Sistema de fornecimento de energia fotovoltaica off-grid com armazenamento — Aplicação em obras ao ar livre

1. Cenários de aplicação

Durante a execução de obras ao ar livre, são frequentemente utilizadas ferramentas elétricas que se dividem principalmente em dois tipos: as que possuem fonte de alimentação própria (módulo de bateria) e as que dependem de fonte de alimentação externa. As ferramentas elétricas com fonte de alimentação própria funcionam exclusivamente com bateria por um período limitado; para uso prolongado, ainda é necessário recorrer a uma fonte de alimentação externa. Já as ferramentas que dependem de fonte de alimentação externa também requerem essa conexão para operar corretamente.

Atualmente, nas obras ao ar livre, os grupos geradores a diesel são geralmente utilizados para fornecer energia aos equipamentos elétricos. Isso se deve principalmente a dois fatores. Um sistema de abastecimento off-grid em corrente alternada baseado em energia solar e armazenamento de energia pode ser uma opção ainda melhor. Em primeiro lugar, o abastecimento de combustível dos grupos geradores a diesel é extremamente inconveniente: ou os postos de combustível estão muito distantes, ou exigem a apresentação de documento de identidade, o que torna o processo bastante trabalhoso; em segundo lugar, a qualidade da energia fornecida por esses grupos geradores é muito baixa, o que faz com que muitas ferramentas elétricas queimem em pouco tempo. Já o sistema de abastecimento off-grid em corrente alternada baseado em energia solar e armazenamento de energia não exige a busca por postos de combustível: desde que as condições meteorológicas sejam adequadas, ele gera energia de forma contínua e com qualidade estável, podendo substituir integralmente a energia da rede pública.

2. Projeto do sistema

Este sistema de fornecimento de energia fotovoltaica com armazenamento utiliza a tecnologia de barramento DC integrado, que combina de forma orgânica o sistema de geração fotovoltaica, o subsistema de armazenamento em baterias e o sistema de distribuição de corrente contínua, aproveitando plenamente a energia limpa e verde gerada pela solar para fornecer energia de forma estável aos eletrodomésticos. O sistema oferece duas tensões de alimentação: 220 V CA e 24 V CC. Graças ao subsistema de armazenamento em baterias, o sistema suaviza as flutuações do consumo de energia e realiza um ajuste rápido do equilíbrio de potência; assim, todo o sistema de fornecimento garante uma alimentação segura, confiável e estável para residências e habitações, atendendo às necessidades de energia de diversos eletrodomésticos e sistemas de iluminação.

Pontos-chave do design:

(1) Desmontável

(2) Leve e fácil de montar

(3) Alta potência

(4) Longa vida útil, sem necessidade de manutenção

3. Composição do sistema

(1) Unidade de geração de energia:

Produto 1: Módulos fotovoltaicos (monocristalinos e policristalinos); Tipo: Geração de energia solar;

Produto 2: Suporte fixo (estrutura de aço galvanizado a quente); Tipo: Estrutura de fixação para painéis solares;

Acessórios: cabos e conectores fotovoltaicos especiais, bem como acessórios complementares para os suportes de fixação dos painéis solares;

Observação: De acordo com as exigências específicas de cada sistema de monitoramento no local, oferecemos três tipos de estruturas de fixação para painéis solares — tipo pilar, tipo andaime e tipo telhado — para que os usuários possam escolher.

(2) Unidade de armazenamento de energia:

Produto 1: Bateria de chumbo-ácido – Tipo: dispositivo de armazenamento de energia;

Anexo 1: Cabo de conexão para baterias, utilizado para interligar a bateria de chumbo-ácido ao barramento de cabos de saída do conjunto de baterias;

Anexo 2: Caixa de baterias (instalada no compartimento de propulsão), é uma caixa de proteção especial destinada a proteger conjuntos de baterias enterrados no solo ou instalados em ambientes externos, dotada de funções como proteção contra névoa salina, umidade, água e roedores;

(3) Unidade de distribuição de energia:

Produto 1. Controlador CC de armazenamento de energia fotovoltaica Tipo: controle de carga e descarga e controle de estratégias de gestão de energia

Produto 2. Inversor off-grid para armazenamento de energia fotovoltaica: tipo que inverte (converte) a fonte de alimentação em corrente contínua em fonte de alimentação em corrente alternada, fornecendo energia aos eletrodomésticos.

Produto 3. Quadro de distribuição de corrente contínua – Tipo: produto de distribuição de corrente contínua que oferece proteção contra raios para sistemas solares, baterias e equipamentos elétricos.

Produto 4. Quadro de distribuição de corrente alternada – Tipo: proteção contra sobrecorrente e sobrecarga para eletrodomésticos, distribuição de energia em corrente alternada e detecção de conexão à rede elétrica.

Produto 5. Gateway digital de energia (opcional) Tipo: Monitoramento de energia

Acessórios: cabos de conexão para distribuição de corrente contínua (fotovoltaica, baterias, distribuição de CC e proteção contra surtos e raios), bem como acessórios de fixação dos equipamentos.

Comentário:

De acordo com as necessidades do usuário, a unidade de armazenamento de energia e a unidade de distribuição de energia podem ser diretamente integradas em um único gabinete. Nesse caso, as baterias são instaladas no interior do gabinete.

4. Casos típicos

Local: Qinghai, China

Sistema: Sistema de fornecimento de energia solar em corrente alternada off-grid

Descrição:

Como o local do projeto fica a quase 400 quilômetros do posto de combustível mais próximo, a demanda por energia elétrica durante as obras ao ar livre é extremamente elevada. Após múltiplas reuniões com o cliente, foi finalmente decidido implantar um sistema fotovoltaico com armazenamento de energia, em regime off-grid e de fornecimento em corrente alternada, para suprir a demanda energética do canteiro de obras. Os principais equipamentos que consomem eletricidade incluem as ferramentas elétricas utilizadas no local, bem como os aparelhos da cozinha e de uso doméstico dos trabalhadores.

A instalação de geração fotovoltaica foi erguida em um terreno vazio nas proximidades do local do projeto, adotando uma estrutura mecânica desmontável, o que facilita sua posterior reinstalação e fixação. O equipamento integrado de armazenamento de energia fotovoltaica também apresenta as características de instalação portátil e reutilização. Basta seguir a sequência indicada no manual de instalação para concluir a montagem do equipamento. Prático e confiável!

Precauções de execução: a instalação dos módulos fotovoltaicos deve garantir a fixação segura do arranjo e evitar danos ao próprio arranjo fotovoltaico, de modo que este não seja destruído por ventos fortes em condições de tempo tempestuoso.

5. Potencial de mercado

Este sistema de fornecimento de energia CA off-grid com armazenamento fotovoltaico utiliza a energia solar como unidade principal de geração e um banco de baterias como unidade de armazenamento, aproveitando plenamente a geração solar para alimentar os equipamentos elétricos e os eletrodomésticos da cozinha no canteiro de obras. Em dias nublados ou durante a noite, quando a insolação é insuficiente ou inexistente, o sistema pode ser diretamente conectado a um gerador a diesel para fornecer energia aos equipamentos elétricos críticos.

O avanço contínuo das obras ao ar livre depende de um fornecimento de energia elétrica suficiente e confiável. Em comparação com os tradicionais grupos geradores a diesel, o sistema de alimentação em corrente alternada off-grid baseado em energia fotovoltaica com armazenamento apresenta vantagens como instalação única, fornecimento de energia sustentável até o término do projeto e a ausência da necessidade de reabastecimento frequente; além disso, a qualidade da energia fornecida por esse sistema é extremamente elevada, o que garante efetivamente a segurança dos equipamentos elétricos no canteiro de obras e prolonga sua vida útil.

O sistema de alimentação off-grid em corrente alternada com armazenamento de energia fotovoltaica pode fornecer um suprimento contínuo, estável e de alta qualidade de eletricidade para obras ao ar livre, garantindo efetivamente o avanço rápido do cronograma de construção. Trata-se de um sistema de abastecimento elétrico reutilizável e de fácil instalação, capaz de aproveitar plenamente a geração de energia solar. Considerando o baixo custo da energia solar, a instalação de um sistema de alimentação off-grid em corrente alternada com armazenamento de energia fotovoltaica em canteiros de obras ao ar livre é, sem dúvida, uma escolha extremamente acertada.