Sistemele fotovoltaice, eoliene sau hidro, instalate in zone izolate sau greu accesibile, trebuie proiectate intr-un mod diferit comparativ cu sistemele fotovoltaice din aplicatii standard. Este obligatoriu sa facem acest lucru pentru a obtine o redundata cat mai ridicata a sistemelor aflate in functiune.  Desi Ecovolt ofera beneficiarilor monitorizarea sistemelor fotovoltaice de la distanta prin sistemul integrat de management introdus acum 4 ani, acest lucru nu este intotdeauna posibil.

Pentru realizarea unui asemenea sistem, pe langa datele obligatorii utilizate in proiectarea unei arhitecturi fotovoltaice de acest tip, au fost luate in considerare urmatoarele cerinte minime de proiectare:
  •   sistemul trebuie sa fie foarte fiabil
  •   sistemul trebuie sa asigure necesarul de energie si in perioada de iarna
  •   sistemul trebuie sa aiba mai multe surse de incarcare a bateriilor
  •   sistemul trebuie sa fie cat mai simplu de utilizat
  •   sistemul trebuie sa aiba o intretinere cat mai redusa
  •   sistemul trebuie sa dispuna de echipamente cu redundanta in functionare
  •   sistemul trebuie sa coste cat mai putin, fara a pierde nivelul de calitate si performanta

Pentru a atinge aceste deziderate, in prima etapa a fost realizata in urma analizei tehnice, proiectarea standard pentru a obtine datele de mai jos:

 
    - valorile productiei de energie pe fiecare sezon
    - cantitatea de energie care trebuie stocata 
    - cantitatea de energie care este consumata zilnic si in fiecare sezon

Faceti click mai jos pentru link-ul cu descrierea tehnica a unui astfel de sistem.
 


Muntele Stogu situat in apropiere de Baile Olanesti, este cunoscut speologilor pentru peisajul spectaculos dar mai ales pentru cele doua pesteri aflate in vecinatate, Pestera Rac si Pestera Clopot. In aceasta zona superba se afla Schitul Prislopel unde am reusit cu greu sa ajungem pentru a instala un mic sistem fotovoltaic. Accesul la micuta bisericuta a fost o mare provocare, singurul "drum" fiind o poteca foarte ingusta si inclinata pe care se putea urca doar in sir indian si de multe ori folosind arborii din jur pentru sprijin. Lipsa drumului de acces a ridicat valoarea constructiei foarte mult, deoarece toate materialele necesare au fost transportate cu bratele de catre voluntari. Peisajul insa ...este unic !

Haideti sa analizam impreuna structura tehnica a sistemului instalat in locatia de mai sus.
 

1. Sursa primara si productia de energie
 
Pentru asigurarea necesarului de energie, in urma proiectarii a rezultat ca utilizarea unei retele fotovoltaice de 1000Wp, va fi suficienta pentru acoperirea necesarului de energie, insa pentru atingerea fiabilitatii va fi nevoie sa selectam o clasa superioara de panouri fotovoltaice. Se stie ca diferenta de productie intre sezonul de vara si sezonul rece este de 4 ori, insa alegerea inteligenta a sursei primare de productie poate reduce intr-o oarecare masura aceasta diferenta.
 
 
In cadrul acestui sistem am utilizat panouri fotovoltaice Black-Line cu o putere de 265W fabricate in tehnologie Glass-Glass de catre SOLARA GmbH. Acestea sunt recunoscute de catre piata globala, ca fiind unele dintre cele mai performante panouri fotovoltaice existente in acest moment, fiind fabricate integral in Germania in fabrica din Wismar

Utilizarea acestor panouri ne ofera fiabilitatea si performanta de care avem nevoie pentru realizarea acestui sistem. Evident ca exista si alte panouri pe piata, similare ca performanta fabricate de alti producatori, insa experienta celor 14 ani de cand construim aceste sisteme in Romania, ne arata ca alegerea de mai sus este intotdeauna un bilet castigator. Ecovolt utilizeaza o gama larga de panouri fotovoltaice cu grade diferite de performante si pret pentru aplicatile pe care le punem in functiune, insa pentru sistemele greu accesibile, alegem intotdeauna gradul cel mai ridicat de calitate.


 


Sistemul de panouri fotovoltaice a fost instalat pe o structura reglabila. Acest lucru ne va permite obtinerea unei cantitati de energie suplimentare in fiecare sezon, utilizand unghiul de expunere optim.

2. Conversia si procesarea energiei electrice produsa fotovoltaic
 
Odata rezolvata problema tehnica a fiabilitatii productiei de energie, va fi nevoie sa ne oprim la alegerea sistemului de conversie a energiei. Din start stim ca pentru a maximiza productia de energie si a reduce pierderile la minim, trebuie sa utilizam un regulator (controler) MPPT.  Trebuie doar sa aveti in vedere utilizarea unui regulator MPPT digital si nu a unuia analogic. Desi sunt similare ca principiu de functionare, exista o mare diferenta intre cele doua modele si tehnologii. Pentru ca acest sistem este instalat intr-o zona foarte greu accesibila, fiabilitatea acestor regulatoare este esentiala. Vom alege intotdeauna un regulator MPPT digital, fara ventilatoare incorporate pentru a elimina zgomotul si probabilitatea unei defectiuni.
 
 
 

Regulatoarele XW produse de Schneider Electric sunt printre cele mai performate existente in acest moment pe piata. Aceste regulatoare sunt produse de peste 18 ani pe piata, avand unul dintre cele mai avansate sisteme de incarcare a acumulatorilor. Ecovolt a instalat cateva sute de astfel de regulatoare in Romania si toate functioneaza impecabil.  
 
3. Sistemul de stocare a energiei

Alegerea sistemului de baterii pentru sistemele cu energie solara, va fi intotdeauna o operatiune dificila. Trecand peste analiza capacitatii de stocare si metodologia determinarii cantitatii de energie stocate, putem spune cu certitudine ca utilizarea unor baterii fara intretinere, va fi cea mai buna alegere pentru un sistem instalat intr-o zona izolata. Alegerea acumulatorilor in acest caz, se va baza mai ales pe numarul de cicli, durata de viata si rezistenta la variatia de temperatura. Nu orice tip de acumulator prezinta performantele necesare aplicatiei, iar aparitia in ultimii ani a unei game foarte variate de acumulatori pe piata, va face alegerea si mai dificila. Avem totusi cateva criterii care ne vor ajuta sa facem alegerea cea mai corecta. In primul rand trebuie sa tineti cont ca pretul unui acumulator va fi ultimul criteriu care trebuie luat in calcul. Am descoperit ca foarte multi beneficiari fac exact opusul, iar rezultatul este intotdeauna un dezastru. 



Pentru acest sistem am ales acumulatorii fabricati de Rolls Canada cu o capacitate de 200Ah. Acest model de acumulator indeplineste toate criteriile impuse de performantele cerute de la acest sistem fotovoltaic si se pliaza foarte bine pe necesitatile de energie solicitate de consumatori.  Criterile de rezistenta ohmica interna si gestiunea capacitatii de stocare la temperaturi joase, au fost definitorii in alegerea modelului de acumulator. 

4. Sistemul de transfer la 230Vac/50Hz

Asa cum am spus in repetate randuri in cadrul acestui articol, modul de acces in locatia instalarii sistemului este extrem de dificila.  Pentru alimentarea consumatorilor in curent alternativ la 230Vac a fost nevoie de instalarea unui invertor, obligatoriu cu unda sinusoidala pura, cu o putere in jur de 1500W.  Am ales invertorul produs de Phocos care realizeaza necesarul de putere impus.


Acest model de invertor este cu unda pura generata in frecventa si nu cu transformator. Desi invertoarele dotate cu transformator sunt mai performante si mai potente, in acest caz consumatorii care trebuie alimentati, nu necesita performanta impusa de invertoarele cu transformator.  Acest lucru a fost un avantaj , pentru ca invertoarele in frecventa au o greutate foarte mica in comparatie cu cele cu transformator.  Greutatea lor aducand un aport substantial la transportul sistemului in locatie. 


5. Sistemul de incarcare secundara

Sistemul de incarcare secundara a fost ales dupa mai multe analize si discutii tehnice referitoare la tipul si modelul care va necesar sa fie instalat. 



Pentru incarcarea acumulatorilor cu ajutorul unui generator diesel, am ales sa utilizam doua redresoare de incarcare in 3-trepte, conectate in paralel. Acest lucru va crea un avantaj superior, desi solutia tehnica este mai costisitoare.  Se va obtine redundanta necesara acestui sistem izolat, dar mai ales vom putea opera gradual cu incarcarea indiferent cat de deteriorat sau neproductiv va fi generatorul pe benzina sau diesel. In acest zone izolate, rareori gasim in functiune generatoare pe benzina performante. Utilizarea unor redresoare programabile ar fi impus o anumita intelegere de operare si configurare din partea beneficiarilor, ceea ce in acest caz nu era posibil. 
 
Acestea sunt considerentele cele mai importante care trebuie luate in calcul si modul in care ele au fost rezolvate pentru Schitul Prislopel.

Solutia tehnica aleasa in acest caz este de departe solutia optima pentru a atinge toate criterile impuse la demararea acestui proiect.