Größter privater Solarpark Südafrikas

Ein 180 Hektar großer Pekannuss-Obstgarten in Hartswater, Südafrika, hat sein Bewässerungsproblem praktisch über Nacht gelöst, indem er den größten netzunabhängigen Niederspannungs-Solarpark der Region installiert hat.

Das Problem war, dass es keinen Zugang zu Wasser gab. 1200 km Kanäle, die im Rahmen des Vaalharts-Bewässerungssystems gebaut wurden, liefern das benötigte Wasser. Doch die Stromnetzinfrastruktur in Südafrika ist nicht in der Lage, die Nachfrage zu bewältigen, und es kommt zu einem fortlaufenden Zeitplan für Stromabschaltungen. Selbst wenn die Versorgung vorhanden ist, ist sie notorisch instabil.

Diese Farm bewässert ihre Obstgärten in Reihen nach einem zeitgesteuerten Bewässerungsplan – ein Zeitplan, der auf der gesamten Plantage zyklisch angewendet wird. Wasser muss im Voraus beim Bewässerungssystem bestellt werden und wird in Zeitfenstern zur Farm geleitet. Wenn ein Stromausfall mit der Ankunft des Wassers zusammenfällt, kann der Bauernhof das Wasser nicht extrahieren; das Wasser geht verloren, Geld geht verloren … der Bewässerungsplan wird durcheinander gebracht und Bäume bleiben unter Dürrebedingungen zurück, was die Ernte vernichtet.

Zwei Systeme liefern 270 kVA

Die Hartswater-Pekannusspflanze entschied, dass es an der Zeit sei, eine große Investition in private Energie zu tätigen – Dafür wandten sie sich an Ecotrades Solar Power Systems – Südafrikanische Experten für private und industrielle Solarenergie. Ecotrades schlug eine private 270-kVA-Stromversorgung vor, die in zwei separate Strominfrastrukturen aufgeteilt ist, um Spannungsabfälle im Kabelverteilungsnetz zu vermeiden, das sich über eine Länge von 4,5 Kilometern erstreckt!

Ecotrades hat das System in vier isolierten Luftkammern vorinstalliert klimatisierte Versandbehälter – zwei für die Batteriebänke, zwei für die Wechselrichter …Sie führen die Arbeiten auf ihrem eigenen Gelände durch, bevor sie die wertvolle Fracht mit ihren eigenen Kranwagen sicher zur Baustelle transportieren.

Hochleistungs-Sammelschiene

Izak Oosthuizen, Geschäftsführer von Ecotrades, sagt: „Eine der größten Herausforderungen bei dieser Installation war der Batterieausgleich.“ Die Installation umfasst 336 Batterien – Alle müssen mit identischen Kabellängen verbunden werden. Möglicherweise gibt es viel Spielraum für das Kabel. Am Ende konnten wir das Problem lösen – Dafür möchten wir Victrons Vertriebsleiter Gerrit Tromp  für seine Hilfe danken– mit einer ergonomischen Batterieanordnung, verkabelt in einigen wirklich robusten Stromschienen mit einer Breite von 100 mm und einer Dicke von 10 mm.“

Das System besteht aus:

• 18 Quattro Wechselrichter/Ladegeräte mit 15 kVA – insgesamt 270 kVA
• 50 SmartSolar MPPT Laderegler 250/100 VE.Can
• 12 Fronius Eco 27kW 3-Phasen-Solarwechselrichter
• 336 SolarMD SS 202  7,4kWh Lithiumbatterien – insgesamt 2,5 MWh
• 1680 Longi-Solarmodule mit einer Leistung von 430 Wp – das sind insgesamt 722 kWp
• 2 Cummins-Diesel-Backup-Generatoren mit einer Nennleistung von jeweils 200 kVA
• 9 Aufwärts-Abwärtstransformatoren zur Reduzierung von Verlusten in der 4,5 km langen privaten Netzinfrastruktur< /li>
• 2 Cerbo GX bietet die Überwachung des gesamten Systems und Kontrolle – einschließlich der Steuerung von Geräten Dritter

Eine späte Erweiterung des geplanten Designs bestand darin, die Solarladeregler außen  zu montieren. Überspannen Sie den Container, wo sie die Wärme problemlos abführen und gleichzeitig ihre enorme Solarernte einfahren können. Die Solarladegeräte haben die Schutzart IP43 (das Gerät ist vor senkrecht fallendem Wasser oder einem Winkel von bis zu 60° zur Senkrechten geschützt), sodass es keine „Nachteile“ gab. um sie offen unter einem Profildach zu installieren.

Leistung bei Victron Remote Management

Das Hartswater-Projekt auf der

Die Gesamtsystemsteuerung erfolgt durch Cerbo GX. Diese Installation zeigt, wie gut der neue Cerbo GX mit 25 MPPT-Solarladegeräten sogar nahe seinen Designgrenzen funktioniert. 6 Fronius Solar-Wechselrichter; 135 kVA Wechselrichterleistung; und Solar MD-Lithiumbatterien mit enormer Kapazität, die alle an jedes Gerät angeschlossen sind. Kein Problem.

Übrigens können Sie mit VRM Systemdaten für fast jeden Zeitraum untersuchen, von der letzten Stunde, einigen Stunden, Tagen, Tagen, Wochen, Monaten oder Monaten bis hin zur Lebensdauer des Installation. Dies ist sehr nützlich, wenn Sie analysieren und vergleichen möchten, wie sich ein System im Laufe der Jahreszeiten oder aufgrund einer Änderung oder eines neuen Ereignisses verhält.

Der größte Strombedarf auf der Farm stammt von einer Reihe von 30-40-kW-Wasserpumpen, versorgt durch Aufwärts-Abwärtstransformatoren. Die Pumpen befördern Wasser durch Hunderte Meter lange Schläuche vom Reservoir zu den Sprinkler-Bewässerungsauslässen.

Auf dem Gelände gibt es außerdem vier Gehöfte – die nun alle von der Einführung einer zuverlässigen Energiequelle profitieren.

Relaisgetriggerter Generatorstart

Die Solar MD Lithium-Batterien in dieser Installation halten einer vollständigen Entladung mehr als 4000 Mal stand, halten aber länger wenn der Ladezustand nicht unter 20 % sinkt. Aus diesem Grund wurde der Cerbo GX so programmiert, dass er die Generatoren automatisch startet, wenn dieser Schwellenwert erreicht wird, indem eines der integrierten Relais für genau diese Aufgabe verwendet wird. Ein weiterer Befehl stoppt den Generator automatisch, wenn der Batterieladezustand wieder auf 40 % gestiegen ist. Ecotrades geht davon aus, dass dieser programmierte Ladeparameter die Lebensdauer der Batterien von 11 auf 16 Jahre verlängern wird. mit einer angenommenen Restkapazität am Ende der Lebensdauer für die gesamte Batteriebank von 70 %. Somit kann das programmierbare Relais enorme Einsparungen erzielen, indem es die Batterielebensdauer verlängert.

Bienenschwarm

Izak erinnert sich an einen ungewöhnlichen Vorfall: Nach einer Woche schlechten Wetters erwachten die Diesel-Notstromgeneratoren von Cummins zum Leben wie erwartet, aber eine der Einheiten – mit nur drei Stunden Laufzeit auf der Uhr – Wegen eines niedrigen Öldrucks kam es bald zum Stillstand und konnte nicht wieder gestartet werden. Als die Techniker von Ecotrade vor Ort eintrafen, fanden sie auf dem Boden eine Öllache, die durch die Öffnung des Ölmessstabs herausgeblasen worden war. konnte aber die Ursache nicht finden. Nach zwei Tagen ohne erfolgreichen Neustart entschieden sie, dass die Einheit zur Untersuchung den Standort verlassen musste … und bemerkten gerade, dass sich ein Bienenschwarm im Entlüftungsrohr niedergelassen hatte! „So etwas haben wir nicht erwartet!“ er sagt – „…von nun an decken wir die Entlüftung mit Netz ab.”

Satellitenansicht

Der Maßstab der Wasser-/Strominstallation lässt sich am besten von einem Satelliten aus betrachten. Die Farm liegt zwischen Hartswater und Jan Kempdorp in Nordkap, Südafrika.

Erfolgreiches Wassermanagement maximiert die Ernte

Der Pekannussbauer ist mit seiner Investition sehr zufrieden. Er besitzt auch andere Farmen und verhandelt mit Ecotrades über eine private Stromanlage für diese. Tatsächlich gibt es in der Region viele hundert landwirtschaftliche Betriebe und Ecotrades hofft, dass der hier gezeigte Erfolg andere Landwirte dazu ermutigen wird, sich für die Zuverlässigkeit privater Energie zu entscheiden. Dadurch werden die Kopfschmerzen durch Stromausfälle vermieden; unterbrochene Bewässerungspläne; und es wird Rekordernten garantieren.

Ecotrades hat ein Video des Installationsprozesses produziert: