mikrosíť

[tomas]

Mikrosíť (microgrid) aktuálně ve výstavbě

aktualizace 13.4.2021: video z dronu https://www.youtube.com/watch?v=BOd-5zDNvLQ

Současné zdroje v mikrosíti:
1. FVE seník 19,98kW, Fronius Symo 20.0-3-M, 54 kusů Suntech STP370S-24/Vfh

54 kusů Suntech STP370S-24/Vfh

2. FVE farma 18,65kW, Fronius Symo 20.0-3-M, 51 x SunPower SPR-X22-360 (v době instalace nejúčinnější panely na trhu)

51 x SunPower SPR-X22-360
3 x ECOROTE 2800

V instalaci 3 x větrník 2,8kW ECOROTE 2800 Hipar Sp. z o.o. http://hipar.pl/turbiny-wiatrowe/katalog/
Uvažuje se o kogenerační jednotce kolem 10kWe. Do začátku zimy je nutné vyřešit zimní výrobu elektřiny, větrníky ani FVE na to stačit nebudou.
Po roce 2025 vyprší licence stávajícím 2 x 29kW FVE které aktuálně vyrábějí vše do distribuční sítě a pokud legislativa neumožní další provoz nebo obchodníci nenabídnou zajímavou výkupní cenu, tak budou přepojeny do mikrosítě, buď narvalo, nebo pomocí přepínače který je bude přepínat třeba dle hodinové ceny na trhu.

Akumulace VRB akumulátor GILDEMEISTER CellCube FB 30-130, 30kW, 130kWh, uvnitř je 6 kusů SUNNY ISLAND 8.0H.
https://www.cellcubeenergystorage.com

Regulace přebytků GreenBonO_Microgrid v jednotlivých objektech s akumulačními nádržemi. Regulace je v závislosti na frekvenci v mikrosíti.

3000l vody v LMT 3000 d1250 1V + nerez výměník N825, 2x 6kW topné těleso, GreenBonO_Microgrid

GreenBonO_Microgrid

Včera 21.5.2019 jsme připojili první GreenBonO_Microgrid se dvěma 6kW topnými tělesy. Na fotce je vidět že hřejí zrovna na plný výkon 12kW, ukazuje to i elektroměr. Takže v dalších objektech budeme instalovat ještě další regulátory. Přepínač sítě je zapojen obráceně, na svorky se stožárem je mikrosíť jako prioritní zdroj a na svorky s generátorem je jako záloha distribuční sít. Takto je to u každého objektu, takže když vypadne mikrosíť, tak se každý přepne na svůj elektroměr distributora. Přepnutí je velmi rychlé, počítače běží dále, probliknou pouze světla.

Dnes 22.5.2019 dodavatel akumulátoru dořešil synchronizaci mezi 6 kusy SUNNY ISLAND 8.0H, dosud běžel akumulátor pouze na poloviční výkon, tedy 15kW. I tak to fungovalo stabilně. Například když elektrárny vyráběli 30kW tak šlo 12kW do topných tyčí, 15kW do akumulátoru a 3kW byla zbylá spotřeba. Dnes už jsem zaznamenal špičku výkonu do akumulátoru 28kW když mezi mraky na chvíli vykouklo slunce, jinak dnes stále prší

Zkušenosti:
Někteří tvrdí, že nelze provozovat síť bez rotačních generátorů, tak to není pravda.
Překvapilo mne velmi stabilní napětí v mirosíti, kolísá jen cca 1V kolem 230V v 5 minutovém průměru. Frekvence kolísá trochu více než v distribuční síti, ale to je žádaná a nastavená funkce, je to prostě menší síť. Aktuálně to je nastaveno takto:
50 - 50,175Hz je primární regulace regulátory přebytků
50,2 - 52Hz se snižuje výkon zdrojů které mají funkci P(f) frequency shift 40% na 1Hz, statika je tedy 5%, toto je jako sekundární regulace
nad 52Hz se frekvenčními ochranami vypínají všechny zdroje. Časem možná bude potřeba provézt nějaké úpravy v nastavení.
Froniusy jsou nastaveny na CZ distribuční síť s ochranami a s aktivovanými funkcemi P(f), P(u) a Q(u) takže splňují PPDS přílohu č. 4 a lze je případě použít i v distribuční síti bez změny nastavení. I když mají Froniusy nějaké speciální nastavení pro microgrid, tak jsem ho nepoužil a zatím se to jeví stabilně. Nepodařilo se mi zjistit jaký je rozdíl mezi nastavením CZ a microgrid.

[kybos]

V instalaci 3 x větrník 2,8kW ECOROTE 2800 Hipar Sp. z o.o. http://hipar.pl/turbiny-wiatrowe/katalog/

Zajímalo by mne, jaký bude reálný přínos větrníku (maximální a průměrný výkon v delším časovém horizontu).

[tomas]

No to mne taky, investor mi říkal že kdysi dávno tam nechal dělat nějaké měření větru a je to tam na těch silech pro větrník výhodné, výsledky jsem ale neviděl. Je to postavené na hřebenu kopce, fouká tam dost, bez čepice se na těch silech nedá dlouho vydržet, i když je dole bezvětří a příjemně, Větrníky měli být dále od sebe, ale o tom už jsem já bohužel nemohl rozhodovat, podle mne se budou vzájemně částečně brzdit. Původně tam měli být dvě 9kW turbínky, ale bohužel stavební úřad ....

[tomas]

Ještě jedna zajímavost. Ty sila jsou prázdné (v jednom je pouze dřevo na topení) a v tom jednom měl být 1MWh vysokoteplotní akumulátor tepla cca 500°C. Ale spočítal jsem že na jeho nabití a udržení v chodu by tam aktuálně nebyl dostatek energie, možná až po roce 2025 kdy přijde ta stávající síťová FVE o licenci.

[redcrown]

Můžeš napsat nějaké detaily o baterii? Cena, životnost elektrolytu, životnost membrány, jaká je vlastní spotřeba při min odběru,...
Jinak moc pěkný projekt.

[redcrown]

Na fotce je vidět GB Aku a f/U, proč to? Je použita fázová regulace, nebo klasika průchod nulou? Jestli tomu rozumím správně, tak GB umí být velmi citlivé na regulaci frekvencí

[tomas]

Můžeš napsat nějaké detaily o baterii? Cena, životnost elektrolytu, životnost membrány, jaká je vlastní spotřeba při min odběru,...
Jinak moc pěkný projekt.

Tady jsou fotky, popis a cena stejného typu ale jiného kusu: https://www.prokonzulta.cz/drazba/upust ... w-5072.htm

[tomas]

Na fotce je vidět GB Aku a f/U, proč to? Je použita fázová regulace, nebo klasika průchod nulou? Jestli tomu rozumím správně, tak GB umí být velmi citlivé na regulaci frekvencí

Ano je tam fázová regulace s filtry, je tam převodník frekvence/napětí protože se nereguluje podle napětí akumulátoru, ale podle frekvence v síti která je všude stejná. Takže i zdroje s funkcí P(f) si mezi sebou přirozeně rozdělují potřebný výkon a při omezování výkonu vyrábí zhruba stejně.

[kybos]

Tady jsou fotky, popis a cena stejného typu ale jiného kusu: https://www.prokonzulta.cz/drazba/upust ... w-5072.htm

Konečně technologie vhodná pro sezónní uskladnění energie. Tedy až na tu cenu!
130 kWh by mi ale na zimu nestačilo ( tak nanejvýš na tři dny), musel by se poněkud zvětšit zásobník elektrolytu, ale 2% roční ztráty zní úplně jak z říše snů.

[rottenkiwi]

Za takú cenu mám 1648 kWh v lítiu / 18650 / 21700 /.

[marko250]

Ta baterka by se měla masově nasazovat u každé stavby společně s panely v ČR,to by zamíchalo energetikou.

Co se ale objevily průtočné baterky,nikdy nebyly zveřejněné provozní náklady.Kdo mě za deset let vymění elektrolyt,kam se starým,je toxický/není,jak dlouho vydrží membrána,kolik sežere vlastní provoz kontajneru pod širým nebem v zimě/létě? Spousta neznámých o kterých není nikdy nic psáno.

[rottenkiwi]

Tu je popis dvoch typov:
https://www.sandia.gov/ess-ssl/docs/pr_ ... _REDOX.pdf
https://www.mae.ust.hk/~mezhao/pdf/245.pdf
https://www.mae.ust.hk/~mezhao/pdf/273.pdf

[? rva]

Kdo ví, jak to vychází ekonomicky. Předpokládám, že špatně. Ale jinak takovéto instalace mohou být cenných zdrojem informací pro veřejnost i pro ty, kteří něco takového zamýšlejí.

[tomas]

Tady jsou fotky, popis a cena stejného typu ale jiného kusu: https://www.prokonzulta.cz/drazba/upust ... w-5072.htm

Konečně technologie vhodná pro sezónní uskladnění energie. Tedy až na tu cenu!
130 kWh by mi ale na zimu nestačilo ( tak nanejvýš na tři dny), musel by se poněkud zvětšit zásobník elektrolytu, ale 2% roční ztráty zní úplně jak z říše snů.

2% roční ztráty snad jen v případě pokud je to vypnuté. Jsou tam transformátorové NF měniče ze 48V, takže když to jede v ostrovu a trvale generuje 3 fáze, tak žere víc než jsem si představoval. Bohužel se zatím nevyrábí HV verze s měničemi bez traf jako u lithia. Možná až ty verze co mají stovky kW.
Ale ve vypnutém stavu to může zůstat teoreticky libovolně dlouho. Prakticky se to startuje pomocí dvou malých 12V olověných akumulátorů které pomocí čerpadel na 24V načerpají elektrolyt do těch buněk a ty začnou generovat napětí a potom už to běží na energii z nich. Takže pokud by se vybili ty dva malé 12V olova pro rozběh, tak to nepůjde spustit.

[tomas]

50 - 50,175Hz je primární regulace regulátory přebytků
50,2 - 52Hz se snižuje výkon zdrojů které mají funkci P(f) frequency shift 40% na 1Hz, statika je tedy 5%, toto je jako sekundární regulace
nad 52Hz se frekvenčními ochranami vypínají všechny zdroje. Časem možná bude potřeba provézt nějaké úpravy v nastavení.
Froniusy jsou nastaveny na CZ distribuční síť s ochranami a s aktivovanými funkcemi P(f), P(u) a Q(u) takže splňují PPDS přílohu č. 4 a lze je případě použít i v distribuční síti bez změny nastavení. I když mají Froniusy nějaké speciální nastavení pro microgrid, tak jsem ho nepoužil a zatím se to jeví stabilně. Nepodařilo se mi zjistit jaký je rozdíl mezi nastavením CZ a microgrid.

