У рамках виконання проєкту Net4SEnergy виконано монтаж і налагодження демонстраційної сонячної електростанції (СЕС), яка призначена для компенсації власного споживання електричної енергії та демонстрації можливостей обладнання відновлюваної (сонячної) енергетики для заощадження енергоресурсів.
Змонтована СЕС розміщується у доступному для огляді місці – лабораторії фізичних основ відновлюваних джерел енергії кафедри «Енергетичного менеджменту і технічної діагностики» (ЕМіТД) ІФНТУНГ. Конструктивно СЕС побудована за мережевою схемою і складається з масиву фотоелектричних панелей, мережевого інвертора і смарт лічильника через який відбувається приєднання до електричної мережі (рис. 1).
Рисунок 1 - Структурна схема демонстраційної мережевої сонячної електростанції
СЕС перетворює постійну напругу з масиву фотоелектричних панелей в змінну, яка подається в мережу, компенсуючи таким чином власне електроспоживання. Смарт лічильник, який зв’язаний лінією даних з мережевим інвертором дозволяє реалізувати та демонструвати різноманітні сценарії роботи СЕС і обліковувати електричну енергію, яка споживається після смарт лічильника. Можливий сценарій коли вся згенерована протягом дня енергія передається в мережу а можливий такий, коли за рахунок керування потужності мережевого інвертора енергія згенерована від сонячного випромінювання компенсує споживання після смарт лічильника але перетоку (експорту) енергії в електричну мережу не відбувається (сценарій 0% Feed in Mode).
Як зазначалось, обладнання СЕС знаходиться в лабораторії фізичних основ відновлюваних джерел енергії кафедри (ЕМіТД) ІФНТУНГ, а саме мережевий інвертор (потужністю 3 кВт), електрощит постійної напруги з пристроями захисту і комутації і електрощит змінної напруги через який відбувається приєднання до електричної мережі і відповідний облік енергоспоживання (рис.2) Масив фотоелектричних панелей загальною потужністю 3420 Вт (потужність масиву обрана вища ніж потужність мережевого інвертора для того щоб компенсувати падіння продуктивності фотоелектричних панелей під час нагріву), який складається з 12-ти фотоелектричних панелей розміщений на даху прилеглої одноповерхової будівлі, доступний для огляду. Постійна напруга з масиву фотоелектричних батарей подається до мережевого інвертора за допомогою повітряної лінії (рис. 3).
Рисунок 2 – Мережевий інвертор і електрощити постійної та змінної напруги демонстраційної мережевої сонячної електростанції
Рисунок 3 – Масив фотоелектричних панелей демонстраційної мережевої сонячної електростанції
Відображення та демонстрація роботи демонстраційної СЕС здійснюється на екрані мережевого інвертора (рис. 4) так і за допомогою веб додатку Fronius Solar web (рис. 5).
Рисунок 4 – Відображення та демонстрація роботи демонстраційної СЕС на екрані мережевого інвертора
Рисунок 5 – Відображення та демонстрація роботи демонстраційної СЕС у веб додатку Fronius Solar web
Окрім смарт лічильника, який розміщений електрощиті змінної напруги, для моніторингу електроспоживання і роботи СЕС в режимі компенсації використовуються енергомонітори smart-MAC – для прямого вимірювання загального споживання, генерації зі сторони СЕС застосовується енергомонітор D103 smart-MAC з накидними трансформаторами струму; для визначення споживання електричної енергії по основним споживачам після електрощита, якими є електробойлер і система освітлення місць загального користування кафедри, застосовуються універсальні енергомонітори D105 smart-MAC, що приєднані до телеметричних імпульсних виходів електромеханічних електролічильників розміщених в електрощиті (рис. 6). Для відображення роботи демонстраційної СЕС створена сторінка у веб додатку системи енергетичного моніторингу для університетської будівлі (рис. 7).
Рисунок 6 – Електрощит змінної напруги демонстраційної СЕС з встановленими засобами моніторингу і обліку електричної енергії (Fronius smart meter, енергомонітори smart-MAC і електромеханічні лічильники)
Рисунок 7 – Відображення роботи демонстраційної СЕС створена сторінка у веб додатку системи енергетичного моніторингу для університетської будівлі
Дашборди системи енергомоніторингу