La plus grande ferme solaire privée d'Afrique du Sud

Un verger de noix de pécan de 180 hectares à Hartswater, en Afrique du Sud, a résolu son problème d'irrigation pratiquement du jour au lendemain en installant le plus grand parc solaire basse tension hors réseau de la région.

Le problème était le manque d’accès à l’eau. 1 200 km de canaux construits dans le cadre du projet d'irrigation de Vaalharts fournissent l'eau dont ils ont besoin. Mais l’infrastructure du réseau électrique en Afrique du Sud est incapable de répondre à la demande et est soumise à un calendrier continu de coupures de courant. Même lorsque l'approvisionnement est en cours, il est notoirement instable.

Cette ferme arrose ses vergers en rangées selon un programme d'irrigation chronométré - et il s'agit d'une source d'eau potable. un horaire qui est circulé dans toute la plantation. L'eau doit être commandée à l'avance auprès du système d'irrigation et est acheminée vers la ferme selon des plages horaires. Si une coupure de courant coïncide avec l’arrivée de l’eau, l’exploitation agricole n’est pas en mesure de l’extraire ; l'eau est perdue, l'argent est perdu... le programme d'irrigation est gâché et les arbres sont laissés dans des conditions de sécheresse, ce qui dévaste la récolte.

Deux systèmes fournissent 270 kVA

L'usine de noix de pécan de Hartswater a décidé que le moment était venu de réaliser un investissement majeur dans l'énergie privée - pour lequel ils se sont tournés vers Systèmes d'énergie solaire Ecotrades – Experts sud-africains en énergie solaire domestique et industrielle. Ecotrades a proposé une alimentation électrique privée de 270kVA divisée en deux infrastructures électriques distinctes pour éviter les chutes de tension sur le réseau de distribution par câble qui s'étend sur 4,5 kilomètres !

Ecotrades a préinstallé le système dans quatre chambres isolées à air conteneurs d'expédition conditionnés - deux pour les parcs de batteries, deux pour les onduleurs … effectuant le travail dans leurs propres locaux avant de transporter la précieuse cargaison en toute sécurité sur le site dans leurs propres camions-grues.

Barre omnibus robuste

Izak Oosthuizen, directeur général d'Ecotrades, déclare : « L'un des plus grands défis de cette installation était l'équilibrage des batteries. L'installation comprend 336 batteries - qui doivent tous être connectés à l’aide de longueurs de câble identiques. Il y aura potentiellement beaucoup de câble détendu. En fin de compte, nous avons pu résoudre le problème - pour lequel nous tenons à remercier pour l'aide du directeur des ventes de Victron Gerrit Tromp -ndash; avec un agencement de batterie ergonomique, câblé dans des barres omnibus très résistantes de 100 mm de large et 10 mm d'épaisseur. 

Le système comprend :

• 18 Quattro Onduleur/Chargeurs de 15kVA - totalisant 270 kVA
• 50 SmartSolar MPPT régulateurs de charge 250/100 VE.Can
• 12 onduleurs solaires triphasés Fronius Eco 27kW
• 336 SolarMD SS 202  Piles au lithium de 7,4 kWh - totalisant 2,5 MWh
• 1 680 panneaux solaires Longi évalués à 430 Wc - cela représente un total de 722 kWp
• 2 générateurs de secours diesel Cummins d'une puissance nominale de 200 kVA chacun
• 9 transformateurs abaisseurs élévateurs pour réduire les pertes dans les 4,5 km d'infrastructure de réseau privé< /li>
• 2 Cerbo GX assurent la surveillance de l'ensemble du système et contrôle - y compris le contrôle d'appareils tiers

Une amélioration tardive de la conception prévue consistait à monter les contrôleurs de charge solaire à l'extérieur le conteneur où ils peuvent facilement dissiper la chaleur tout en récoltant leur énorme récolte solaire. Les chargeurs solaires ont un indice de protection IP43 (l'unité est protégée contre les projections d'eau tombant verticalement ou à moins de 60° de la verticale), il n'y avait donc aucun « inconvénient » ; à les installer à ciel ouvert, sous un toit profilé.

