Hogyan csökkenti a kereskedelmi napelemes EPC 40%-kal a gyors leállási telepítés idejét

Ügyfél háttér

A texasi austini székhelyű napelemes mérnöki, beszerzési és építőipari (EPC) cég az elosztóközpontok és logisztikai raktárak tetőtéri napelemes rendszereire specializálódott. A cég évente 20-30 rendszert telepít, 300 kW-tól 800 kW-ig. A legtöbb háztetők olyan joghatóságok területén találhatók, amelyek elfogadták a National Electrical Code 2020-as felülvizsgálatát, ami azt jelenti, hogy minden rendszernek rendelkeznie kell egy felsorolt ​​gyorsleállítási megoldással, amely az indítást követő 30 másodpercen belül ≤80 V-ra csökkenti a tömb feszültségét.

A 14 fős teljes munkaidős helyszíni személyzettel és az átlagosan két hónapos projektciklussal a csapatnak olyan gyors leállítási megközelítésre volt szüksége, amely egyszerre volt kódkompatibilis és elég egyszerű ahhoz, hogy a telepítés több munkaterületen is mozogjon. A korábbi megoldás működött, de rejtett költségekkel járt, amelyek csak a menetrend késői szakaszában jelentek meg az anyagjegyzékben.

Kihívások a korábbi gyorsleállítási elrendezéssel

A cég egy modulszintű teljesítményoptimalizáló rendszert írt elő a gyors leállításhoz. Mindegyik doboznak saját kommunikációs kapcsolatra volt szüksége egy központi átjáróhoz, az átjáróhoz pedig külön Ethernet-kábelre és egy 24 V-os DC vezérlővezetékre volt szüksége az inverter területére. Egy 400 kW-os, több mint 900 modullal rendelkező tetőn ez azt jelentette, hogy minden modulsoron végig kellett húzni az extra alacsony feszültségű vezetékeket, és három különálló átjáróhelyen kell lezárni.

A helyszíni technikusok több időt töltöttek ezeknek a kommunikációs kapcsolatoknak a telepítésével és hibaelhárításával, mint az egyenáramú kábelezéssel. A hosszú vezetékek időnként leesnek, aminek következtében az inverter leállítási vezérlője hibát jelez. Még akkor is, ha a tömb biztonságos volt, az időszakos kommunikációs hibák téves riasztásokat és sikertelen ellenőrzéseket váltottak ki. Egy projekt négy helyszíni látogatást igényelt, mielőtt a helyi AHJ elfogadta a leállási időzítési tesztet. A többletmunka, az utómunkálatok és az ellenőrzési késések wattonként 0,045 dollárral növelték a vállalat beépítési költségét.

Miért a Soutya 24V DC tápvonal-vezérlő gyorsleállító eszköz?

Az alternatívák értékelése során az EPC csapata három lehetőséget hasonlított össze:

• Átállás integrált gyorsleállítással rendelkező mikroinverterekre – a teljes inverterplatform cseréje szükséges, és az alkatrészek költsége jelentősen megemelkedett.
• Az energiaoptimalizálók megtartása, de nagyobb elektromos személyzet alkalmazása nem oldotta meg a kommunikációs vezetékek alapvető megbízhatósági problémáját.
• A Soutya 24 V-os DC tápvezeték-vezérlő gyorsleállító eszköz használata - a külön kommunikációs busz teljes megszűnése.

A Soutya eszköz a leállítási parancsot a meglévő egyenáramú tápkábelen keresztül küldi, egy 24 V-os egyenáramú tápvezeték jelét használva a modulszintű adókkal való kommunikációhoz. Nincs további Ethernet-futás, és nincs külön kisfeszültségű érzékelő vezeték sem. A ház minden egyes húrkombinációs pontra felszerelhető, és szabványos húrinverterhez csatlakozik. Egyetlen vezérlő több karakterláncot is képes kezelni, ami csökkenti a tetőnként szükséges vezérlődobozok számát.

Egy másik döntő tényező a kompatibilitás volt. Az EPC már szabványos volt egy márkájú sztringinverteren, a Soutya készülék pedig olyan inverterekkel működik, amelyek nem rendelkeznek beépített gyorsleállítással. Ez lehetővé tette a vállalat számára, hogy megtartsa meglévő inverterkészletét és transzformátorterveit, elkerülve minden projekt költséges újrahuzalozását.

Megvalósítás és telepítés

Az első telepítés egy 410 kW-os lapos kereskedelmi tetőn történt Dallasban. A bevezetés két szakaszt ölelt fel három hét alatt:

• Első fázis: A három optimalizáló-stílusú átjárórendszert két Soutya vezérlődobozra cseréltük a fő DC kombináló paneleken.
• Második fázis: A megfelelő Soutya modulszintű távadók telepítése és a meglévő egyenáramú kábelsarukra történő lezárása új kommunikációs vezeték kihúzása nélkül.
• Ezután a csapat bekötötte a váltakozó áramú leválasztó reteszelést, amely kiváltja a leállást, amikor az inverter váltóáramú oldala feszültségmentes lesz.

A kezdeti leállítási teszt során egy akadály jelent meg. A gyenge földelés miatt az egyenáramú tápvezeték vezérlőjelének ereje vesztett egy hosszú szál vége közelében. Soutya alkalmazásmérnöke egy 10 m-es integrált jelszűrő telepítését javasolta ennek a húrnak a végére. Ezzel kevesebb mint egy óra alatt megoldódott a probléma. A beállítás után a leállítási teszt 22 másodpercen belül 8 V-ot mért a modul főcsatlakozóján, kényelmesen a 80 V-os határérték alatt.

Számszerűsített eredmények

A társaság 18 elkészült tetőtéri rendszert követett nyomon a Soutya gyorsleállító eszköz használatának első éve után. Mért eredmények az előző megközelítéshez képest:

• A telepítési idő 43%-kal csökkent- A gyorsleállítási szerelések átlagos munkaórái a 400 kW-os projektenkénti 21 óráról 12 órára nőttek, ami egy teljes munkanapot csökkent az ütemtervből.
• Átdolgozási és ellenőrzési hibák nullára- a kommunikációs hibákra visszavezethető korábbi 1,4 sikertelen ellenőrzés rendszerenként mind a 18 rendszerben nullára csökkent.
• A telepítési költség 35%-kal csökkent- A gyors leállításhoz szükséges összes alkatrész és munka mennyisége wattonkénti 0,048 dollárról wattonként 0,031 dollárra csökkent. Egy 400 kW-os projekten, amely 6800 dolláros megtakarítást jelentett.

Ezek a nyereségek lehetővé tették az EPC-nek, hogy az ajánlati ár megváltoztatása nélkül elnyelje a későbbi anyagár-emelkedést, és a lerövidített építési ütemterv javította a raktárbérlők időben történő szállítását, akiknek tetőszerkezetre volt szükségük.

Ügyfél ajánlása

"A modulszintű gyorsleállítás korábban a legnagyobb piszkos munkaterületünk volt" - mondta a cég műveleti alelnöke. "A Soutya 24 V-os egyenáramú távvezeték-vezérlő eszköz egy réteg bonyolultságot vett ki az egész rendszerből. Többé nem húzunk plusz adatvezetéket, és egyetlen leállási kommunikációs hiba sem volt a váltás óta."

Tanulságok és ajánlások

A projekt három tanulsága kiemelkedik a többi telepítő számára:

• Keressen olyan megoldást, amely újra felhasználja a meglévő vezetékeket.A tápvezeték-vezérlés elkerüli a dedikált kommunikációs kábelt, ami értékes az utólagos felszerelési projekteknél és a hosszú tetőfesztávolságnál.
• Korán ellenőrizze a kompatibilitást az adott invertermárkával.A teljes vásárlás előtti első próbateszt megmentette a csapatot a későbbi hibaelhárítástól.
• A megfelelés teljes költségét mérje, ne az alkatrész árát.A projektenkénti 6800 dolláros munka- és utómunkálati megtakarítás több volt, mint az alkatrészköltség teljes különbözete.

Ha a csapat újraindítaná a projektet, akkor minden 300 m-nél hosszabb zsinórra már az elejétől felteszik a jelerősség-szűrőt a tervrajzra. Ennek ellenére a kisebb módosítás volt az egyetlen probléma, amely mind a 18 telepítésnél előfordult.

Hivatkozások

• NEC 690.12 (NFPA 70), A fotovillamos rendszerek gyors leállítása az épületeken, 2020-as kiadás.https://www.nfpa.org/70
• IEC 60947-1, Kisfeszültségű kapcsoló- és vezérlőberendezések – 1. rész: Általános szabályok.https://webstore.iec.ch/publication/6123