Nhà máy PV nổi lớn nhất Israel ứng dụng công nghệ biến tần

Tiết kiệm nước, sản xuất năng lượng xanh, tầm nhìn lớn: Những nguyên tắc định hướng này đã thúc đẩy KACO new energy GmbH của Siemens cùng đối tác địa phương Altitude cung cấp thiết bị điện cho công viên điện mặt trời nổi lớn nhất tại Israel. Giải pháp hệ thống Virtual Central (Trung tâm ảo) có thể đáp ứng hoàn hảo nhu cầu này.

Tình trạng bốc hơi nước và bề mặt hồ chứa chưa sử dụng

Hồ chứa nước Habonim nằm ở vùng ven biển phía nam Haifa, Israel. Hồ có sức chứa 3,3 triệu mét khối nước, bao phủ diện tích khoảng 455 mét vuông. Nguồn nước này được dùng để phục vụ hoạt động nông nghiệp trong vùng. Vào những ngày nắng nóng, một lượng nước bốc hơi khỏi hồ và không thể dùng cho nông nghiệp được nữa.

May thay, Israel đã cam kết đẩy mạnh sử dụng năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, mục tiêu này cũng mang đến thách thức mới. Ví dụ, Israel đang phải đối mặt với tình trạng hạn chế về không gian. Năng lượng mặt trời phải cạnh tranh với các dự án hạ tầng quan trọng khác.

Thiết bị biến tần Siemens màu xanh dương và trắng có thiết kế kiểu dáng đẹp và màn hình hiển thị kỹ thuật số.

Hệ thống năng lượng mặt trời ngăn bốc hơi nước và mang lại không gian mới

Kể từ tháng 9/2021, 51.500 mô-đun năng lượng mặt trời đã bao phủ hồ chứa nước Habonim, tạo ra tổng công suất 23 MW. Nhà máy PV nổi này sản xuất năng lượng sạch cho 3.000 hộ gia đình. Hệ thống được xây dựng theo thiết kế Trung tâm ảo đổi mới và sáng tạo.

Tủ gom dòng DC tiếp nhận các chuỗi mô-đun năng lượng mặt trời, đồng thời quản lý việc giám sát chuỗi. Các tủ gom dòng DC này nằm ngay trên cấu trúc nổi của hồ chứa. Từ đó, cáp DC truyền tải năng lượng đến các cụm biến tần được chỉ định nằm trên bờ ngay sát hồ chứa. Giải pháp này tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động vận hành và bảo trì đối với 120 biến tần chuỗi blueplanet 150 TL3 từ nhà máy sản xuất của Siemens tại Đức. Đối tác phân phối Altitude luôn cung cấp sẵn các thiết bị này tại thị trường Israel.

Các mô-đun năng lượng mặt trời ngăn nước bay hơi, từ đó có thể sử dụng nhiều nước hơn cho mục đích nông nghiệp. Một lợi ích quan trọng khác của hệ thống điện mặt trời nổi là tránh được tình trạng cạnh tranh không gian với các dự án hạ tầng quan trọng khác như trường học hay bệnh viện – vấn đề thường gặp ở hệ thống điện mặt trời lắp đặt trên mặt đất. Việc triển khai hệ thống nổi trên mặt nước giúp tránh xung đột, đồng thời giải phóng không gian cho các dự án khác.

Phương pháp tiếp cận Virtual Central giúp giảm chi phí và tăng sản lượng

Thiết kế Virtual Central mang lại nhiều lợi thế khác cho hệ thống điện mặt trời nổi. Vì các bộ biến tần có thể lắp đặt gần hồ chứa nên không cần kéo dây cáp đi xa. Chỉ các bộ biến tần đơn MTTP (theo dõi điểm công suất tối đa) của Siemens mới có thể triển khai theo cách này. Ngoài ra, thất thoát điện năng chỉ diễn ra ở phía DC, cho phép truyền tải năng lượng hiệu quả cao từ hồ chứa vào đất liền ở mức điện áp 1500 VDC. Khi kết hợp với hiệu suất lên đến 99,2%, các bộ biến tần đơn MPPT có thể mang lại sản lượng cao hơn so với thiết kế truyền thống sử dụng biến tần đa MPPT.

Gần đây, nhiều viện nghiên cứu độc lập đã xác nhận điều đó. Vì thiết kế này cần ít cáp hơn nên chi phí đầu tư cho hệ thống phụ trợ cũng có thể giảm đến 10%, qua đó giảm chi phí đầu tư tổng thể.

Tóm lại, phương pháp tiếp cận Virtual Central giúp giảm chi phí đầu tư, nâng cao sản lượng và mang lại lợi ích rõ rệt cho hoạt động vận hành cũng như bảo trì, đặc biệt đối với các hệ thống quang điện (PV) nổi. Nhiều dự án PV nổi khác áp dụng phương pháp Virtual Central đang được phát triển và sẽ sớm triển khai.

Đọc “Nghiên cứu về khả năng gia tăng sản lượng khi sử dụng biến tần đa MPPT so với biến tần đơn MPPT trong các hệ thống điện mặt trời có cấu hình và địa điểm khác nhau.”