NL
Compendium
The Future of Solar Technology
Sunny FaMIly 2011/2012 Medium Power Solutions Medium Power Solutions
In deze catalogus ontdekt u alle producten en diensten voor de planning en het ontwerp van installaties op zonne-energie, zowel voor residentieel als commercieel gebruik. Daarbij behoren alle Sunny Boy, Sunny Mini Central en Sunny Tripower omvormers, inclusief alle monitoringsystemen en Sunny BackUp producten.
The FuTure oF Solar Technology
Power Plant Solutions Power Plant Solutions
Deze catalogus omvat alle producten en diensten voor zonneenergieinstallaties. Daarbij horen alle centrale omvormers en alle toestellen voor decentrale installatietypes, zoals Sunny Tripower en Sunny Mini Central omvormers. Bovendien vindt u hier ook de bijbehorende producten voor systeemmonitoring.
The FuTure oF Solar Technology
off-grid Solutions Hier vindt u alle componenten en diensten voor netwerkonafhankelijke systeemoplossingen. Daarbij behoren Sunny Island omvormers als netwerkvormers, PV omvormers, kleine windenergie omvormers, back-upsystemen en omvormers voor brandstofcellen, plus de juiste producten om de systemen te bewaken.
Off-Grid Solutions
The FuTure oF Solar Technology
compendium Met deze verzameling van artikels willen wij onze kennis aan u doorgeven. Het dient als aanvulling op de standaardliteratuur in de zonne-energietechnologie. U vindt hier de belangrijkste gegevens om met SMA componenten een optimale PV installatie te kunnen opbouwen en beheren. Op die manier krijgt u achtergrondinformatie over het netwerkbeheer, over de combinatie van omvormers met moduletypes en over Off-Grid systemen.
Compendium
De The FuTure oF Solar Technology
INHOUD Voorwoord
6
36 44
Knowhow
Centraal of decentraal? PV installaties ontwerpen Omvormers als netbeheerder Voor iedere moduletechnologie de juiste zonne-energieomvormer Een blik op de systeemkosten Rendementsoptimalisatie Vanzelfsprekend De SMA multiclustertechnologie
Referenties
Bedrijfsprofiel
Verklarende woordenlijst
Innovaties
3
4
Kennis en ervaring zijn de belangrijkste troeven Zonne-energie is goed op weg een standaardonderdeel te worden van de installatietechnologie. Een prognose van de European Photovoltaic Industry Association toont dat de Europese PV industrie tegen 2020 een aandeel van 12 procent in de Europese stroomvoorziening wil bereiken. Dit doel kan alleen met een voortdurende vermindering van de systeemkosten worden bereikt. SMA levert alvast een belangrijke bijdrage: grote investeringen in onderzoek en ontwikkeling, en het tewerkstellen van ruim 600 ingenieurs. Zo hebben wij sinds 1990 de kosten al met 75 procent verminderd. Duurzame energie zonder zonne-energie is ondenkbaar geworden. En hoewel stroom gewonnen uit zonne-energie niet 24 uur per dag beschikbaar is, is deze bijzonder waardevol. De stroom wordt namelijk vooral rond de middag opgewekt, op het moment dat de energiebehoefte het grootst is. Bovendien wordt stroom uit zonne-energie grotendeels decentraal opgewekt. Dat zorgt voor een ontlasting van het net. En, misschien nog belangrijker: de zon is, in tegenstelling tot fossiele brandstoffen, een vrijwel onuitputtelijke bron van energie. Naast een vermindering van de systeemkosten is ook een optimaal rendement van zonne-energie cruciaal. Hiervoor moet men rekening houden met de specifieke omstandigheden van de installatie. Enkel componenten van topkwaliteit installeren is niet meer voldoende. Vandaag zijn ook het juiste gebruik en de correcte grootte van een installatie van doorslaggevende aard. Kennis en ervaring zijn daarom de belangrijkste troeven van een succesvolle ontwerper en installateur. Met deze verzameling artikelen willen wij onze kennis aan u doorgeven. Het dient als aanvulling op de standaardliteratuur in de zonne-energietechnologie. U vindt hier de belangrijkste gegevens om met SMA componenten een optimale PV- installatie te kunnen opbouwen en beheren. Veel leesplezier gewenst!
Joachim Laschinski Senior Expert Engineer, Productmanagement zonne-energieomvormers
5
6
Knowhow
7
Centraal of decentraal?
SMA heeft voor elke PV installatie het juiste omvormerconcept Van kilowatt tot megawatt: SMA is de enige fabrikant die voor alle installaties en locaties de juiste PV omvormer heeft. U kunt kiezen uit verschillende installatieconcepten. Want terwijl bij de ene PV installatie een centraal omvormerconcept duidelijk voordeliger is, kunnen de omstandigheden bij een andere installatie – ook als deze dezelfde grootte heeft – een decentraal concept vereisen.
8
Bij de keuze voor een centrale of een decentrale installatieopbouw moet vooral ook rekening gehouden worden met de installatiekosten en het gebruik van de installatie. Een decentrale installatieopbouw biedt onder de juiste omstandigheden bijvoorbeeld diverse voordelen ten opzichte van het centrale concept. Hier vermelden we enkele belangrijke aspecten die kenmerkend zijn voor de vermogensklasse boven 100 kWp.
Decentrale systeemconfiguratie: nauwkeurig en effectief
Onderhoudsvriendelijk beheer onder alle omstandigheden
De energieopbrengst van een PV installatie wordt net zo beïnvloed door een te grote of te kleine dimensionering als door het rendement van de omvormer. Met kleine omvormereenheden kunt u precies een bepaald installatievermogen instellen. In combinatie met een hoog rendement zijn meerdere kleinere apparaten daarom vaak een beter alternatief in vergelijking met één groot centraal apparaat.
Vergeleken met centrale systemen is het onderhoud van decentrale installaties veel eenvoudiger en voordeliger, omdat de afzonderlijke omvormers in geval van twijfel vervangen kunnen worden. Als de ondergrond beperkt belastbaar of toegankelijk is, kan de installatie van kleinere en lichtere apparaten bovendien goedkoper zijn dan een groot en zwaar betonnen station.
Voordelig bij een heterogene installatieopbouw Centrale omvormers werken het meest effectief met een homogene PV generator. Daarom zijn decentrale concepten (zoals met de Sunny Tripower) altijd voordelig als de individuele generatoronderdelen verschillend zijn en dus beter afzonderlijk bediend kunnen worden. Mogelijk oorzaken hiervoor zijn incompatibiliteit door het gebruik van verschillende PV modules of panelen met een grote productietolerantie en deelgeneratoren met een verschillende uitrichting of tracking.
Complete analyse is essentieel De voorbeelden laten zien dat echt alle kosten meegerekend en voor de concrete planning geanalyseerd moeten worden om de meest rendabele oplossing te vinden. Verschillende locaties kunnen volledig andere concepten vereisen. Maak bij het bepalen van de optimale installatieopbouw en de componenten voor uw individuele project daarom gebruik van het technische advies en de ervaring van het SMA team.
Het instellen van de bewaking is daarentegen eenvoudiger bij een installatie met een centrale omvormer. Dit wordt verzorgd door de standaardhardware. Ook de vereiste bijdrage van grote installaties aan het netbeheer kan zo uiterst eenvoudig gerealiseerd worden. En vanaf een bepaalde installatiegrootte zijn decentrale concepten gewoon niet meer geschikt.
9
Opbouw van PV installaties In drie stappen naar succes
Bij het plannen van de installatie doen zich ontelbare mogelijkheden voor: er zijn verschillende moduletypen, diverse omvormers, dakhellingen, standplaatsen... En dat is nog lang niet alles. De juiste opbouw van een PV installatie is hierbij van doorslaggevend belang voor de toekomstige energieopbrengst. De belangrijkste beslissingen kunnen worden samengevat in drie stappen.
10
Ze houden rekening met de samenhang van technische principes en met de richtlijnen en vuistregels voor de configuratie van een standaard PV installatie in parallel netwerkbedrijf. Bij afwijkingen van de hier genoemde standaardvoorwaarden moeten de vermelde richtlijnen overeenkomstig gewijzigd worden.
1. Elektrische grenswaarden van de omvormer aanhouden Allereerst moet de spanning generator bij de omvormer passen. De grenzen worden hier gevormd door de MPP-spanning bij de hoogste celtemperatuur (standaard: 70° C) en de nullastspanning bij de laagste celtemperatuur (standaard: –10° C). De nullastspanning van de generator kan bovendien begrensd worden door de maximaal toegestane systeemspanning van de PV modules. 2. Optimale rentabiliteit of optimale opbrengst? De vermogensverhouding (verhouding tussen het maximale ingangsvermogen van de omvormer en het piekvermogen van de PV generator) geeft aan of het vermogen van de omvormer te klein of te groot gedimensioneerd is. Om het volledige vermogen van de PV generator altijd te kunnen benutten, moet de omvormer iets te groot gedimensioneerd worden (vermogensverhouding van circa 110 procent). Het economisch optimale punt bevindt zich echter bij een
iets te kleine dimensionering. In Duitsland ligt dit optimale punt bij een vermogensverhouding van 90 tot 100 procent. Bij de configuratie moet dus een beslissing worden genomen: wilt u altijd alle beschikbare energie uit de PV generator halen (optimaliseren van de energieopbrengst) of kiest u voor een iets geringer omvormervermogen en neemt u het minimale opbrengstverlies bij een sterke instraling erbij? (optimaliseren van de rentabiliteit).
Deze drie beslissingen zijn in hoge mate bepalend voor de toekomstige opbrengst, ook al gaat de professionele configuratie van een PV installatie veel verder. Op basis van deze input stelt SMA de gratis software Sunny Design ter beschikking, die alle aspecten van de planning van de installatie in aanmerking neemt.
3. Het maximale rendement van de omvormer benutten Elke omvormer heeft een ingangsspanning waarbij het omzettingsrendement maximaal is. Of deze spanning eerder in het onderste of bovenste deel van het werkbereik ligt, hangt af van de interne opbouw en staat vermeld in het desbetreffende informatieblad. Indien mogelijk moet de MPP-spanning van de gebruikte PV module bij de NOCT (Normal Operation Cell Temperature) in de buurt van deze spanning liggen.
11
Omvormers als netmanager De netbeheerfuncties van SMA omvormers in een overzicht
In Duitsland viel het startschot in januari 2009, in Frankrijk al in 2008: grote PV installaties moeten sindsdien deelnemen in het netbeheer en in toenemende mate zogenaamde netdienstverleningen leveren. Vanaf 1 juli 2011 gelden in Duitsland soortgelijke eisen ook voor kleinere PV installaties, die in laagspanningsnetwerken terugleveren. Vaklieden steunen deze maatregels. Het achtergrond is het permanent groeiende duurzame productievermogen: er was in Duitsland begin 2011 al meer dan 17 gigawatt PV vermogen aan het net. Dit toenemend vermogen betekent echter ook meer verantwoording voor het elektriciteitsnet, want alleen een stabiel net laat de onbegrensde verbetering van duurzame energie toe. Dit was voor SMA hét argument om zich vanaf het begin op dat gebied sterk te engageren. En SMA is als technologisch leidende fabrikant van PV omvormers ook toonaangevend op het gebied van netbeheer. * Erneuerbare-Energien-Gesetz (Duitse wetgeving inzake duurzame energie)
12
Omvangrijke netbeheerfuncties De Power Reducer Box van SMA bijvoorbeeld, was de eerste marktgerichte oplossing voor het in §6 van de Duitse EEG* verankerde opwekkingsbeheer. Sindsdien is het inzetbaar met nagenoeg alle omvormers van SMA. Omvormers met automatische vermogensreductie bij bovenfrequenties leveren een waardevolle bijdrage aan het stabiliseren van de netfrequentie, als er meer energie opgewekt dan verbruikt wordt. Omvormers met blindvermogenfunctionaliteit helpen de netspanning constant te houden, maar kunnen ook ingezet worden om ongewenste faseverschuivingen te compenseren. En de functies voor dynamische netondersteuning helpen het net bij fouten en kunnen zodoende de uitbreiding van een fout verhinderen of minstens beperken.
1 Opwekking- en netbeveiligingsbeheer 60 seconden. Zoveel tijd krijgt een omvormer in Duitsland om eventuele ingestelde waarden van de netwerkbeheerder voor het opwekkingsbeheer om te zetten. Als het hogere transportnet namelijk kort overbelast wordt, mag en moet de netwerkbeheerder de grote PV installaties op afstand in hun vermogen begrenzen. De Power Reducer Box van SMA vertaalt de binnenkomende setpoints van de netwerkbeheerder in besturingsopdrachten voor de Sunny WebBox. Deze stuurt de bevelen per veldbus naar alle aangesloten omvormers en protocolleert gelijktijdig de externe setpoints.
voor een kort moment overschreden werd. Intussen moeten de apparaten hun vermogen bij stijgende netfrequentie traploos verminderen en mogen ze pas van het net scheiden bij een sterkere frequentieverhoging. Zo kunnen SMA omvormers het net stabiliseren. Tegelijkertijd vermijdt dit het plotseling uitschakelen van vele PV installaties, wat zeer problematisch kan zijn.
2 Automatische arbeidsvermogensen frequentieregeling De frequentie in wisselstroomnetten wordt constant binnen nauwe grenzen gehouden, in het algemeen bij exact 50 Hz of 60 Hz. Als aan het net minder energie wordt onttrokken dan de opwekkers terugleveren, dan neemt de frequentie toe. Eerst moesten alle PV omvormers zich al bij een geringe frequentietoename snel van het net scheiden, zelfs als de grenswaarde slechts
De niveaus van het Duitse wisselstroomhoogspanningsnet
13
3 Statische spanningsbeheersing door blindvermogen Naast de frequentie moet ook de netspanning binnen gedefinieerde grenzen worden gehouden, in het bijzonder in het verdelernet. Omdat ze gecontroleerd blindvermogen ter beschikking kunnen stellen, helpen PV omvormers de in de euronorm 50160 verlangde spanningskwaliteit aan het verbindingspunt van het net te waarborgen. Concreet: met behulp van blindvermogen kunnen de apparaten ongewenste spanningsverhogingen duidelijk reduceren. SMA omvormers die geschikt zijn voor blindvermogen kunnen ook ingezet worden ter compensatie van aanwezige, ongewenste aandelen van blindvermogen in het net, die bijvoorbeeld door transformatoren, grote motoren of langere kabelafstanden worden veroorzaakt. Op deze manier kunnen conventionele uitbreidingsmaatregelen van het net worden vermeden. Een onderzoek door Roland Berger in opdracht van "Bundesverbandes Solarwirtschaft e. V. (BSW)" had als resultaat, dat het grootste potentiaal voor de netintegratie van decentrale productie-installaties zich bevindt in de beschikbaarheid van blindvermogen. Het opnamevermogen van de bestaande stroomnetten kon zo met maximaal 200 procent worden verhoogd. Het aandeel van het blindvermogen
14
kan op meerdere manieren worden ingesteld: de installatiebeheerder gebruikt bijvoorbeeld vaste, voorgeschreven waarden van de netwerkbeheerder. Een alternatief: aan de hand van een overeengekomen tijdschema verschillende waarden voor het blindvermogen instellen of met de SMA Power Reducer Box op afstand bepalen. Derde mogelijkheid: het aandeel van het blindvermogen via een karakteristiek regelen, afhankelijk van de op het aansluitpunt gemeten netspanning of van het afgegeven arbeidsvermogen van de omvormer.
De apparaten moeten tijdens de spanningsonderbreking ook blindstroom aan het net kunnen terug leveren en zo het osptarten van netbeveiligingsinrichtingen ondersteunen. De SMA omvormers van de series Sunny Central CP en Sunny Tripower beschikken van het begin af aan over deze functies. Zo beschikt SMA als eerste fabrikant over de vanaf april 2011 voorgeschreven certificaten voor de desbetreffende omvormermodellen.
4 Dynamische netondersteuning Tot nu toe moesten PV installaties ook bij kortstondige onderbrekingen van de netspanning onmiddellijk van het net worden gescheiden. Dit was problematisch met het oog op het toenemende PV vermogen aan het net. Want alle korte, in principe eenvoudig te beheersen, netstoringen zouden plotseling de uitschakeling van grotere productievermogens kunnen veroorzaken en het net zodoende uit het energetische evenwicht brengen. Daarom eist de middenspanningsrichtlijn* dat PV omvormers bij een storing het net ondersteunen: ze moeten bij spanningsonderbrekingen van maximaal 1,5 seconden aan het net blijven en onmiddellijk daarna weer normaal kunnen terugleveren.
*Richtlijn „aansluiting en parallelwerking van productie-installaties aan het middenspanningsnet“ van "Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW)"
Met SMA technologieën op de toekomst voorbereid
1
1
G
Aanbieder van decentrale netdienstverleningen en een intelligente interface met het terugleveringssnet: dat is de PV omvormer van de toekomst. Ook de netwerkbeheerders zijn tot de conclusie gekomen
dat omvormers uitstekend geschikt zijn voor de aankomende netbeheertaken. Zij eisen daarom steeds meer systeemdienstverleningen op. De systeemtechnologie van SMA levert daarvoor een belangrijke bijdrage.
DPT ̃
Netbeheerfuncties van SMA omvormers 'JY
1
DPT ̃
7BSJBCFM 1 1
1
G
DPT ̃
(FSFHFMU
G
DPT ̃
1 16
'JY DPT ̃
1
Frequentie-afhankelijke regeling van het arbeidsvermogen Vanaf een netfrequentie van 50,2 Hz reduceert de omvormer automatisch zijn arbeidsvermogenbelasting volgens een vastgestelde karakteristiek. Hij helpt zo de netwerkfrequentie te stabiliseren.
U
DPT ̃
DPT ̃
1 1 'JY 1
Draadloos bestuurde vermogensreductie bij overbelasting van het net Om kortstondige overbelastingen in het net te voorkomen, bepaalt de netwerkbeheerder een gewenste waarde van het arbeidsvermogen, die de omvormer binnen 60 seconden omzet. De gewenste waarde wordt doorgegeven aan de omvormer door een ontvanger voor rimpelspanningssignalen in combinatie met de SMA Power Reducer Box. Typische grenswaarden zijn 100, 60, 30 of 0 procent van het nominaal vermogen.
G G G
7BSJBCFM
Statische spanningsbeheersing door blindvermogen Om de netspanning constant te houden, leveren SMA omvormers inductief of capacitief blindvermogen aan het net. In dat geval zijn er drie varianten:
DPT ̃
a) Vaste, voorgeschreven waarden voor het blindvermogen door de netwerkbeheerder De netwerkbeheerder bepaalt een vaste blindvermogenwaarde of een vaste verschuivingsfactor, in de regel tussen cos(ϕ)inductief = 0,90 en cos(ϕ)capacitief = 0,90.
DPT ̃
DPT ̃
DPT ̃
7BSJBCFM DPT ̃
(FSFHFMU 'JY 'JY 'JYFE
DPT ̃ 'JY 6 DPT ̃
DPT ̃
(FSFHFMU DPT ̃
7BSJBCFM 7BSJBCFM 7BSJBCMF
U
7BSJBCFM DPT ̃
6
DPT ̃
DPT ̃
U
DPT ̃
(FSFHFMU (FSFHFMU $POUSPMMFE DPT ̃
(FSFHFMU
6 6 6
DPT ̃
c) Regeling van het blindvermogen op basis van een karakteristiek Het blindvermogen of de verschuivingsfactor wordt op basis van een vooraf gedefinieerde karakteristiek geregeld, afhankelijk van het toegevoerde arbeidsvermogen of de netspanning.
U U
DPT ̃
DPT ̃
b) Dynamisch setpoint voor het blindvermogen door de netwerkbeheerder De netwerkbeheerder bepaalt een dynamische verschuivingsfactor, als willekeurige waarde tussen cos(ϕ)inductief = 0,90 en cos(ϕ)capacitief = 0,90. Deze wordt via een communicatieeenheid verzonden. De evaluatie gebeurt bijv. via de SMA Power Reducer Box.
U
Dynamische netondersteuning De omvormer blijft aan het net bij spanningsstoringen van maximaal 1,5 seconden aan het net en steunt deze door blindstroom terug te leveren. Stijgt vervolgens de spanning boven de vastgelegde minimumwaarden, dan herstart deze onmiddellijk het normale terugleveren van energie.