Performance sur la gestion à distance Victron

Le projet Hartswater sur le Victron Remote Management (VRM)  peut être consultée en temps réel sans visiter le site. L'onglet Avancé fournit une analyse de l'entrée/sortie de puissance et montre comment les 25 contrôleurs de charge solaire VE.Can connectés en série synchronisent leur sortie.

Le contrôle global du système est assuré par le Cerbo GX. Cette installation démontre à quel point le nouveau Cerbo GX fonctionne même près de ses limites de conception avec 25 chargeurs solaires MPPT ; 6 onduleurs solaires Fronius ; 135 kVA de puissance de l'onduleur ; et des batteries au lithium Solar MD d'une énorme capacité, toutes connectées à chaque appareil. Pas de problème.

Soit dit en passant, en utilisant VRM, vous pouvez examiner les données du système pour presque n'importe quelle période, depuis la dernière heure, quelques heures, le jour, les jours, la semaine, le mois ou les mois, jusqu'à la durée de vie du système. installation. Ceci est vraiment utile lorsque vous souhaitez analyser et comparer les performances d'un système au fil des saisons, ou à la suite d'un changement ou d'un nouvel événement.

La plus grande demande d'énergie sur la ferme provient d'un certain nombre de Pompes à eau de 30 à 40 kW, desservies par des transformateurs élévateurs et abaisseurs. Les pompes envoient l'eau à travers des centaines de mètres de tuyaux, depuis le réservoir jusqu'aux points d'irrigation par aspersion.

Il y a également quatre fermes sur le site - ; qui bénéficient tous désormais de l'introduction d'une source d'énergie fiable.

Démarrage du générateur déclenché par relais

Les batteries Solar MD Lithium de cette installation peuvent résister à des décharges complètes plus de 4 000 fois, mais durent plus longtemps. s'ils ne sont pas épuisés en dessous de 20% de leur état de charge. Pour cette raison, le Cerbo GX a été programmé pour démarrer automatiquement les générateurs si ce seuil est atteint en utilisant l'un des relais embarqués disponibles pour une telle tâche. Une autre commande arrête automatiquement le générateur lorsque l'état de charge de la batterie est remonté à 40 %. Ecotrades s'attend à ce que ce paramètre de charge programmé prolonge la durée de vie des batteries de 11 ans à 16 ans. avec une capacité résiduelle supposée en fin de vie pour l’ensemble du parc de batteries de 70 %. Ainsi, le relais programmable peut générer d'énormes économies en prolongeant la durée de vie de la batterie.

Essaim d'abeilles

Izak se souvient d'un incident inhabituel : après une semaine de mauvais temps, les générateurs de secours diesel Cummins ont pris vie en rugissant. comme prévu mais l'une des unités - avec seulement trois heures d'autonomie au compteur - s'est rapidement arrêté en raison d'un événement de basse pression d'huile et n'a pas pu être redémarré. Les techniciens d'Ecotrade arrivés sur place ont découvert au sol une flaque d'huile qui avait été expulsée par l'ouverture de la jauge. mais je n'ai pas trouvé la cause. Après deux jours sans redémarrage réussi, ils ont décidé que l'unité devait se rendre hors site pour enquête... et ont remarqué à ce moment-là qu'un essaim d'abeilles avait élu domicile dans le tuyau de reniflard ! «Nous ne nous attendions pas à quelque chose de pareil ! dit-il - «…à partir de maintenant, nous recouvrons le reniflard de grillage.»

Vue satellite

L'échelle de l'installation d'eau/électricité est mieux vue depuis un satellite. La ferme est située entre Hartswater et Jan Kempdorp au Cap Nord, en Afrique du Sud.

Une gestion de l'eau réussie maximise la récolte

Le producteur de noix de pécan est vraiment satisfait de son investissement. Il possède également d'autres fermes et est en discussion avec Ecotrades au sujet d'une installation électrique privée pour celles-ci. En fait, il existe plusieurs centaines de fermes dans la région et Ecotrades espère que le succès démontré ici encouragera d'autres agriculteurs à choisir la fiabilité de l'électricité privée. Cela évitera les maux de tête liés aux pannes de courant ; programmes d'irrigation interrompus; et cela garantira des récoltes exceptionnelles.

Ecotrades a réalisé une vidéo du processus d'installation :