معايير الصناعة ذات الصلة:إيك 60364-7-712:2017 (التركيبات الكهربائية ذات الجهد المنخفض – أنظمة إمداد الطاقة الشمسية الكهروضوئية)، إيك 62548:2016 (المصفوفات الكهروضوئية – متطلبات التصميم).