15
Voor elke moduletechnologie de juiste PV omvormers
Naast de gebruikelijke PV modules komen sinds enige tijd nieuwe celtechnologieën en verder ontwikkelde producten op de markt. Sommigen hiervan mogen alleen gebruikt worden onder bepaalde omstandigheden. Daarom moeten de gebruiksaanwijzingen van de fabrikant altijd in acht genomen worden als er PV modules toegepast worden. Het veelzijdige aanbod van topologieën maakt de SMA omvormers – in combinatie met de juiste aardingsset – zo flexibel dat er voor elke moduletechnologie een optimaal apparaat is. Bovendien heeft SMA nauw contact met de modulefabrikanten, waardoor de actuele installatieadviezen probleemloos nagevolgd worden.
16
Hou bij het kiezen van een passende omvormer rekening met het generatorpotentiaal tijdens de werking van de verschillende omvormertopologieën. In het diagram hiernaast ziet u het potentiaalverloop van de generatoraansluitingen t.o.v. de tijd bij de werking met verschillende omvormers. Om de keuze van de juiste omvormer voor het moduletype te vereenvoudigen hebben wij de belangrijkste aanbevelingen samengevat. Een gedetailleerde toelichting hiervan vindt u ook in de technische informatie "moduletechnologie".
2. Keuze op basis van module-eigenschappen Schrijft de modulefabrikant niets voor, dan adviseren wij om de de omvormer te kiezen aan hand van de eigenschappen van de PV module. Een voorbeeld: dunnefilmpanelen met cellen van CdTe of amorf silicium hebben vaak een glasplaatje met TCO-coating als ondergrond voor het plaatsen van de cellen. De juiste keuze: een Sunny Boy met transformator en een negatieve aardingsset. Een ander voorbeeld: voor flexibele dunnefilmpanelen wordt vaak een roestvrij stalen folie als dragende ondergrond gebruikt. Hierbij moet een omvormertopologie toegepast worden waarbij de PV generator slechts een kleine wisselspanning heeft t.o.v. de aarde. De juiste keuze: een Sunny Boy met transformator of een apparaat zonder transformator met Quiet-Railtechnologie (bijv. Sunny Tripower). Op die manier verhindert u terugwerkingen van de netspanning op het generatorpotentiaal door een speciale schakeling.
Principieel schakelschema: zonne-energie installatie met positieve aarding van de generator
De onderstaande tabel toont voordelige combinaties voor enkele celtechnologieën. Meer informatie over dit thema vindt u in de downloadsectie op onze website. Generatorpotentiaal bij verschillende omvormertopologieën en aardingsvarianten
1. Aanbeveling van de fabrikant Ga na of de modulefabrikant aanbevelingen doet over de aarding van de generator of over de topologie van de omvormer.
Celtechnologieën / module opbouw Monokristallijne Si Polykristallijne Si CdTe Amorfe Si (superstraat) Amorfe Si (substraat) CIS / CIGS Monokristallijne Si (A-300)
Een voorbeeld: een fabrikant adviseert voor een bepaald type module de aarding van de positieve generatoraansluiting. De juiste keuze: een Sunny Boy met transformator en een positieve aardingsset.
Omvormers zonder transformator
Omvormer met trafo
SB xxxxxTL SMC xxxxTL
STP xxxxTL (Quiet-Rail)
Serieapparaat SB xxx, SMC xxxx
met negatieve aardingsset
met positieve aardingsset
—
●
●
●
●
Metaalfolie als substraat of in moduleopbouw
● ● — — ● ● —
● ● — — ● ● —
● ● — — ● ● —
❍ ❍ ● ● ❍ ❍ —
❍ ❍ — — ❍ ❍ ●
Legende: ● raadzaam, ❍ niet nodig, — n i e t a a n b e v o l e n
Aanbevolen combinaties van omvormers en celtechnologieën
17
Een blik op de installatiekosten
Kostenverlaging door volledige beschouwing van PV installaties De subsidievoorwaarden voor PV zijn wereldwijd zeer verschillend en vaak onderhevig aan wijzigingen. Toch geldt principieel: een PV stroomproductie opstarten is pas aan te raden als de installatiekosten laag genoeg zijn. In de meeste gevallen is zelfs een permanente kostenverlaging noodzakelijk, om de regelmatige verlaging van de vergoedingen op te vangen. Uitsluitend een blik werpen op de specifieke kosten van de omvormer of de zonne-energie installatie is daarom te weinig. Maatgevend is de volledige beschouwing van de systeemkosten.
18
De Engelse term „Total Cost of Ownership“ (kort: TCO) beschrijft een benaderingswijze die niet alleen met de aanschafkosten, maar met alle aspecten rekening houdt van het meestal 20 jaar of langer durend gebruik van de installatie: planning- en installatiekosten, onderhoud- en reparatiekosten en het rendement van het systeem. De PV systeemtechnologie van SMA reduceert de TCO aanzienlijk op bijna alle vlakken, van de planning via de installatie en onderhoud tot aan de lopende werking.
Flexibele planning De planningskosten voor PV installaties worden door een grote productselectie gereduceerd, die bijna alle vermogensklassen afdekt. Er is voor elke toepassingsvorm een exact passende omvormeroplossing. Het maakt niet uit of het om een 5 kW installatie op het dak van een huis in België gaat, een 10 MW zonne-energiepark in Frankrijk of om een 60 kW eilandstroomvoorziening voor een afgelegen Chinees dorp. De planner kan ook op verschillende omvormertypologieën teruggrijpen (met/ zonder transformator, eenfase/driefase), bijna willekeurige moduletypen inzetten en op maat gemaakte oplossingen voor de installatiebewaking gebruiken. Met het asymmetrische multistringconcept Optiflex biedt de driefasige Sunny Tripower bovendien een unieke flexibiliteit bij de generatorconfiguratie. Ook de handel profiteert, bijvoorbeeld omdat bijna alle apparaten wereldwijd inzetbaar zijn. Logistiek, opslag en ook de service worden daardoor erg vereenvoudigd en dat doet de kosten extra dalen. Eenvoudige installatie Bij de bouw van PV installaties is de grootte van de installatie-inspanning belangrijk, het gaat om tijd en zodoende ook om geld. Eenvoudig hanteerbare systeemtechnologie kan deze
inspanning duidelijk verminderen. Het standaard DC-plugsysteem SUNCLIX maakt bijvoorbeeld de montage van zonne-energieleidingen mogelijk zonder gereedschap in minder dan vijf seconden. De Sunny Tripower heeft in zijn behuizing een slot voor overspanningsbeveiligingen van het Type II, die zo ook automatisch in de omvormerbewaking inbegrepen zijn. Bovendien kunnen alle omvormers van de kleinere en middelgrote vermogensklasse automatisch via SMA Bluetooth met elkaar en met passende opvraagapparatuur verbinding maken. In een handomdraai ontstaat een krachtige installatiebewaking, waarmee niet alleen alle bedrijfsgegevens opvragen mogelijk is, maar ook de parametrering van de apparaten. Het tijd- en kostenintensieve aanleggen van communicatiekabels valt volledig weg. Maximale betrouwbaarheid PV installaties moeten best langer dan 20 jaar stroom produceren, want elke storing verminder de opbrengst. Met zijn wereldwijd unieke test- en keuringscentrum zorgt SMA ervoor dat fouten al in de ontwikkelingsfase worden gecorrigeerd en alle componenten ook onder de moeilijkste omstandigheden functioneren. Voor de technologie van grote installaties is er een eigen testcentrum.
De specifieke configuratie voor elk land in een handomdraai: draaischakelaars aan de Sunny Boy 5000TL
19
Aan de tand gevoeld: omvormers in het SMA testcentrum
Hier testen de SMA ingenieurs centrale omvormers tot maximaal 800 kW vermogen onder alle klimatologische omstandigheden. Ze kunnen daarbij elk denkbare generator- en netconfiguratie simuleren. Bovendien garandeert het door SMA ontwikkelde productieconcept „SMArt Flow“ slanke en in elk detail terug te volgen productieprocessen, die aan de meest hoge kwaliteitseisen voldoen. Het resultaat: geringe onderhoudskosten en maximale beschikbaarheid van de PV installatie. Grootste efficiëntie Het hoge totaalrendement, een kenmerk van alle SMA omvormers, tast de grenzen van het technische haalbare af. Zo leveren onze omvormers over de volledige levensduur meestal aanzienlijk meer opbrengst dan goedkope vergelijkbare apparaten, wat de hogere aanschafprijs meer dan compenseert. De hogere rendementen zijn mogelijk door innovaties zoals de gepatenteerde H5-topologie of intelligente extra functies zoals de op schaduwwerking gespecialiseerde MPP-tracking OptiTrac Global Peak. Ook het behuizingsconcept OptiCool of het nieuwe powermanagement van de SMA centrale omvormers dragen bij tot deze recordwaarden.
20
Intensieve Research en Development Als leider in de technologie werkt SMA er ook verder aan het benutten van technologische potentialen voor kostenverlaging. Mogelijke benaderingen zijn de toenemende inzet van hoogfrequentie technologie, maar ook de verdere integratie van modules en de vermindering van componenten. Zodoende kunnen alle wikkelmaterialen (spoelen, smoorspoelen, transformatoren) bij hogere frequenties kleiner, lichter en goedkoper geconstrueerd worden. Minder componenten leidt tot voordeligere inkoop, eenvoudigere productie en minder kans op fouten. Zelfs de kleinste verhogingen van het rendement hebben positieve gevolgen: naast de opbrengstwinst voor de installatiebeheerder verminderen ze de warmtelast, wat tot kleinere koellichamen en een potentieel kleinere behuizing kan leiden. Dit heeft weer een positieve invloed op de prijs van de behuizing, maar ook op de logistiekkosten. Deze constante verdere ontwikkeling werpt vruchten af: sinds bijna 30 jaar is elke nieuwe generatie van SMA apparaten productiever en voordeliger dan de voorafgaande. Het onbetwiste doel van SMA is de installatiekosten tot 2015 halveren, een belangrijk agendapunt van de meer dan 500 constructeurs van de onderneming.
Voorbeelden
Systeemtechniek voor grote PV installaties De centrale omvormers van de Compact Power-serie, ingevoerd in 2010, verminderen de installatiekosten tot 35 procent t.o.v. de voorgangers. Dankzij de weerbestendige behuizing hebben de omvormers geen betonnen station meer nodig, wat het totale gewicht van circa 30 ton (incl. transformator) bijna halveert. Bovendien met een omgevingstemperatuur tot 25 graden leveren de apparaten tot 10 procent meer dan het aangegeven nominaal vermogen. Ze beschikken ook over een geïntegreerde stringuitvalbeweging, die het uitvallen van één tot maximaal 1.600 afzonderlijke strings betrouwbaar opspoort. Moeizaam parametreren is niet noodzakelijk. Bovendien herleidt het systeem het opbrengstverlies tot een minimum in geval van een storing: een getroffen stringingang kan apart en op afstand worden uitgeschakeld, zodat de installatie met minimaal gereduceerd vermogen verder teruglevert. Vanzelfsprekend voldoen de apparaten ook aan de geldende netbeheerstandaard en beschikken ze over de voorgeschreven eenhedencertificatie.
Systeemtechnologie voor stroomvoorziening zonder elektriciteitsnet AC-gekoppelde hybride systemen zijn nu al goedkoper dan zuiver op diesel gebaseerde stroomvoorzieningen. Ze profiteren aan de ene kant van de wereldwijd gunstig beschikbare wisselstroomcomponenten en -verbruikers, aan de andere kant van de steeds dalende kosten van duurzame stroomproductie. Daarbij komt een langdurige besparing door overwegend gebruik te maken van duurzame energieën. Niet alleen de brandstofkosten voor een dieselgenerator worden duidelijk gerduceerd, maar eveneens de kosten voor het onderhoud door hybride systemen in te zetten. De modulaire opbouw van installaties met de SMA multiclustertechnologie resulteert in meer kostenvoordelen. Systemen van 5 tot 300 kW vermogen kunnen flexibel worden gepland, altijd worden uitgebreid en zonder problemen worden onderhouden door plaatselijke servicetechnici. Ook het transport van de betrekkelijk kleine componenten naar de meestal veraf gelegen installatielocaties is duidelijk minder omslachtig. Samengevat: PV ondersteunde hybride systemen van SMA zijn niet alleen milieuvriendelijker en comfortabeler als conventionele oplossingen, ze overtuigen ook met een lagere TCO.
21
Optimalisering van de opbrengst met high-tech oplossingen van SMA
De omvormers van SMA, en met name hun technische details, profiteren van de uitgebreide knowhow van onze ontwikkelaars en hun tientallen jaren ervaring. De verschillende technologische innovaties van SMA vergroten hierbij direct en indirect de opbrengst van de installatie. H5-topologie – gepatenteerde omvormerschakeling voor optimale rendementen Een moderne omvormer "verbruikt" momenteel tussen 3 en 6 procent van de PV energie bij het omzetten van gelijkstroom in wisselstroom. Dat komt overeen met een rendement van 94 tot 97 procent. De door SMA gepatenteerde H5-topologie is een compleet nieuwe schakeling van de omvormerbrug, die de stroomloop in de omvormer verbetert en zodoende de omzettingsverliezen reduceert. De sinusvormige netstroom wordt doorgaans gegenereerd door de hoogfrequente vervorming en tussenopslag van de gelijkstroom in de brugschakeling van de omvormer. 22
Hierdoor gaat de gebufferde energie oscilleren, wat tot verliezen kan leiden. Een speciale pulscyclus van de omvormerbrug en de integratie van een vijfde halfgeleiderschakelaar verhinderen dit oscilleren. De omzettingsverliezen dalen zo tot minder dan twee procent. Omvormers die op deze technologie gebaseerd zijn, behalen rendementen van meer dan 98 procent, een nieuw record. OptiCool – intelligent temperatuurbeheer De trend is duidelijk: PV installaties en omvormers worden steeds krachtiger, terwijl ze nog altijd op dezelfde manier ingebouwd worden. Het wordt daarom steeds belangrijker dat de warmte goed uit de behuizing kan worden afgevoerd. Stijgende temperaturen in de behuizing verkleinen namelijk het prestatievermogen en de levensduur van elektronische onderdelen. Met Opticool, het gepatenteerde koelsysteem met twee kamers, zorgen SMA omvormers voor een ideale verbinding van pas-
sieve en actieve koeling. Dit systeem kan terecht als "intelligent temperatuurbeheer" worden beschouwd. Voor een maximale koeling wordt de gehele behuizing van de omvormer deel van het koelsysteem. Daarom is de behuizing verdeeld in twee aparte kamers. De voorste is volledig afgedicht en beschermt de elektronica tegen water, stof en vuil. In het achterste gedeelte bevinden zich alle onderdelen die vanwege hun functie veel warmte produceren, zoals smoorspoelen en transformatoren. De afgegeven warmte in dit gedeelte wordt naar buiten geleid door een temperatuurgestuurde ventilator via een speciaal stromingskanaal. Alles bij elkaar zorgt OptiCool voor een lagere temperatuur van de onderdelen, wat leidt tot de hoogste betrouwbaarheid en een uitstekende bescherming tegen overbelasting.
OptiTrac – uiterst efficiënte MPP-tracking De MPP-tracker van de omvormer zorgt ervoor dat de PV modules altijd werken met het maximale vermogen (MPP). Aangezien het MPP afhangt van de temperatuur en de instralingssterkte, moet het permanent herberekend worden. Dit moet zo snel en veilig mogelijk gebeuren. De instralingsfactoren kunnen immers snel en vaak veranderen, bij zon en voorbijgaande wolken zelfs binnen enkele seconden. OptiTrac is de oplossing van SMA voor dit probleem: uitvoerige experimenten in het SMA testcentrum hebben de MPP-tracking geperfectioneerd en de efficiëntie ervan vergroot, zowel voor kristallijne of dunnefilmpanelen. Uit uitgebreide tests blijkt dat de energieopbrengst van een PV installatie met OptiTrac jaarlijks gemiddeld 1,5 procent hoger is – pure winst voor de installatiebeheerder.
Werking van OptiCool in de Sunny Boy 3800
OptiTrac Global Peak – een goede opbrengst ondanks gedeeltelijke schaduwwerking Om ook bij gedeeltelijk overschaduwde installaties altijd het optimale operationele aangrijpingspunt te vinden, werd de beproefde MPP-tracking uitgebreid met de functie "Global Peak." Daarmee kan de omvormer het energieaanbod van de PV module onder alle omstandigheden nagenoeg volledig benutten. Achtergrond: als de afzonderlijke modules van een string overschaduwd worden, vormen zich op de vermogenskarakteristiek van de string eventueel meerdere maxima. Er is dan ook maar één operationeel aangrijpingspunt
met daadwerkelijk maximaal vermogen: het globale vermogensmaximum dat ten opzichte van de andere lokale maxima duidelijk meer vermogen heeft. Dat is precies waar het nieuw ontwikkelde OptiTrac Global Peak begint. Door het globale vermogensmaximum betrouwbaar vast te stellen kan de beschikbare energie van een overschaduwde string nagenoeg volledig worden benut. De SMA omvormers Sunny Boy 3000TL, 4000TL en 5000TL zijn vanaf het midden van 2010 standaard uitgerust met OptiTrac Global Peak. Oudere apparaten van dit type kunnen met een update worden vernieuwd. Voor Sunny Tripower en Sunny Boy HF is de functie in voorbereiding.
23
Met zekerheid
SMA veiligheidsconcepten voor installatie en onderhoud Veiligheid staat op de eerste plaats, zeker bij energietechnologie Diverse voorschriften en normen beschermen het bedienende personeel, de onderhoudsmedewerkers en de normale gebruiker beschermen tegen ongevallen door elektrische schokken. SMA heeft ook op dit gebied de grenzen verlegd door alle producten uit te rusten met voortreffelijke veiligheidsinrichtingen. SMA Grid Guard – de netwerkinterface voor wereldwijd gebruik De meeste PV installaties sturen de zonneenergie direct via een omvormer naar het regionale elektriciteitsnet. Het regionale energiebedrijf is verantwoordelijk voor het netwerkbeheer. Het zorgt ervoor dat de voorgeschreven grenswaarden voor de spanning en frequentie aangehouden worden en dat het elektriciteitsnet effectief gebruikt en onderhouden kan worden. Natuurlijk lukt dat alleen als alle apparaten die aan het net leveren
24
bepaalde regels volgen en ook doelgericht van het net losgekoppeld kunnen worden. SMA Grid Guard is een automatische inrichting om het net vrij te schakelen. Het voorkomt onbedoeld terugleveren bij een uitgeschakeld terugleveringsnet, ook bij te hoge of te lage normwaarden voor spanning en frequentie. Hierdoor zijn het onderhoudspersoneel en de verbruikers beschermd tegen ontoelaatbare spanningen en frequenties. Erkende veiligheidsnorm Als een van de eerste fabrikanten ontwikkelde SMA omvormers die voldeden aan de eisen van het energiebedrijf. Zo had de eerste Sunny Boy omvormer in 1995 al een onderhoudsvrije, automatische schakelinrichting. Vandaag de dag staat de SMA Grid Guard voor een erkende veiligheidsnorm. Bij deze actieve vorm van netwerkbewaking wordt de kwaliteit van het aangesloten
net permanent bewaakt door het testen van spanning, frequentie en impedantie. De failsafeveiligheid moet in dat geval gegarandeerd zijn, zodat regelmatige functietests overbodig zijn. De eerste eisen aan dit veiligheidsconcept werden vastgelegd in de Duitse norm VDE 0126-1-1. Intussen houdt deze norm ook rekening met de jarenlange ervaring in het veilig terugleveren van energie. Tegenwoordig doen ook netwerkbeheerders uit andere landen een beroep op de Duitse norm, die zij gedeeltelijk aan hun netwerken aanpassen. De SMA Grid Guard kan wereldwijd worden toegepast als het modernste automatische verdeelstation in zijn soort.
Netwerkbewaking verhoogt de beschikbaarheid
Varianten per land
De constante bewaking van de netwerkparameters garandeert een zeer hoge beschikbaarheid van de omvormers op het net. Bovendien past de software zich tijdens een zelflerend proces aan moeilijke netwerkvoorwaarden aan. Zo kunnen herhaalde fouten worden ontdekt, waardoor onnodige netscheidingen worden vermeden.
De hier beschreven inrichtingen voldoen aan de veiligheidseisen van de SMA omvormers, die in de meeste landen worden erkend. Afgezien daarvan biedt SMA ook producten die ingaan op de speciale eisen van specifieke landen. Deze omvormers zijn weliswaar voorzien van alle veiligheidsinrichtingen, echter niet altijd exact in de hier beschreven vorm. Omvormers met ULcertificering zijn bijvoorbeeld uitgerust met een speciale netwerkbewaking, een mechanische DC-verdeler en een automatische aardlekbeveiliging (GFDI), om te voldoen aan de geldende UL-voorschriften.
DC-aansluitingen stroomt dus geen stroom meer, alleen de spanning van de PV generators is nog steeds aanwezig.
Zo komt deze door SMA ontwikkelde en gepatenteerde schakeling bij alle werkzaamheden aan het PV systeem ruimschoots tegemoet aan de veiligheidseisen.
Electronic Solar Switch – de eerste DClastscheider voor PV omvormers die in het apparaat geïntegreerd is Bij werkzaamheden aan een elektrische installatie moet deze in principe losgekoppeld worden van de energiebron. Daarom is het gebruik van een DC-scheidingsschakelaar, d.w.z. een scheidingseenheid tussen PV generator en omvormer die ook onder belasting werkt, in de meeste landen strikt voorgeschreven. De SMA ingenieurs ontwikkelden daarom een verdeelinrichting die geen extra installatiekosten met zich meebrengt, die eenvoudig en veilig te gebruiken is en die geen invloed heeft op het rendement van de PV installatie. Resultaat: de gepatenteerde Electronic Solar Switch (ESS). Deze bestaat uit een handgreepafdekking die alle generatoraansluitingen volledig afdekt. Zo wordt de scheiding onder belasting voorkomen. Om de generator los te koppelen van de omvormer moet eerst de complete handgreepafdekking worden afgenomen. Hierbij wordt een elektronische schakeling geactiveerd die voorkomt dat er een lichtboog ontstaat. Op die manier wordt maximale bescherming geboden bij ondeskundige scheiding van de DC-leidingen. Via de nu vrijliggende
De ESS heeft in passieve toestand, d.w.z. in de normale teruglevermodus, absoluut geen energieverlies. Hierdoor wordt het rendement van de omvormer dus niet beïnvloed. De ESS garandeert ook als enige DC-scheidingsschakelaar het verdere gebruik van de beproefde PV aansluitingen. Daarmee voldoet het aan de hoge standaard van de aanrakingsbeveiliging in de generatorbekabeling conform beschermingsklasse II.
25
De SMA multiclustertechnologie De weg naar het eigen elektriciteitsnet
Eilandsystemen op basis van wisselstroom maken een stabiele en productieve energievoorziening mogelijk, die volledig onafhankelijk is van het openbare stroomnet. Zo'n eilandstroomnet biedt niet alleen de typische voorzieningskwaliteit van grote openbare stroomnetten. Door de modulaire opbouw is de installatie eenvoudig en zijn ze bijna willekeurig uitbreidbaar.
26
De integratie van hernieuwbare energiebronnen die brandstofkosten vermijden en bovendien steeds economischer worden, maakt zulke systemen vandaag de dag al gunstiger dan een puur conventionele voeding met dieselgeneratoren. Dit artikel verklaart de technische grondbeginselen van de eilandstroomvoorziening en toont opbouw en werking aan de hand van een groot hybride systeem met circa 270 kW geïnstalleerd productievermogen.
1. Waarom wisselstroom? De basis voor de modulaire eilandstroomvoorziening van maximaal 300 kW is de zogenaamde AC-koppeling. In tegenstelling tot de DC-koppeling zijn hierbij alle energiebronnen en -verbruikers verbonden via een wisselstroomnet. Dat biedt tal van voordelen: aan de verbruikerzijde kunnen in de handel gebruikelijke en zodoende goedkopere wisselstroomapparaten worden ingezet. Aan de producentzijde kunnen willekeurige hernieuwbare of conventionele energiebronnen worden aangesloten. Wisselstroomnetten kan men opbouwen zonder speciale vakkennis en met overal beschikbare standaardcomponenten. En bovendien zijn deze duidelijk gunstiger, omdat ze vergeleken met componenten voor gelijkstroomnetten doorgaans wel hogere spanningen, maar duidelijk geringere stroomsterkten moeten verwerken. Bij de planning kunnen veel meer variabelen vrij worden gekozen. Zelfs grotere ruimtelijke afstanden tussen producenten, opslag en verbruikers kunnen zonder problemen worden gerealiseerd. Hierbij komt dat de aansluiting van producenten en verbruikers bij
wisselstroomnetten de facto aan willekeurige aansluitpunten mogelijk is. Optimale voorwaarden voor een latere uitbreiding. 2. Sunny Island: de netwerk- en accubeheerder De centrale component van het eilandstroomnet is de accu-omvormer Sunny Island. De Sunny Island is als netvormer en netwerkbeheerder verantwoordelijk voor de stabiliteit van het AC-elektriciteitsnet. Hij houdt daarbij de spanning en de frequentie permanent binnen de toegestane grenzen. Overtollige energie slaat hij op in de accu en omgekeerde voedt hij het net met acccustroom. Het gaat dus om een bidirectionale accu-omvormer, ook vaak gecombineerd omvormer / accu-oplader genoemd. Zulke apparaten zijn bijzonder economisch omdat dezelfde vermogenshalfgeleider beide functies kan uitvoeren.
Bij een laadtoestand onder 90 procent kan een overschot aan vermogen altijd met de accu worden opgevangen. Bij een volledig geladen accu en een overschot aan vermogen verhoogt de Sunny Island de AC-frequentie. Vervolgens reduceren de producenten traploos hun vermogen
27
Naast het netwerkbeheer realiseert de Sunny Island ook hoogontwikkeld accubeheer, inclusief bewakingsfuncties. De Sunny Island is altijd op de hoogte van de nauwkeurige laadtoestand en neemt als systeemmanager ook ingrijpende beslissingen. Als de accu's leeg zijn en er gelijktijdig een gering productievermogen is, dan kan hij altijd een beschikbare back-up energiebron (bijv. een dieselgenerator) activeren of bepaalde verbruiksbelastingen uitschakelen. Het apparaat bepaalt eveneens de optimale strategie voor het laden van de accu en verlengt daardoor de levensduur ervan. Bovendien heeft het compacte apparaat speciale functies voor eilandstroomnetten. Automatische blindvermogen compensatie Met een mogelijke faseverschuiving van –90 graden tot +90 graden (verschuivingsfactor cos(φ) van 0 tot 1 inductief/capacitief) kan indien nodig, de Sunny Island zijn totale nominale vermogen beschikbaar stellen in vorm van blindvermogen. Daarmee kan het apparaat faseverschuivingen in het eilandnet compenseren, die worden veroorzaakt door inductieve resp. capacitieve lasten (bijv. motoren, transformatoren, kabelgedeelten).
28
Productiebeheer per afstandsbediening Als de accu's vol zijn en de vraag naar stroom laag is, verlaagt de Sunny Island de stroomproductie van alle bronnen van hernieuwbare energie, zowel PV-, water- als windkrachtinstallaties. Enige voorwaarde: bij de omvormers gaat het om SMA apparaten en uw eilandnetmodus is geactiveerd. In dit geval scheiden de apparaten zich bij stijgende frequentie niet meer van het stroomnet, maar reduceren traploos hun vermogen. Als netbeheerder, die de frequentie in het eilandnet voorgeeft, kan de Sunny Island zo het vermogen van alle producenten begrenzen en het net altijd in energetisch evenwicht houden zonder extra communicatieleidingen. Extreme overbelastbaarheid Het inschakelen van bepaalde verbruiksbelastingen veroorzaakt vaak hoge aanloopstromen. Die kunnen duidelijk hoger zijn dan de werkelijke bedrijfsstroom. Bovendien hebben enkele verbruikers slechts voor een korte periode zeer veel energie nodig en veroorzaken ze korte pieken op het belastingsprofiel. De hoge overbelastbaarheid van de accu-omvormer is voor de dimensionering van eilandsystemen uiterst belangrijk, want daardoor kunnen
zulke belastingspieken eenvoudig worden opgevangen. De Sunny Island 5048 levert in 30 minuten 6,5 kW, in 1 minuut 8,4 kW en in 3 seconden zelfs 12 kW – dus bijna tweeënhalf keer zijn nominaal vermogen.
3. Drie fasen, geen probleem Voor de grotere vermogensoverdrachten in wisselstroomnetten heeft een driefaseopbouw zich bewezen. Dat geldt voor grote openbare netten en voor eilandnetten. Voordeel: driefase-verbruikers beschikken over een quasi permanent vermogen door overlapping van het faseverschovene individuele vermogen. Ook de generatoren in dieselaggregaten of windkrachtinstallaties geven hun vermogen meestal driefasig af. Het is zelfs mogelijk om éénfasige systemen te realiseren voor een maximaal accu omvormer vermogen van 20kW (parallelschakeling van vier Sunny Island 5048 op één fase). Bij grotere vermogens worden over het algemeen echter driefase-eilandnetten toegepast. Daarbij worden altijd drie Sunny Island omvormers tot één driefase-cluster verbonden. Een apparaat geeft als master de frequentie voor, de beide slaves richten zich naar deze frequentie en werken exact 120 graden resp. 240 graden faseverschoven. De apparaten synchroniseren via een speciale communicatieverbinding. Een verder voordeel van deze verbinding is dat de configuratie van de totale cluster alleen kan plaatsvinden via de master-omvormer.
Is het systeem compleet bedraad en geconfigureerd, dan functioneert een driefaseeilandnet net zo probleemloos als een éénfase-variant. Ook een asymmetrische netbelasting door éénfase-verbruikers wordt automatisch gecompenseerd doordat de omvormer meer vermogen uit de accu trekt in overeenstemming met de sterker belaste fase . Zelfs een volledig asymmetrisch bedrijf is mogelijk, bijvoorbeeld terugleveren van zonne-energiestroom in het eilandnet op fase 1 en verbruik op fase 3. Omdat de energie in dit geval twee extra Sunny Island omvormers doorloopt, is een zo symmetrisch mogelijke verdeling van lasten en producenten toch voordelig vanwege de efficiëntie.
Geen probleem: de asymmetrische belasting van het driefasennet
29
Multicluster Box 6 voor max. 2 clusters
4. De SMA multiclustertechnologie: kleine moeite voor grote systemen Het bijzondere voordeel van de Off-Gridsysteemtechnologie van SMA ligt in zijn modulaire concept: installaties van elke vermogensklasse worden opgebouwd uit makkelijk hanteerbare componenten. Dat vereenvoudigt het transport en de montage, zelfs op ver afgelegen locaties. De vermogensverdeling van de omvormers in clusters (d.w.z. in groepen, bestaande uit steeds drie apparaten) maakt de planner bij het systeemvermogen zeer flexibel: de parallelle schakeling van meerdere clusters brengt het bijna oneindig op schaal. Het eilandsysteem achteraf uitbreiden is ook eenvoudig.
30
Opgeleide servicetechnici kunnen installaties van elke grootte configureren, bedienen en onderhouden. Dit komt doordat de opbouw en de toegepaste apparaten steeds dezelfde zijn. Het kernelement van de modulaire systemen is, naast de accu-omvormer Sunny Island, de Multicluster Box. Die vereenvoudigt het schakelen van alle componenten met een door batterijen ondersteund AC-netwerk met verschillende stroomproducenten. De Multicluster Box is verkrijgbaar in drie vermogensklassen, compleet bedraad en met alle noodzakelijke schakelelementen en monitoringssystemen. Eilandsystemen met een vermogensbereik van 5 kW tot 300 kW kunnen hiermee worden gerealiseerd.
MC-Box 12 voor 3 ...
... of 4 clusters
MC-box 36 voor 5, 6, 7, 8 ...
... 9, 10, 11 of 12 clusters
De Multicluster Box: vermogen op maat Het centrale element van de multiclustertechnologie is de Multicluster Box. Deze is in drie vermogensklassen verkrijgbaar. Als voorgeconfigureerde AC-verdeler maakt het de eenvoudige verbinding mogelijk van alle AC-componenten van het eilandstroomnet mogelijk: accu, generator, verbruikers, twee tot maximaal twaalf clusters van steeds drie Sunny Island omvormers en hernieuwbare productie installaties zoals PV installaties, windkracht of waterkracht. De verschillende Multicluster Boxen verschillen op twee vlakken: het aantal aan te sluiten clusters en de passende constructie van alle stroomvoerende componenten. De opbouw is overzichtelijk: er zijn aansluitingen voor elke Sunny Island omvormer en hoofdaansluitingen voor een generator, voor de hernieuwbare productie-installaties en voor de verbruikers. Voor die laatste twee zijn meestal nog onderverdelingen noodzakelijk, die individueel moeten worden gepland. Generator- en belastingafschakelingbeveiliging: veiligheid op meerdere niveaus Voor zowel de verbruiker als de generatoraansluitingen is al een vermogensbeveiliging in de verdeling geïntegreerd. De generatorbeveiliging dient voor het bijschakelen van netvormende generatoren, die bijvoorbeeld in sterke dieselaggregaten of WKKinstallaties worden toegepast. In tegenstelling tot netparallel werkende producenten kunnen deze niet op een bestaand net synchroniseren. Daarom geeft de generator in dit geval de netparameters voor. Het clusterverband van de Sunny Island omvormers past zich overeenkomstig aan. Zodra spanning en frequentie voor en achter de gene-
ratorbeveiliging overeenkomen, wordt de verbinding tot stand gebracht. De generatorbeveiliging sluit automatisch bij een storing of uitschakeling van de Sunny Island Cluster, zodat de generator direct met de aangesloten verbruikers verbonden is. Bij een generatorstoring scheidt het systeem bliksemsnel en handhaaft het de voeding met accustroom en de beschikbare hernieuwbare producenten. Zo is bij uitval van één component een veilige werking gegarandeerd. Indien een generator voor een langere periode uitvalt en de duurzame bronnen niet voldoende energie leveren voor een volledige voeding van de verbruikers, wordt eerste de energie in de accu aangesproken. Eens de onderste grens voor het ontladen wordt bereikt, opent aan de verbruikerzijde de beveiliging en schakelt het de leiding vrij. Zo verhindert het de volledige ontlading van de accu's en het uitschakelen van de clustergroep. In plaats daarvan blijft het systeem actief en laadt het de accu bij met de beschikbare zonne-, wind- of waterenergie. Als de laadtoestand weer voldoende hoog is, schakelen de verbruikers automatisch weer bij. Samengevat: zelfs bij een grote storing is de dan nog maximaal mogelijke voedingszekerheid en de accubeveiliging gegarandeerd. Een lastbeheer – om onnodige pieklasten te vermijden – kan daarentegen via het multifunctioneel relais van de Sunny Island omvormers worden gerealiseerd: aan elk apparaat van de hoofdcluster staan twee relais ter beschikking, die via het apparaatmenu kunnen worden toegewezen aan één van 17 functies. Naast het starten van de generator bij lage laadtoestand van de accu kunnen ook afzonderlijke verbruikers geschakeld worden via een apart te installeren beveiliging.
31
Vlakke hiërarchie: omvormers in clusterverband
Meten en regelen: communicatieverbindingen
Bij een eilandnet met tot 36 Sunny Island omvormers is een geordende structuur absoluut noodzakelijk om de effectieve regeling van het netwerk te garanderen. Zoals vermeld bestaat elk van de maximaal twaalf clusters uit drie omvormers: één master en twee slaves. Elk van deze met drie fasen werkende clusters heeft een eigen deelaccu, die door de cluster gecontroleerd en bewaakt wordt. Bovendien is één van de clusters als hoofdcluster gedefinieerd. Het hoofd-masterapparaat regelt het totale systeem en communiceert ook met de Multicluster Box. De hoofdcluster wordt door maximaal elf extensionclusters ondersteund, die steeds bestaan uit één extensionmaster en twee extensionslaves. In totaal onderscheidt men dus vier hiërarchie-levels (aantal apparaten tussen haakjes): hoofdmaster (1), hoofdslave (2), extensionmaster (1 – 11) en extensionslave (2 – 22).
Naast de veiligheidsschakelaars bevat de Multicluster Box ook twee communicatieinterfaces voor de verbinding met de hoofdcluster. Aan de ene kant verzendt het stroomsterkte, spanning en frequentie aan de generatoraansluiting naar de drie omvormers van de hoofdcluster. De gegevens zijn o.a. noodzakelijk voor de synchronisatie van de cluster op de generator. Om de veiligheidsschakelaars aan te sturen is de Multicluster Box ook aangesloten op de interne communicatiebus van de hoofdcluster. Alle master-omvormers van het systeem zijn eveneens met elkaar verbonden. Via deze multiclusterbus wordt informatie uitgewisseld over het respectievelijke clustervermogen, de acculaadtoestand en de instelfrequentie.
De structuur van het modulaire multiclustersysteem met de vereiste communicatieverbindingen
32
Flexibel tijdens normale werking Het modulaire concept van de eilandsystemen geeft een enorme flexibiliteit. Niet alleen bij de planning is het een voordeel, maar ook bij uitbreiding of onderhoud. Een klein systeem stap voor stap uitbreiden is geen enkel probleem. Extra clusters aan de Multicluster Box aansluiten kan altijd. Ook een op de vraag afgestemde uitbreiding van het hernieuwbare productievermogen behoort tot de mogelijkheden. Beperkende factoren zijn alleen het aantal Sunny Island -aansluitingen van de respectievelijke Multicluster Box en de stroombelastingscapaciteit van zijn schakelvoorzieningen (zie technische gegevens van de Multicluster Boxen). De modulaire opbouw uit compacte serie-apparaten vergroot ook de beschikbaarheid van het gehele systeem: met uitzondering van de hoofdcluster kan u ook tijdens de normale werking individuele Sunny Island omvormers onderhouden of vervangen. Alleen het totale vermogen van het systeem is dan overeenkomstig minder. Hetzelfde geldt voor de individuele deelaccu's, die aan de verschillende Sunny Island-clusters toegewezen zijn.
Het intelligente accubeheer van het clusterverband zorgt er vervolgens voor dat binnen korte tijd weer alle deelaccu's dezelfde laadtoestand hebben. Eenvoudig onderhoud door plaatselijke servicetechnici Het regelmatige onderhoud van de Sunny Island omvormers beperkt zich tot het reinigen van de ventilatieroosters. De afzonderlijke accu-eenheden moeten één keer per jaar worden onderhouden. Dit kan zonder speciale kennis en tijdens normale werking dankzij de lage veiligheidsspanning aan de DC-zijde. Bij uitval van een Sunny Island omvormer kan elke door SMA opgeleide servicetechnicus een apparaat vervangen. En zelfs in het nog meer onwaarschijnlijke geval van een storing in de Multicluster Box is de inzet gering: niet de hele kast, maar enkel de componenten moeten worden vervangen.
33
5. De eilandoplossing: moderne stroomvoorziening op het eiland Eigg Een mooi voorbeeld van een krachtige onafhankelijke stroomvoorziening bevindt zich op Eigg, een eiland dat behoort tot de Schotse Hebriden. Het eiland is circa 30 km² groot en telt ongeveer 90 inwoners. Het eiland werd nooit verbonden met het openbare elektriciteitsnet van het vasteland ongeveer 16 kilometer verder, daarvoor waren de kosten te hoog. Tot 2008 behielp het eiland zich met dieselgeneratoren. Deze voorziening was erg duur en werd bovendien 's nachts uitgeschakeld vanwege geluidsoverlast. Tijdens onderhoudsbeurten moest de stroomvoorziening zelfs volledig worden uitgeschakeld. Het eigen elektriciteitsnet Sinds 2008 genieten de eilandbewoners van het comfort van een driefasig elektriciteitsnet, dat met ongeveer 95 procent hernieuwbare energieën wordt gevoed. Het hybride eilandsysteem combineert drie hernieuwbare energiebronnen: waterkracht, windkracht en PV. Alleen tijdens productiearme tijden wordt een dieselgenerator gebruikt. Hoewel de eilandbewoners nu 24 uur per genieten van elektrische energie in netkwaliteit, zijn de kosten voor de eilandbewoners met meer dan 60 procent gedaald.
34
Het centraal element van het elektriciteitsnet op Eigg is een eenheid van vier Sunny Island clusters. Die worden via een Multicluster Box 12 verbonden met de verschillende producenten en verbruikers. Drie waterturbines met een totaal vermogen van 110 kW, vier kleine windinstallaties met 24 kW en een PV installatie met 32 kW peakvermogen zorgen voor milieuvriendelijke stroom. Dit creërt circa 144 kW hernieuwbare productievermogen waarmee de Sunny Island omvormers met 60kW nominaal vermogen worden verbonden. Deze vermogensverhouding is typisch voor eilandsystemen, omdat het gezamenlijke maximum vermogen slechts zelden voorkomt. Wanneer het productievermogen van de hernieuwbare energieën niet voldoende mocht zijn, dan staan er twee dieselgeneratoren klaar met elk 64 kW nominaal vermogen. Die zijn echter nooit samen in bedrijf, ze wisselen elkaar af als reservegenerator bij onderhoud of storingen. De accubank slaat 212 kWh op, goed voor ongeveer 12 uur elektriciteit op het eiland. Het elektriciteitsnet zit op een middenspanningsniveau van 11kV, dit voorkomt overdrachtsverliezen door de grote afstanden tussen verbruikers en productie-installaties. Aanvullend ontlast de decentrale productie het verdelernet, omdat lokaal al een bepaalde hoeveelheid energie wordt verbruikt.
Werking Tijdens de werking regelt de hoofdmaster van de Sunny Island omvormers het totale net en zorgt het altijd voor een gelijkmatige energiebalans. Wanneer het productievermogen uit de hernieuwbare bronnen groter is dan de actuele vraag (15 kW tot 60 kW), dan slaat de accu het overschot op. Bij een volledig geladen accu verhoogt de hoofdmaster de netfrequentie. Aan de ene kant activeert het de van afstand bestuurbare elektrische verwarming in openbare gebouwen. Aan de andere kant reduceren de hernieuwbare energiebronnen frequentiegestuurd hun vermogen. Is de productie van hernieuwbaar vermogen niet voldoende, dan is het 60 kW vermogen van de Sunny Island omvormers beschikbaar, als ondersteuning, waarbij de energie uit de accu wordt genomen.
De hoofdmaster start de dieselgenerator als de laadtoestand onder 60 procent daalt. In dit geval geeft de dieselgenerator de netfrequentie voor. De Sunny Island clusters synchroniseren op hun netparameter. Daarbij blijven ze zorgen ze voor een permanente compensatie van de energiebalans. Bij activering of deactivering van grote verbruiksbelastingen verandert er aan de belasting van de generator eerst niets. De omvormers kunnen de schommeling van de belasting compenseren door bliksemsnel van laad- of ontlaadstroom te veranderen.
Een belangrijke bijdrage daarvoor is de enorme overbelastbaarheid van de apparaten: drie seconden lang stellen ze het net tenminste 144 kW accuvermogen beschikbaar. Als netmanager maakt de hoofdcluster een afweging tussen de zo efficiënt mogelijk bedrijf van de dieselgenerator met zijn nominaal vermogen of het laden van de accu met de voor haar steeds optimale laadstroom (hier speelt ook de actuele laadtoestand een rol). Als resultaat loopt de generator echter zelden in het inefficiënte deellastbedrijf met minder belasting door onnodige korte start-stop-cycli.
Omdat de Sunny Island omvormers de lastsprongen opgevangen, kunnen ook de generatoren, die slechts een gering vermogen hebben in verhouding tot de verbruikslasten, veilig worden bedreven.
35
Referenties
36
37
PV-systemen
Voor alle eisen de juiste omvormer
Duurzame energie heeft de toekomst in haar macht. Fossiele energiebronnen zoals olie en kolen zijn eindig en belasten bovendien het milieu en het klimaat. PV installaties zijn een van de meest effectieve maatregelen voor een betrouwbare en duurzame energievoorziening. Ze zijn goed compatibel, gebruiksvriendelijk en duurzaam. De beste keuze dus als je weet dat de inkomende zonne-energie ons wereldwijde verbruik meer dan duizend maal kan dekken. Op de volgende pagina's staan enkele voorbeelden die aantonen dat PV installaties prima in ons cultuurlandschap geïntegreerd kunnen worden. De installaties worden niet als storend ervaren en dragen zelfs in veel gevallen bij aan een esthetische meerwaarde voor veel gebouwen.
38
PV installaties worden inmiddels overal ter wereld toegepast als basis voor stand-alone PV systemen om zelfs afgelegen gebieden, die niet op het elektriciteitsnet aangesloten zijn, van energie te voorzien.
Boven:
Dienstencentrum Stad Eschborn Duitsland, 104 kWp SB 3000TL, SB 4000TL, SB 5000TL
Linksonder:
Tiber Targhe Italië, 277,5 kWp SMC 5000A, SMC 8000TL
Rechtsonder:
Pirig Solarenergie Duitsland, 50 kWp SB 1100, SB 2500, SMC 4600A, SMC 5000A, SMC 9000TL, SBU XL 39
Boven:
Solarpark Almeria Spanje, 15 MWp SC 500MV, SC 1000MV
40
Rechtsonder: Linksonder:
Montalto di Castro Italië, 85 MWp SC 630HE
Langste PV-installatie ter wereld Duitsland, 2649 kWp SC 250HE, SC 350HE, SC 500HE, SC 1000MW
Linksboven:
Alpenhütte Italië, 1,5 kWp SI 4500, SB 1700
Rechtsboven:
SMA Solar Academy Duitsland, 151 kWp SI 5048, SB 3000TL, SB 5000TL, SMC 7000, STP 15000TL
Onder:
Mykonos Griekenland, 15 kWp SI 5048, SB 3000TL 41
42
The Future of Solar Technology Nieuwe technologieën die de wereldwijde toepassing van PV steeds rendabeler maken. Een enorme innovatiesnelheid en een uniek breed productgamma. SMA Solar Technology AG behoort al 30 jaar tot de meest succesvolle bedrijven in de wereld van de PV technologie. Een team van meer dan 600 ingenieurs ontwikkelt zeer moderne zonne-energieomvormers en bewakingssystemen voor PV installaties. Voor elke toepassing de juiste omvormer Aangezien elke PV installatie individueel wordt gebouwd, beschikt SMA over een breed productgamma. Wij leveren als enige producent wereldwijd de geschikte omvormer voor elke specifieke toepassing: of het nu gaat om netkoppeling, stand-alone stroomvoorziening of back-upbesturing. Van kilowatt tot megawatt. Voor alle moduletypen – dunnefilm-, kristallijn- concentratortechnologie. De SMA omvormer als intelligente systeembeheerder De omvormer is het hart van elke zonne-energie installatie en verandert de gelijkstroom, die opgewekt wordt in de fotovoltaïsche cellen in netconforme wisselstroom. Bovendien neemt de omvormer als intelligente systeembeheerder ook de rendementsbewaking en het netbeheer voor zijn rekening. Omvormers van SMA onderscheiden zich door hun uitzonderlijk hoog rendement. De Sunny Tripower heeft momenteel al een rendement van meer dan 98% en maakt zo een hogere stroomproductie mogelijk. Wereldwijd dicht bij de klant, mét internationale ervaring SMA is markt- en technologieleider binnen de sector zonne-energieomvormers en is internationaal vertegenwoordigd door eigen distributie- en servicebedrijven. Onze strategie is om dicht bij de klant zijn in alle belangrijke PV markten. De klanten van SMA profiteren op die manier niet alleen van onze internationaal georiënteerde processen maar ook van onze jarenlange ervaringen. De specifieke nationale richtlijnen en bepalingen op het gebied van certificaten en vergunningen voor netten binnen de diverse landen hebben geen geheimen meer voor SMA. SMA in cijfers SMA Solar Technology AG heeft haar hoofdkantoor in Niestetal bij Kassel in Duitsland en wordt momenteel op vier continenten door 17 buitenlandse maatschappijen vertegenwoordigd. Er werken meer dan 5.000 medewerkers (inclusief uitzendkrachten) bij de ondernemingsgroep, die de afgelopen jaren verschillende keren is onderscheiden voor haar uitstekende prestaties als werkgever. Sinds 27 juni 2008 heeft het bedrijf een notering in de Prime Standard van de effectenbeurs te Frankfurt (S92) en sinds 22 september 2008 zijn de aandelen van het bedrijf genoteerd op de TecDAX. De omzet van SMA in 2010 bedroeg 1.920,1 miljoen euro.
43
Verklarende woordenlijst Toelichtingen bij de PV technologie
Dumpload (Engels: "dump" = afvoeren, "load" = last) Hier: bij een te groot aanbod van energie spontaan bijschakelbare verbruiker; kan ook gebruikt worden als compensatie van sterke schommelingen in de belasting. Energetisch gezien zijn verbruikers met opslagcapaciteit (bronpompen, koelaggregaten, boilers) het best. Voor de eigenlijke technische werking kunnen echter ook gekoelde belastingsweerstanden worden gebruikt. ENS (inrichting voor netbewaking met toegewezen schakelelementen) Onderdeel van een "automatisch verdeelstation voor eigen opwekkingsinstallaties". Een voorgeschreven inrichting die verhindert dat er nog meer zonne-energie wordt toegevoerd als het openbare elektriciteitsnet is uitgevallen. Deze functie wordt bij de Sunny Boy en de Sunny Mini Central uitgevoerd door de SMA Grid Guard. Vanwege de fail-safeveiligheid zijn regelmatige controles overbodig.
44
ESS (Electronic Solar Switch) DC-scheidingsschakelaar die in het apparaat is geïntegreerd, voor de veilige onderbreking van de stroomlevering van de zonnepanelen naar de omvormer – bediening m.b.v. handgreepafdekking. Pas na het verwijderen van het omhulsel zijn de DC-stekkers bereikbaar en kunnen ze, zonder gevaar voor een lichtboog, gescheiden worden. Door het scheiden van de stekkers is de verdeling van de nog steeds van spanning voorziene generator voor iedereen duidelijk. H5-topologie De brug van omvormers met H5-topologie beschikt over een vijfde halfgeleiderschakelaar. Deze zorgt voor maximale efficiëntie bij het omzetten van de stroom en een rendement van 98%.
HF Afkorting voor "High Frequency" en onderdeel van de naam van de nieuwe Sunny Boy-serie met een transformator met een hoge frequentie. De omvormers hebben een galvanische scheiding in combinatie met een compacte omvang en een voor transformatorapparatuur zeer hoog rendement.
Optiflex Het nieuwe, bijzonder flexibele configuratieconcept van de Sunny Tripower: de asymmetrische multistringingang met twee MPP-trackers maakt een goed passende configuratie mogelijk met een nagenoeg willekeurig aantal modules bij een gelijktijdig maximaal systeemrendement.
Low-Voltage Ride Through (LVRT) Netbeheerfunctie uit het bereik van de dynamische netondersteuning: bij korte onderbrekingen van de netspanning schakelt de omvormer niet uit, zoals tot nu toe werd voorgeschreven, maar ondersteunt het net met blindstroom. Na afloop van de storing levert hij dan onmiddellijk weer terug. In Duitsland is bijvoorbeeld LVRT vanaf januari 2011 voor installaties op middenspanningsniveau voorgeschreven.
Optiprotect Een omvangrijk veiligheidsconcept dat voor de eerste keer in de Sunny Tripower werd toegepast: elektronische stringzekering, automatische herkenning van een stringuitval en de overspanningsbeveiliging die geïntegreerd kan worden in de behuizing, bewaken en beveiligen optimaal het PV systeem en dus ook zodoende de energieopbrengsten.
Maximum Power Point (MPP) Bedrijfspunt (stroom/spanning) van de zonnepanelen waarop deze onder de gegeven omstandigheden het grootst mogelijke vermogen levert. De positie van het MPP verandert voortdurend, o.a. onder invloed van de instraling en de temperatuur. MPP-tracker Inrichting die de stroom en spanning van de PV-generator zo instelt dat deze zich tijdens bedrijf op zijn "Maximum Power Point" bevindt. Multistringomvormer Omvormer die de voordelen van meerdere stringomvormers (gescheiden MPP-regeling van afzonderlijke strings) en een centrale omvormer (lage, vermogensspecifieke kosten) grotendeels verenigt. OptiCool Gepatenteerd behuizingconcept van SMA, waarbij de binnenruimte van de behuizing in twee kamers verdeeld is. Het gedeelte waarin de gevoelige elektronica zich bevindt, is stof- en waterdicht afgesloten. In het andere gedeelte, dat indien nodig actief gekoeld kan worden, bevinden zich transformatoren, smoorspoelen en andere nietgevoelige onderdelen.
OptiTrac Global Peak Een verdere ontwikkeling van de beproefde MPP-tracker "OptiTrac" voor gebruik bij gedeeltelijk overschaduwde PV installaties. Deze gespecialiseerde besturingsmanager zorgt voor de voortdurende werking van de modules in het globale vermogensmaximum, ook in het geval van meervoudige vermogensmaxima, zonder dat de opbrengst merkbaar minder wordt (verlies < 0,2 procent). Power Balancer De Power Balancer is een standaardfunctie van de Sunny Mini Central omvormers die bij de driefase-teruglevering voorkomt dat er een ongewenste balanceerfout ontstaat. Daarom worden altijd drie omvormers via een besturingsleiding in één driefase terugleveringseenheid verbonden. Quick Module Afneembare communicatie- en configuratiemodule van de nieuwe Sunny Boy HF-serie. Daarin bevinden zich de draaischakelaars voor de landinstelling, de Bluetooth NetID en de slot voor de SD-kaart. De optioneel verkrijgbare Quick Module RS485 beschikt bovendien over een RS485-interface en een multifunctioneel relais.
SMA Grid Guard Op basis van voorgeschreven parameters controleert het Grid Guard concept voor netwerkbewaking onder andere de spanning en de frequentie van het aangesloten hoogspanningsnet. Zo voorkomen we dat er een stand-alone netwerk ontstaat zodra het netwerk wordt losgekoppeld (zie "ENS"). Met Grid Guard kunnen de omvormers van SMA in vrijwel elk elektrisch terugleveringsnet ter wereld probleemloos en betrouwbaar toegepast worden. SMA Plug-in Grounding Aardingsset voor de nieuwe Sunny Boy HFserie. De aarding gaat snel en gemakkelijk – gewoon door inpluggen en zonder de behuizing te openen. De richting waarin de aardingsset geplugd wordt, bepaalt de polariteit. Stringomvormers Bij de stringtechnologie worden de zonnepanelen in afzonderlijke moduleoppervlakken verdeeld. Elke afzonderlijke "string" heeft een eigen stringomvormer. Dit zorgt voor lagere systeemkosten, een eenvoudigere installatie en een grotere energieopbrengst en beschikbaarheid van de installatie. SUNCLIX Een DC-plugsysteem voor alle omvormers van SMA die samen met Phoenix Contact werd ontwikkeld. De buitenpluggen zijn in amper enkele seconden en zonder de hulp van enig gereedschap aan te sluiten op elke leiding en worden gratis met de omvormers meegeleverd. Centrale omvormers Centrale omvormers zijn bijzonder geschikt voor de opbouw van PV installaties met een homogene structuur (modules van hetzelfde type en met een identieke uitrichting en helling). Ze worden gebruikt voor installaties met een vermogen vanaf 100 kW en zijn meestal bestemd voor de buitenopstelling.
45
» Innovaties van SMA
2011
2010
2010
Sunny Home Manager
Sunny Central 800CP
Sunny Boy 3000HF
Dé productoplossing voor de analyse en optimalisatie van het eigenverbruik van zonne-energiestroom – met interface naar het onlineplatform Sunny Portal voor de bewaking en beheer van PV installaties
Een compacte, weerbestendige behuizing en een intelligent powermanagement: de nieuwe Sunny Central serie heeft geen zwaar betonnen station nodig en zorgt zo voor een verlaging van de systeemkosten
De nieuwe generatie galvanisch gescheiden omvormers: hoogste opbrengsten in deze vermogensklasse en een eenvoudige installatie, dankzij SMA Plug-in Grounding, SUNCLIX en Quick Module
2008
2007
2006
Eigenverbruik intelligent optimaliseren
Topprestatie als standaard
Eenvoudig en efficiënt
Sunny Boy 5000TL
Sunny Backup systeem
ESS
Bluetooth technologie, grafisch display, overal ter wereld inzetbaar en eenvoudig te installeren: hoogwaardige technologie in combinatie met gebruiksvriendelijkheid
Onderscheiden met de innovatieprijs 2007 voor het meest innovatieve PV product
De eerste geïntegreerde DC-lastscheider voor het veilig scheiden van de zonnepanelen en de omvormer
Volledig. Eenvoudig. De nieuwe generatie Sunny Boy
Zonnestroom, ook bij uitval van het elektriciteitsnet
Electronic Solar Switch
2010
2009
2009
Sunny Tripower 17000TL
Sunny Central 630HE
Sunny Island 2012
Boordevol toekomstgerichte technologie: met het meervoudige veiligheidsconcept Optiprotect en Optiflex voor een flexibele installatieconfiguratie
De beste vooruitzichten: meer vermogen bij lagere specifieke systeemkosten, hoge flexibiliteit bij het installatieontwerp en conform de "middenspanningsrichtlijn"
Bidirectionale HF-omvormer, galvanische scheiding, verlaagd gewicht, zeer efficiënt
2006
2005
2005
Het driefase-systeem voor gemakkelijke systeemplanning
Inclusief netmanagement
Compact en krachtig met toprendement
Sunny Mini Central 8000TL
Sunny Boy 3300
Sunny Portal
H5-topologie, beste score van 98 % rendement, uitzonderlijk lage prijs: geen enkel apparaat verdient zich sneller terug
Qua vermogen een krachtige Sunny Boy met OptiCool, galvanische scheiding en toprendement met als eerste een behuizing van gegoten aluminium
Installatiebewaking op maat en individuele visualisering via www.sunnyportal.com
De afschrijvingskampioen
Beste uit de test
Internetportal voor de presentatie van installatiegegevens
» Innovaties van SMA
2004
2003
2002
Sunny WebBox
Sunny Beam
Sunny Central
Innovatieve bewaking en communicatie met de PV installatie via internet (Sunny Portal)
Aantrekkelijk ontwerp voor de woonruimte, stroomvoorziening via geïntegreerde zonne-energiecel
Met stringbewaking, het Sunny Central Team en een optimale service is de Sunny Central dé oplossing in dé grote klassen
1995
1991
Datalogger van de nieuwe generatie
2001
Eenvoudige draadloos PV installatiebewaking
Centrale omvormer voor de samenstelling van grote PV centrales
Sunny Island
Sunny Boy 700
PV-WR
Gebruiksvriendelijke koppeling van alle componenten aan de wisselstroomzijde, eenvoudige installatie en uitbreiding van de installatie
Kostenverlaging door geminimaliseerde DC-bekabeling, eenvoudiger installatie en verhoogd rendement
User-display, communicatie en visualisatie met PC
De systeemoplossing voor de stand-alone stroomvoorziening
De eerste stringomvormer
De eerste PV omvormer ontworpen voor serieproductie
Colofon Uitgever SMA Solar Technology AG Foto's Stefanie Aumiller Andreas Berthel Stephan Daub Lucidmedia Constantin Meyer Joan Carles Milà SMA, Sunny Boy, Sunny Central, Sunny Island, Sunny Beam, Sunny Design, Sunny Explorer, Sunny Family, Hydro Boy, Smart Load, Sunny, Sunny Backup, Sunny Easy, Sunny PRO Club, Sunny Team, Sunny Tripower, OptiTrac, Windy Boy, Sunny Matrix, Sunny Portal, Sunny Tower, Sunny WebBox, Multi-String, OptiCool, H5, Grid Guard en Power Balancer zijn gedeponeerde handelsmerken van SMA Solar Technology AG. Het Bluetooth woordmerk en de logo's zijn gedeponeerde handelsmerken van Bluetooth SIG, Inc. en elk gebruik van deze merken door SMA Solar Technology AG vindt plaats onder licentie. SUNCLIX is een gedeponeerd handelsmerk van PHOENIX CONTACT GmbH & Co KG. Tekst en afbeeldingen komen overeen met de technische gegevens zover bekend bij het ter perse gaan. Technische wijzigingen voorbehouden. Geen aansprakelijkheid voor drukfouten. Gedrukt op chloorvrij gebleekt papier. Alle handelsmerken worden erkend, ook als deze niet afzonderlijk zijn vermeld. Als het kenmerk ontbreekt, betekent dit niet dat een product of handelsmerk vrij is. Gehele of gedeeltelijke reproductie is uitsluitend toegestaan na schriftelijke toestemming van de uitgever. © Copyright 2011 SMA Solar Technology AG. Alle rechten voorbehouden.
4."4FSWJDF$FOUFS
SMA Solar Technology
SMA Solar Technology AG www.SMA.de SMA America, LLC www.SMA-America.com SMA Technology Australia Pty., Ltd. www.SMA-Australia.com.au SMA Benelux BVBA / SPRL www.SMA-Benelux.com SMA Beijing Commercial Co., Ltd. www.SMA-China.com SMA Canada, Inc. www.SMA-Canada.ca SMA Czech Republic s.r.o. www.SMA-Czech.com
SMA France S.A.S. www.SMA-France.com SMA Solar UK Ltd. www.SMA-UK.com SMA Hellas AE www.SMA-Hellas.com SMA Ibérica Tecnología Solar, S.L. www.SMA-Iberica.com SMA Solar India Pvt. Ltd. www.SMA-India.com SMA Italia S.r.l. www.SMA-Italia.com SMA Technology Korea Co., Ltd. www.SMA-Korea.com
SFK_COMP-KNL114711 Technische wijzigingen voorbehouden. Geen aansprakelijkheid voor drukfouten. Gedrukt op chloorvrij gebleekt papier.
www.SMA-Solar.com