Změnil jsem nastavení ve Froniusech z CZ na mikrogrid 50 z důvodu že jsem chtěl otestovat rozdíl a také že při nastavení CZ je při 52Hz kdy má dojít k odpojení střídače snížený výkon jen o 72% a toto nastavení není tedy v celém rozsahu až do nulového výkonu. V přenosové a distribuční síti asi zatím nikdo nepředpokládá že by spotřeba klesla tak nízko. Takže pokud už nebylo kam energii dávat a spotřeba klesla pod tech 28% tak frekvence v mikrosíti vylezla na 52Hz a Froniusy se odpojili, po chvíli zase připojili a takto to cyklovalo. Je to způsobeno tím že v PPDS je defaultní statika 5% a tomu odpovídá 40% pokles výkonu na 1Hz a počáteční bod je 50,2Hz, takže v bodě odpojení při 52Hz mají zdroje snížený výkon jen na 28% a já potřebuji aby měly snížený až na 0% tedy regulace P(f) byla v celém rozsahu až do 100%.
Při nastavení na mikrogrid 50 je regulace výkonu v celém rozsahu od 0 do 100%, takže když je přebytek energie tak ze střídačů leze třeba jen 100W výkonu i když plně svítí slunce a frekvence v mikrosíti je třeba 52,6Hz. Nastavení mikrogrid 50 má tedy větší pracovní rozsah frekvence která je už mimo předepsané rozsahy frekvencí v PPDS.
V PPDS je uvedeno že nastavení statiky musí být v rozsahu 2 až 12%. Čím je toto číslo menší tím je větší pokles výkonu s rostoucí frekvencí (větší gradient). Např. statika 2% je 100% pokles výkonu při zvýšení frekvence o 1Hz a statika 12% je snížení výkonu pouze o 4,16% při zvýšení frekvence o 1Hz.
Aby se tedy mikrosíť chovala stabilně a zároveň bylo nastavení v rozsahu uvedeném v PPDS potom by musela být statika maximálně 3,6% a tomu odpovídá pokles výkonu o cca 56% při navýšení frekvence o 1Hz. Zkusím tedy vrátit nastavení ve Froniusech zpět na CZ a nastavím 56% gradient poklesu výkonu při nárůstu frekvence o 1Hz.
Pokud bych chtěl zachovat i defaultní statiku 5% uvedenou v PPDS musel bych tam nainstalovat nějaký přímotop kde by se mařilo těch 28% (v tomto případě asi 12kW) přebytečné energie která je mimo regulační rozsah a který by se připojil při nějaké nastavitelné frekvenci, např. při 51,8Hz a odpojil při 51,2Hz.

[diablo007]

Nebo velký bazén který by měl dohrev spirálou takže bys měl takový letní palič a možná po pár dnech welness s vřídlem

[? xmasin]

Tu spirálu bych nahradil tepelným čerpadlem a bazén izolovanou nádrží aspoň 50m3 a v pasivním domě by šlo v zimě topit z letních přebytků

[tomas]

Paliče tam jsou v regulačním rozsahu 50 - 50,175Hz, ale jak se nádrže ohřívají tak paličů ubývá a frekvence dále roste a až následně se snižuje výkon zdrojů. Bazén by při takových výkonech asi nebyl spolehlivý palič. V dubnu mi jeden zákazník co jsme mu nainstalovali přes 9kW FVE telefonoval, že neví kde vypnout "palič" v bazénu, že tam má přes 40°C a nedá se v tom vydržet.

[? kodl69]

to xmasin - kdysi jsem si zkoušel zpočítat tepelnou ztrátu 60m3 nádrže s vodou (železniční cisterna, použitá nádrž z benzinky a pod. A vyšlo mi, že když do konce září ohřeju celej objem na 80°C, celý to obalím metrem minerální vlny, tak v prosinci bude mít ta voda 40°C bez odebírání tepla!!! Realita by byla drobek jiná kvůli stratifikaci, tj na hoře by to bylo teplejší, a dole o to studenější, ale i tak, je to bída. Sezónní akumulace musí být provedená jinak, třeba převodem solární energie a oxidu uhličitého na uhlovodíky, nejjednodušej fotosyntézou, a potom využít tu vzniklou biomasu k exotermické reakci s plynným O2 ve vzduchu... Nevědecky: topit dřevem. Já mám momentálně v uloženu energii na další 4 zimy. Nedokážu si představit, jak jinach bych tohohle dosáhl, navíc letos za tak málo peněz...

[? xmasin]

Tak to moc nepotěší, to je fakt potřeba energii akumulovat jinak. Já bych ji potřeboval v plyné formě nejlépe jako propan případně butan.