Største private solfarm i Sydafrika

En 180 hektar stor pekannøddeplantage i Hartswater, Sydafrika har løst sit kunstvandingsproblem praktisk talt fra den ene dag til den anden ved at installere regionens største off-grid lavspændingssolfarm.

Problemet var ingen adgang til vand – 1200 km kanaler bygget som en del af Vaalharts Irrigation Scheme leverer det vand, de har brug for. Men elnettets infrastruktur i Sydafrika er ikke i stand til at klare efterspørgslen og er underlagt en rullende tidsplan med strømafbrydelser. Selv når forsyningen er tændt, er den notorisk ustabil.

Denne gård vander sine frugtplantager i rækker i henhold til en tidsbestemt vandingsplan – et skema som cykles i hele plantagen. Vand skal bestilles på forhånd fra kunstvandingsordningen og kanaliseres til gården i tidsrum. Hvis et strømafbrydelse falder sammen med vandets ankomst, er gården ikke i stand til at udvinde det; vandet er tabt, penge er tabt &hellip vandingsplanen er forkælet, og træer efterlades i tørkeforhold, hvilket ødelægger høsten.

To systemer giver 270kVA

Hartswater Pecan Plant besluttede, at tiden var inde til at foretage en større investering i privat magt – som de henvendte sig til Ecotrades Solar Power Systems – Sydafrikanske eksperter i indenlandsk og industriel solenergi. Ecotrades foreslog en 270 kVA privat strømforsyning opdelt i to separate strøminfrastrukturer for at undgå spændingsfald på kabeldistributionsnetværket, som løber til 4,5 kilometer!

Ecotrades forudinstallerede systemet i fire isolerede, airconditionerede forsendelsescontainere – to til batteribankerne, to til inverterne …der udfører arbejdet i deres egne lokaler, før de transporterer den værdifulde last sikkert til stedet i deres egne kranbiler.

Heavy duty bus bar

Izak Oosthuizen, administrerende direktør for Ecotrades siger: “En af de største udfordringer i denne installation var batteribalancering. Installationen inkluderer 336 batterier – som alle skal tilsluttes med identiske kabellængder. Der vil potentielt være en masse slap kabel. Til sidst var vi i stand til at løse problemet – som vi gerne vil anerkende hjælpen fra Victrons salgschef Gerrit Tromp – med et ergonomisk batteriarrangement, tilsluttet nogle virkelig kraftige busskinner, 100 mm brede og 10 mm tykke.”

Systemet består af:

• 18 Quattro  Inverter/opladere på 15kVA – i alt 270kVA
• 50 SmartSolar MPPT opladningsregulatorer 250/100 VE.Can
• 12 Fronius Eco 27kW 3-fasede solcelle-invertere
• 336 SolarMD SS 202  7,4kWh Lithium batterier – i alt 2,5MWh
• 1680 Longi solpaneler vurderet til 430Wp – det er i alt 722kWp
• 2 Cummins diesel backup generatorer vurderet til 200kVA hver
• 9 Step-up Step-down Transformere for at reducere tab i den 4,5 km private netinfrastruktur< /li>
• 2 Cerbo GX leverer hele systemets overvågning og kontroller – herunder kontrol af tredjepartsenheder

En sen forbedring af det planlagte design var at montere solcelleladeregulatorerne udenfor beholderen, hvor de let kan sprede varmen, mens de høster deres enorme solhøst. Solcelleopladerne har en IP43-beskyttelsesklassificering (enheden er beskyttet mod vandsprøjt, der falder lodret eller inden for 60° fra lodret), så der var ingen "ulempe". at installere dem åbent i luften under et profiltag.

Ydeevne på Victron Remote Management

Hartswater-projektet på Victron Remote Management (VRM)< /a> platformen kan ses i realtid uden at besøge webstedet. Fanen Avanceret giver en analyse af input/output og demonstrerer, hvordan de 25 serieforbundne VE.Can Solar Charge-controllere synkroniserer deres output.

Samlet systemkontrol leveres af Cerbo GX. Denne installation demonstrerer, hvor godt den nye Cerbo GX yder, selv nær dens designgrænser med 25 MPPT solcelleopladere; 6 Fronius Solar Invertere; 135kVA invertereffekt; og Solar MD lithium-batterier med enorm kapacitet alle tilsluttet hver enhed. Intet problem.

Ved at bruge VRM kan du i øvrigt undersøge systemdata for næsten ethvert tidsinterval, fra de sidste timer, få timer, dag, dage, uge, måned eller måneder tilbage gennem levetiden af installation. Dette er virkelig nyttigt, når du vil analysere og sammenligne, hvordan et system klarer sig gennem sæsonerne, eller som et resultat af ændringer eller ny begivenhed.

Det største effektbehov på gården er fra en række 30-40kW vandpumper, betjent af step-up step-down transformere. Pumperne sender vand gennem hundredvis af meter slange fra reservoir til sprinklervandingsudtag.

Der er også fire husmandssteder på stedet – som alle nu nyder godt af introduktionen af ​​en pålidelig energikilde.

Relæ-udløst generatorstart

Den høje solcelle batterier i denne installation kan tåle at blive helt afladet mere end 4000 gange, men holder længere, hvis de ikke er afladet under 20 % ladetilstand. Af denne grund er Cerbo GX blevet programmeret til at autostarte generatorerne, hvis denne tærskel nås ved hjælp af et af de indbyggede relæer, der er tilgængelige til netop en sådan opgave. En yderligere kommando stopper generatoren automatisk, når batteriets ladetilstand er steget op til 40 % igen. Ecotrades forventer, at denne programmerede ladeparameter forlænger batteriernes levetid fra 11 år til 16 år – med en antaget restkapacitet for hele batteribanken på 70 %. Således kan det programmerbare relæ levere enorme besparelser ved at forlænge batterilevetiden.

Sværm af bier

Izak husker en usædvanlig hændelse: Efter en uge med dårligt vejr brølede Cummins diesel backup-generatorerne til live som forventet, men en af ​​enhederne – med kun tre timers køretid på uret – stoppede snart på grund af en hændelse med lavt olietryk og kunne ikke genstartes. Ecotrades teknikere, der ankom til stedet, fandt en pøl af olie på jorden, der var blevet blæst ud gennem oliepindens åbning – men kunne ikke finde årsagen. Efter to dage uden en vellykket genstart besluttede de, at enheden skulle gå væk fra stedet for at undersøge … “Vi havde ikke forventet noget lignende! han siger – “…fra nu af dækker vi udluftningen med mesh.”

Satellit view

Skalaen på vand/el-installationen ses bedst fra en satellit. Gården ligger mellem Hartswater og Jan Kempdorp i Northern Cape, Sydafrika.

Succesfuld vandhåndtering maksimerer afgrødehøsten

Pekannøddebonden er rigtig glad for sin investering. Han ejer også andre gårde og er i diskussion med Ecotrades om en privat elinstallation til dem. Faktisk er der mange hundrede gårde i regionen, og Ecotrades håber, at den succes, der er demonstreret her, vil tilskynde andre landmænd til at vælge pålideligheden af ​​privat strøm. Det vil undgå hovedpinen ved strømafbrydelser; afbrudte vandingsplaner; og det vil garantere bumper høst.

Ecotrades har produceret en video af installationsprocessen: