Deye PCS 125kW – dwukierunkowy falownik akumulatorowy ze zintegrowanym zarządzaniem energią

W komercyjnym projekcie magazynowania energii PCS jest sercem systemu. PCS oznacza Power Conversion System: falownik pracujący w obu kierunkach. Zamienia prąd przemienny z sieci w prąd stały dla akumulatora, a prąd stały z akumulatora z powrotem w prąd sieciowy – zależnie od tego, czego instalacja akurat potrzebuje.

Deye SUN-125K-PCS01HP3 ma moc 125 kW i ładuje lub rozładowuje prądem do 200 A. Należy do rozwiązania Deye C&I-ESS od 125 kW do 2,5 MW i współpracuje z szafami akumulatorów BOS-B-Pro-A3; do jednego PCS można podłączyć do 16 szaf. Do instalacji PV dochodzi moduł MPPT 200 kW, do zasilania awaryjnego moduł STS 500 kW.

Dla planowania interesujące jest przede wszystkim to, czego nie trzeba dokupować: blokada zasilania zwrotnego i sterowanie czasowe są już w urządzeniu. Osobna szafa EMS jest dzięki temu w wielu projektach zbędna.

Wszystkie zalety na pierwszy rzut oka

• 125 kW mocy znamionowej i 125 kVA mocy pozornej, trójfazowo z przewodem neutralnym
• Do 200 A prądu ładowania i rozładowania przy napięciu baterii od 630 do 1.000 V
• Maksymalna sprawność 98,5 procent, sprawność europejska 97,8 procent
• Krótkotrwała moc szczytowa do dwukrotności mocy znamionowej przez 15 sekund
• Systemy do 2,5 MW dzięki pracy równoległej wielu urządzeń
• Blokada zasilania zwrotnego oraz ładowanie i rozładowanie według harmonogramu są zintegrowane
• Metoda ładowania sama dostosowuje się do BMS baterii
• Stopień ochrony IP65 – miejsce ustawienia nie musi być pomieszczeniem wewnętrznym
• Komunikacja przez Wi-Fi, RS485, CAN i podłączenie licznika
• Rozbudowane dopuszczenia sieciowe, w tym VDE-AR-N 4105 i EN 50549

Dwukierunkowy oznacza: jedno urządzenie zamiast dwóch

Zwykły falownik PV zna tylko jeden kierunek – od modułów do sieci. Magazyn energii potrzebuje obu. PCS realizuje ładowanie i rozładowanie tą samą elektroniką mocy i zmienia kierunek w trakcie pracy.

Moc znamionowa i prąd znamionowy są przy tym w obu kierunkach niemal takie same: 189,4 A po stronie wejściowej, 181,2 A po stronie wyjściowej przy 220/380 V lub 230/400 V. Na szczyty obciążenia dostępna jest krótkotrwale dwukrotność mocy znamionowej przez 15 sekund – przydatne, gdy rusza duży napęd, a pobór z sieci mimo to ma pozostać poniżej uzgodnionej granicy.

Zarządzanie energią bez dodatkowej szafy

Dwie funkcje, które zwykle przejmuje osobny system zarządzania energią, są już wbudowane. Blokada zasilania zwrotnego – często zwane Null-Export – zapobiega niezamierzonemu odpływowi prądu z magazynu energii lub instalacji PV do sieci publicznej. Jest to obowiązkowe wszędzie tam, gdzie przyłącze sieciowe nie dopuszcza oddawania lub jest ono ekonomicznie nieatrakcyjne.

zarządzanie sterowane czasowo określa, w jakich godzinach ładować, a w jakich rozładowywać. W połączeniu z podłączonym licznikiem można dzięki temu ścinać szczyty obciążenia i wykorzystywać różnice cen w porach dnia. Dla większych zespołów z kilkoma PCS nadrzędny EMS pozostaje sensowny – dla pojedynczych jednostek wystarcza samo urządzenie.

Strona baterii i współpraca z BMS

PCS współpracuje z akumulatorami litowo-jonowymi w zakresie napięcia od 630 do 1000 V i ma jedno wejście akumulatora. Strategię ładowania dostraja samoczynnie do BMS od, czyli od elektroniki, która w szafie akumulatorowej monitoruje napięcia ogniw, temperatury i prądy. BMS podaje dopuszczalne granice, PCS ich przestrzega – ręczne charakterystyki ładowania nie są potrzebne.

W połączeniu ze stelażami BOS-B-Pro-A3 daje to na klaster około 257 kWh energii systemu, z czego około 231 kWh jest użyteczne. Jeden PCS obsługuje do 16 stelaży.

Ustawienie, chłodzenie i dopuszczenie do sieci

Z IP65 moduł jest pyłoszczelny i chroniony przed strumieniem wody, dzięki czemu można go montować na zewnątrz. Chłodzenie odbywa się przez regulowane chłodzenie powietrzem; poziom hałasu pozostaje poniżej 75 dB. Zakres pracy jest szeroki, od 45 °C urządzenie zmniejsza moc. Wymiary 543 × 310 × 775 mm przy 81,86 kg odpowiadają modułowi rastra pozostałych modułów serii.

Po stronie sieci urządzenie jest dopuszczone m.in. według VDE-AR-N 4105, EN 50549, IEC 61727 i IEC 62116 – zgłoszenie operatorowi sieci jest dzięki temu możliwe na solidnej podstawie. Okres gwarancji wynosi w zależności od ostatecznego miejsca instalacji 5 lub 10 lat; rozstrzygające są warunki gwarancji Deye.

Uwaga: PCS jest modułem rozwiązania Deye C&I-ESS i współpracuje wyłącznie z odpowiednimi szafami akumulatorów. Do bezpośredniego podłączenia PV potrzebny jest dodatkowo moduł MPPT, do zasilania awaryjnego i pracy wyspowej moduł STS. Projekt, sprawdzenie zgodności z siecią, zgłoszenie do operatora sieci i uruchomienie należą do wyspecjalizowanej firmy.

Dane techniczne: Deye – karta katalogowa rozwiązania C&I ESS 125 kW–2,5 MW (PCS 125 kW + MPPT 200 kW + STS 500 kW + BOS-B Pro-A3) (PDF)