La granja solar privada más grande de Sudáfrica

Un huerto de nueces pecanas de 180 hectáreas en Hartswater, Sudáfrica, ha resuelto su problema de riego prácticamente de la noche a la mañana instalando el parque solar de bajo voltaje fuera de la red más grande de la región.

El problema era la falta de acceso al agua; 1.200 kilómetros de canales construidos como parte del Plan de Irrigación de Vaalharts suministran el agua que necesitan. Pero la infraestructura de la red eléctrica en Sudáfrica no puede hacer frente a la demanda y está sujeta a un calendario continuo de cortes de energía. Incluso cuando el suministro está disponible, es notoriamente inestable.

Esta granja riega sus huertos en hileras según un programa de riego programado; un cronograma que se repite a lo largo de toda la plantación. El agua debe solicitarse con antelación al sistema de riego y se canaliza hasta la finca en franjas horarias. Si un corte de luz coincide con la llegada del agua la finca no puede extraerla; se pierde agua, se pierde dinero... el programa de riego se arruina y los árboles quedan en condiciones de sequía, lo que devasta la cosecha.

Dos sistemas proporcionan 270 kVA

La planta de nueces Hartswater Decidió que había llegado el momento de realizar una inversión importante en energía privada. Para lo cual recurrieron a Ecotrades Solar Power Systems – Expertos sudafricanos en energía solar doméstica e industrial. ¡Ecotrades sugirió un suministro de energía privado de 270 kVA dividido en dos infraestructuras eléctricas separadas para evitar caídas de voltaje en la red de distribución de cable que se extiende a 4,5 kilómetros!

Ecotrades preinstaló el sistema en cuatro aislados, aire contenedores de envío acondicionados: dos para los bancos de baterías, dos para los inversores... que realizan el trabajo en sus propias instalaciones antes de transportar la valiosa carga de forma segura al lugar en sus propios camiones grúa.

Barra colectora de alta resistencia

Izak Oosthuizen, director general de Ecotrades, dice: "Uno de los mayores desafíos de esta instalación fue el equilibrio de la batería". La instalación incluye 336 baterías: todos los cuales deben conectarse utilizando longitudes de cable idénticas. Es posible que haya mucho cable flojo. Al final pudimos solucionar el problema; por lo que nos gustaría agradecer la ayuda del director de ventas de Victron, Gerrit Tromp – con una disposición ergonómica de la batería, conectada a unas barras colectoras muy resistentes de 100 mm de ancho y 10 mm de espesor”.

El sistema consta de:

• 18 Quattro Inversor/Cargadores de 15kVA – con un total de 270 kVA
• 50 SmartSolar MPPT reguladores de carga 250/100 VE.Can
• 12 Inversores Solares Trifásicos Fronius Eco 27kW
• 336 SolarMD SS 202  Baterías de litio de 7,4 kWh: con un total de 2,5 MWh
• 1680 paneles Longi Solar con una potencia nominal de 430 Wp: eso es un total de 722 kWp
• 2 generadores diesel de respaldo Cummins con una potencia nominal de 200 kVA cada uno
• 9 transformadores reductores elevadores para reducir las pérdidas en los 4,5 km de infraestructura de red privada< /li>
• 2 Cerbo GX proporciona monitoreo completo del sistema y control: incluido el control de dispositivos de terceros

Una mejora tardía en el diseño planificado fue montar los controladores de carga solar en el exterior el contenedor donde pueden disipar fácilmente el calor mientras cosechan su enorme cosecha solar. Los cargadores solares tienen una clasificación de protección IP43 (la unidad está protegida contra salpicaduras de agua que caen verticalmente o dentro de los 60° de la vertical), por lo que no hubo "desventajas" al instalarlos. hasta instalarlos al aire libre, bajo un techo perfilado.

Rendimiento de Victron Remote Management

El proyecto Hartswater en la Victron Remote Management (VRM)  se puede ver en tiempo real sin visitar el sitio. La pestaña Avanzado proporciona un análisis de la entrada/salida de energía y demuestra cómo los 25 controladores de carga solar VE.Can conectados en cadena sincronizan su salida.

El control general del sistema lo proporciona el Cerbo GX. Esta instalación demuestra qué tan bien funciona el nuevo Cerbo GX incluso cerca de sus límites de diseño con cargadores solares de 25 MPPT; 6 inversores solares Fronius; 135kVA de potencia del inversor; y baterías de litio Solar MD de gran capacidad, todas conectadas a cada dispositivo. No hay problema.

Por cierto, al utilizar VRM puede examinar los datos del sistema para casi cualquier intervalo de tiempo, desde la última hora, algunas horas, día, días, semana, mes o meses, hasta la vida útil del sistema. instalación. Esto es realmente útil cuando quieres analizar y comparar cómo se comporta un sistema a lo largo de las estaciones, o como resultado de algún cambio o nuevo evento.

La mayor demanda de energía en la granja proviene de una serie de Bombas de agua de 30-40kW, servidas por transformadores reductores elevadores. Las bombas envían agua a través de cientos de metros de manguera desde el depósito hasta las salidas de riego por aspersión.

También hay cuatro granjas en el lugar: todos los cuales ahora se benefician de la introducción de una fuente de energía confiable.

Arranque del generador accionado por relé

Las baterías de Litio Solar MD de esta instalación pueden soportar descargas completas más de 4000 veces, pero duran más si no se agotan por debajo del 20% del estado de carga. Por esta razón, el Cerbo GX ha sido programado para arrancar automáticamente los generadores si se alcanza este umbral utilizando uno de los relés integrados disponibles para tal tarea. Un comando adicional detiene automáticamente el generador cuando el estado de carga de la batería vuelve a subir al 40%. Ecotrades espera que este parámetro de carga programado extienda la vida útil de las baterías de 11 a 16 años; con una capacidad residual supuesta al final de su vida útil para todo el banco de baterías del 70%. Por lo tanto, el relé programable puede generar enormes economías al extender la vida útil de la batería.

Enjambre de abejas

Izak recuerda un incidente inusual: después de una semana de mal tiempo, los generadores diesel de respaldo de Cummins cobraron vida con un rugido. como se esperaba, pero una de las unidades: con sólo tres horas de funcionamiento en el reloj: Pronto se detuvo debido a un evento de baja presión de aceite y no se pudo reiniciar. Los técnicos de Ecotrade que llegaron al lugar encontraron un charco de aceite en el suelo que había salido disparado a través de la apertura de la varilla medidora. pero no pude encontrar la causa. Después de dos días sin un reinicio exitoso, decidieron que la unidad tendría que salir del sitio para realizar una investigación... ¡y en ese momento notaron que un enjambre de abejas se había instalado en el tubo de ventilación! "¡No esperábamos algo así!" dice... “…a partir de ahora taparemos el respiradero con malla.”

Vista satélite

La escala de la instalación de agua/electricidad se ve mejor desde un satélite. La granja está ubicada entre Hartswater y Jan Kempdorp en Northern Cape, Sudáfrica.

Gestión exitosa del agua maximiza la cosecha

El productor de nueces pecanas está muy satisfecho con su inversión. También es propietario de otras granjas y está en conversaciones con Ecotrades sobre una instalación eléctrica privada para ellas. De hecho, hay cientos de granjas en la región y Ecotrades espera que el éxito demostrado aquí anime a otros agricultores a elegir la confiabilidad de la energía privada. Eso evitará los dolores de cabeza de los cortes de energía; horarios de riego interrumpidos; y garantizará cosechas excelentes.

Ecotrades ha producido un vídeo del proceso de instalación: