Integrazione delle Energie Rinnovabili nell'Elettrificazione Rurale: Implementazione di un Inverter Ibrido ad Alta Tensione in Sylvania

Integrazione delle energie rinnovabili nell'elettrificazione rurale: sviluppo di un inverter ibrido ad alta tensione in Silvania

Riassunto

Questo caso documenta la realizzazione nel 2024 di un sistema di inverter ibrido ad alta tensione a tre fasi (intervallo 5 ‰ 10 kW) a Sylvania, una città europea remota.Affrontare l'instabilità della rete e l'elevata dipendenza dal gasolio, gli enti locali in collaborazione conanonimoIl progetto ha raggiunto un'efficienza da fotovoltaica a CA del 97,8%, ha ridotto le interruzioni della rete del 92% e ha ridotto il consumo di diesel del 75% in sei mesi.I successi tecnici includono transizioni senza soluzione di continuità (< 10 ms) e un funzionamento adattivo in condizioni ambientali estreme (da 25°C a 60°C)Le sfide riguardano l'allineamento delle attrezzature ai codici di rete UE (VDE 4105, EN 50549-1) e la configurazione di sistemi MPPT doppi per irradiazioni irregolari.Il caso illustra come le specifiche tecniche standardizzate, la protezione dalle sovratensioni e le metriche di efficienza consentono un'integrazione resiliente delle energie rinnovabili nelle infrastrutture critiche.

Parole chiave:Integrazione delle energie rinnovabili, elettrificazione rurale, inverter ibrido, stabilità della rete, ottimizzazione delle MPPT

1Introduzione: contesto e protagonisti

Timeline e luogo

• Fase 1 (gennaio-marzo 2024):Valutazione del sito di Sylvania (lat.: 48.7°N, pop. 2.300), una regione montuosa con 150 interruzioni annuali della rete.
• Fase 2 (aprile/giugno 2024):Implementazione del sistema in 3 siti critici: clinica medica, impianto di depurazione dell'acqua e centro di risposta alle emergenze.
• Fase 3 (luglio-dicembre 2024):Monitoraggio delle prestazioni e certificazione del codice di rete.

Parti interessate

• Dottoressa Elena Rostova:Commissario per l'energia, Consiglio comunale di Sylvania.
• Signor Henrik Vogel:Ingegnere capo,anonimoGruppo di soluzioni per le rinnovabili.
• Consiglio della Comunità:Rappresentanti del settore agricolo, sanitario e dell'istruzione.

Sfida fondamentale

La rete di Sylvania ha subito fluttuazioni di tensione (260 V ∼520 V) e deviazioni di frequenza (45 Hz ∼65 Hz) a causa dell'infrastruttura invecchiata.Il Consiglio ha cercato un prodotto conforme (IEC/EN 62109-1), soluzione IP65 operativa a 1.800 m di altitudine con un'efficienza di ≥96% Eur.

2- Specifiche tecniche e attuazione

Progettazione della soluzione

• Equipaggiamento:8 unità di inverter ibridi trifasici da 10 kW (specificità del modello TP10KH)
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  • Input PV:2x tracker MPPT (1000V max, 160V ≈ 950V range operativo), corrente di cortocircuito di 30A max per tracker.
  • Integrazione della batteria:Potenza di carica di 15 000 W/11,300 W di scarica.
  • Output di rete/backup:380V/415V trifase, potenza apparente di 11.000VA (PF=1), < tempo di trasferimento di 10 ms.
  • Protezioni:Polarità inversa CC, cortocircuito CA, arrester di sovratensione di tipo II e GFCI.

Processo di distribuzione

• Settimana 1 ¢4:Installato 112 moduli fotovoltaici (480V fili DC) con connettori MC4 su tutti i tetti della clinica.
• 5°8° settimana:Configurazione delle batterie (intervallo 120V/600V) e delle impostazioni di collegamento alla rete secondo le norme CEI 0-21.
• Aggiustamento critico:Scala di riduzione per i minimi invernali di 15 °C e 1.800 m di altitudine (> regola di riduzione di 2.000 m).

3Risultati e analisi d'impatto

Risultati quantitativi

Miglioramenti qualitativi