Le Soluzioni SMA per gli impianti non connessi alla rete. SMA Solar Technology

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Renato Stefani
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1 Le Soluzioni SMA per gli impianti non connessi alla rete

2 Schema base sistema off-grid di SMA SIC-50 SI SB WB AC2 AC1 Carico 2

3 Sunny Island: il gestore di un sistema Off-Grid 3

4 Gestione dell energia e dei carichi Controllo dell immissione di energia di altre sorgenti CA: Sunny Boy, Windy Boy, gruppi elettrogeni e rete elettrica Utilizzo del gruppo elettrogeno: Sulla base dello stato di carica delle batterie Sulla base del carico Disconnessione dei carichi non privilegiati (load shedding) Controllo di altri Sunny Island sulla base del carico (Sleep-Mode) 4

Sulla base dello stato di carica delle batterie Sulla base del carico Disconnessione dei

5 Gestione dei generatori: controllo potenza attraverso la frequenza Attraverso la frequenza della rete off-grid il Sunny Island può limitare la potenza in uscita degli inverter e prevenire quindi la sovraccarica delle batterie Carica completa Energia generata in eccesso Bassa richiesta di energia f= 50 Hz f= (50+ f) Hz 5

degli inverter e prevenire quindi la sovraccarica delle batterie Carica completa

6 FSPC: il controllo della potenza per inverter SMA FSPC: Frequency Shift Power Control Controllo della potenza tramite variazione della frequenza Nessun collegamento dedicato Rapido adeguamento della potenza P AC [%] F AC -Delta- (4,5Hz) F AC -Start Delta (1Hz) 100 F AC -Limit Delta (2Hz) 50 F AC -Delta+ (4,5Hz) f F AC [Hz] 6

Rapido adeguamento della potenza P AC [%] F AC -Delta- (4,5Hz) F AC -Start Delta (1Hz)

7 Sunny Island: l intelligenza dei sistemi ad isola Gestione batterie Carica e scarica efficiente delle batterie Gestione ottimizzata delle batterie per prolungarne al massimo la durata Conversione energia da CA a CC e viceversa Gestione dei carichi Generazione e controllo di tensione e frequenza della rete CA Generazione e controllo di potenza attiva e reattiva Ottima gestione di sovraccarichi (es.: fino a 8,4 kw per 1 min. con SI5048) Rapida connessione di sorgenti energetiche aggiuntive Protezione del sistema Connessione e disconnessione dei carichi e dei generatori Protezione contro cortocircuiti e sovraccarichi Protezione contro sovratemperature Protezione per correnti inverse (anti-islanding) 7

reattiva Ottima gestione di sovraccarichi (es.: fino a 8,4 kw per 1 min.

8 Applicazioni possibili: sistema off-grid Generatore fotovoltaico Inverter Sunny Island Carico Batterie Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone Le batterie immagazzinano l energia L autonomia del sistema dipende dalla capacità delle batterie 8

generatore FV e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone

9 Applicazioni possibili: sistema off-grid con gruppo elettrogeno Generatore fotovoltaico Inverter Gruppo elettrogeno Sunny Island Carico Batterie Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV, gruppo elettrogeno e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone Le batterie immagazzinano l energia Quando le batterie sono scariche il gruppo elettrogeno alimenta i carichi e carica le batterie 9

generatore FV, gruppo elettrogeno e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone Le

10 Applicazioni possibili: sistema off-grid con rete elettrica Generatore fotovoltaico Inverter Rete elettrica Sunny Island Carico Batterie Sunny Island crea il bus AC e gestisce il sistema stand-alone (batterie, generatore FV, prelievo dalla rete e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone Le batterie immagazzinano l energia Quando le batterie sono scariche la rete alimenta i carichi e carica le batterie 10

generatore FV, prelievo dalla rete e carichi) Il generatore FV e l inverter alimentano il sistema stand-alone

11 Applicazioni possibili: sistema off-grid con rete elettrica per back-up Rete elettrica Sunny Island Carico Batterie In condizioni normali la rete alimenta i carichi e carica le batterie In mancaza della rete elettrica il Sunny Island genera una rete stand-alone entro 30 ms e alimenta i carichi L autonomia dipende dalla capacità delle batterie 11

le batterie In mancaza della rete elettrica il Sunny Island genera una rete

12 Portfolio prodotti 12

13 Portfolio prodotti x6 x12 x36 SI 2224 SI 6.0H SI 5048 SI 8.0H MC-Box-6 MC-Box-12 MC-Box-36 2,2 4,6 5,0 6, kw Potenza AC nominale 2,9 6,0 6,5 8, kw Potenza AC max 30 min. 3,8 6,8* 8,4 9,1* 40 54* * * kw Potenza AC max 1 min/ 5 min (*)

Potenza AC nominale 2,9 6,0 6,5 8,0 36-48 72-96 216-288 kw Potenza AC

14 Comparazione Sunny Island SI 2224 SI 5048 SI 6.0H SI 8.0H Potenza AC nominale a 25 ºC 2.2 kw 5.0 kw 4,6 kw 6.0 kw Gestione sovraccarichi: 30 min 30% 30% 30% 30% 1 min/5min (*) 70% 70% 48% * 50% * Peso 19 kg 63 kg 63 kg 63 kg Efficienza 93.6% 95.0% 95.0% 95.0% Autoconsumo/Standby 21 W / 6 W 25 W / 4 W 26 W/ 4 W 26 W/ 4 W Display SRC-1, 4 linee Interno, 2 linee SRC-20, 4 linee SRC-20, 4 linee Sezionatore Batterie Esterno LV/HRC Sezionatore integrato Esterno LV/HRC Esterno LV/HRC Classe di protezione Outdoor (IP 54) Indoor (IP 30) Outdoor (IP 54) Outdoor (IP 54) Temperature di esercizio -25 C C -25 C C -25 C C -25 C C 14

15 Sunny Island 2224 Gestione intelligente del SOC Compatto, potente e robusto Espandibile sia in mono che in trifase Potenza nominale da 2,2 a 6,6 kw Leggero: soli 19 kg (topologia HF) Consolle di comando esterna SRC-1 (Sunny Remote Control) con ampio display 15

nominale da 2,2 a 6,6 kw Leggero: soli 19 kg (topologia HF)

16 Sunny Island 2224: sistemi monofase e trifase Generatore Diesel Carichi Generatore Diesel Carichi 16

17 Sunny Island 5048 Gestore della rete ad isola: sistema intelligente, gestione generatori e batterie Gestione intelligente del SOC Facile da installare e configurare Modulare: espandibile da una a tre fasi e multicluster fino a 180 kw Efficiente: efficienza >95% Efficienza ottimizzata anche in condizioni di carico parziale (η>90 % con 5%<P ac <100%) 17

espandibile da una a tre fasi e multicluster fino a 180 kw Efficiente: efficienza >95%

18 Sunny Island 5048: cluster monofase 18

19 Sunny Island 5048: cluster trifase 19

20 Novità 2013: Sunny Island 6.0H e 8.0H Semplice: facile da installare e configurare grazie alla QCG Robusto: installabile anche all esterno grazie alla protezione IP54 Flessibile: configurazione d impianto precisa e semplice Configurabile per impianti monofase, trifase e multicluster Ampio range di temperatura di lavoro grazie al sistema Opticool Display esterno: Sunny Remote Control (SRC-20) 20

esterno grazie alla protezione IP54 Flessibile: configurazione d impianto precisa e semplice

21 Sunny Island 6.0H e 8.0H: possibili configurazioni Singolo, 1 fase 3-8 kw, SI6.0H o SI8.0H Singolo Cluster, 1 fase 6-24 kw, SI6.0H e SI8.0H (anche misti) Singolo Cluster, 3 fasi 6-24 kw, SI6.0H e SI8.0H (anche misti) Multicluster, 3 fasi kw, 6-36 SI6.0H o 6-30 SI8.0H 21

22 Sunny Island Charger SIC50 Caricabatterie di SMA integrabile in un sistema off-grid gestito da Sunny Island Universale: abbinabile a batterie da 12/24/48V Flessibile: ampio range di tensione DC Robusto: classe di protezione IP65, tecnologia senza ventola potenza nominale fino a 40 C Efficiente: rendimento >98% Grazie all inseguitore MPP integrato garantisce un rendimento energetico maggiore del 15-30% rispetto ai caricabatterie tradizionali Modulare: possibilità di collegare fino 4 SIC-50 in parallelo gestiti direttamente dal Sunny Island 22

23 Sistema di raffreddamento OptiCoolR Metodo di raffreddamento brevettato a doppia camera: Camera anteriore per elettronica di potenza e di controllo Camera posteriore per induttori e trasformatori Sicurezza: sistema combinato attivo e passivo Massimo rendimento, anche in ambienti con temperature elevate: Elevato range di temperature di lavoro (da -25 a +50 C) Potenza elevata anche ad alte temperature (da 4 kw a 45 C) Meno stress per i componenti elettronici Ottima protezione dell elettronica da infiltrazioni di acqua e polveri 23

24 Quick Configuration Guide Sunny Island è una macchina complessa che permette di avere: 100 misure di campo 150 parametri impostabili 80 canali di diagnosi E possibile avviare rapidamente l impianto inserendo 6 parametri di base: Tipo di dispositivo (Master o Slave) Tipo di rete (230V/220V, 50/60Hz) Configurazione (monofase, trifase, Multicluster) Data e ora Tipo di batteria e capacità Presenza di sorgenti energetiche esterne (rete, gruppo elettrogeno o entrambi) Una volta verificato il funzionamento base dell impianto, è possibile personalizzare le funzioni secondarie di Sunny Island 24

25 Multicluster-Box 6/12/36 La Multicluster-Box consente una semplice installazione di impianti off-grid di potenze comprese dai 30 ai 300kW Consente la connessione in parallelo di 2/4/12 cluster trifase composti da SI5048 La Multicluster-Box è stata sviluppata come centro di distribuzione AC per la connessione di carichi e generatori Include cavi ed interfacce di comunicazione 25

26 Sistemi trifase x6 x12 x36 SI 2224 SI 6.0H SI 5048 SI 8.0H MC-Box-6 MC-Box-12 MC-Box-36 2,2 4,6 5,0 6, kw Pac nom 2,9 6,0 6,5 8, kw Pac max 30 min. 3,8 6,8* 8,4 9,1* 40 54* * * kw 26

27 Multicluster-Box 6: vista interna 27

28 Questionario di dimensionamento 28

29 Dati di progetto E preferibile utilizzare il rendimento specifico annuo invece del dato stimato di irraggiamento E PV : kwh/a/kwp (Peggiori condizioni) 29

30 Richiesta di energia e curva tipica di carico giornaliero E a : Consumo annuo medio kwh/a 30

31 Dati elettrici Batterie Gruppo elettrogeno Generatore fotvoltaico Turbina eolica CHP 31

32 Grazie per l attenzione! 32

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