1고객 배경
스미스 씨 는 남아프리카 공화국 요하네스버그 외곽 에 있는 5 헥타르 규모 의 가족 농장 을 소유하고 있습니다.유기농 채소 재배그리고소규모 우유 가공(매일 500L의 우유를 냉장 보관할 수 있습니다.)
- 디젤 발전기에 대한 의존도가 높습니다 (연료 비용은 ~ $ 500 / 월, 빈번한 고장).
- 고령화된 전력망에 연결된 태양광 시스템 (8년 전에 설치되었으며, 비효율적인 인버터와 훼손된 납-산 배터리를 갖추고 있습니다.)
- 신뢰할 수 없는 지역 네트워크,주간 3~5번 정전(각 2~4시간) 이 소요되며, 정류된 관개로 인해 유제품이 훼손되고 작물이 손상될 위험이 있습니다.
2주요 고통점 및 요구 사항
- 비용 감축: 높은 디젤 비용과 증가하는 전기 요금은 에너지 농장의 두 번째로 큰 비용으로 만들었습니다.
- 신뢰성 있는 백업 전력: 중요한 부하 (5kW 냉각, 3kW 관개 펌프) 는 네트워크 정전 시 0 - 다운타임 보호가 필요합니다.
- 시스템 호환성:
- 기존 재사용48V 납산 배터리(전체 시스템 교체 비용을 피하기 위해).
- 새로운 고효율 PV 모듈 (2×450W의 단층 패널) 을 오래된 폴리 크리스탈린 패널 (2×300W, 2018년에 설치) 과 통합합니다.
- 환경 복원력: 요하네스버그42°C까지의 여름 온도,건조하고 먼지 많은 상태, 그리고고도 1,700m(비상철에는 소용돌이도 있습니다.)
- 안전 및 준수: 남아프리카 전기 표준 (SABS) 을 충족하고 번개파 (여름의 폭풍에 흔한) 로부터 보호합니다.
3인버터 선택: SP5KL
기술 평가 후,SP5KL이 모델은 농장의 필요에 완벽하게 부합하기 위해 선택되었습니다.
4기술적 적합성: SP5KL가 고통점을 해결하는 방법
(1) 에너지 효율 및 비용 절감
- PV~AC 효율성: a와최대 효율 97.3%그리고유럽 효율 96.8%, SP5KL는 태양 에너지 변환 과정에서 에너지 손실을 최소화했습니다. 오래된 시스템 인버터 (효율 85%) 는 태양 에너지의 15%를 낭비했습니다. SP5KL는 이 손실을 12% 감소 시켰습니다.일일 태양광 생산량을 18% 증가시킵니다..
- 배터리 ~ AC 효율성: A최대 효율 94.3%노후화된 납-산 배터리로부터 배출 손실을 줄이고,디젤 발전기 가동시간은 하루에 10시간에서 2시간으로 줄었습니다., 연료 비용을 80% 절감합니다 (월 400달러 절약).
(2) PV 시스템 호환성
- 이중 MPPT 설계: 장비:2개의 MPPT 채널그리고MPPT 전압 범위 70V~540V, SP5KL는 혼합 PV 배열에서 효율적으로 전력을 추적합니다:
- 오래된 폴리 크리스탈린 패널 (300W, Vmp = 30V) MPPT 1에서 작동합니다.
- MPPT 2에서 작동하는 새로운 단결 결정 패널 (450W, Vmp = 40V)
- 심지어 요하네스버그의 겨울에도 (낮은 아침), MPPT는 최대한의 전력을 추출하기 위해 동적으로 조정되어 25%의 태양 자발 소비량을 증가시켰다.
- 높은 PV 입력 용량:10,000W 최대 PV 입력 전력인버터를 업그레이드하지 않고 농장을 확장 할 수 있습니다. 4kW에서 8kW로, 미래 시스템을 보호합니다.
(3) 배터리 유연성 및 백업 신뢰성
- 듀얼 배터리 지원: SP5KL는리?? 이온 배터리와 납산 배터리이 농장 은 기존 의 48V 납-산 은행 을 재사용 하였는데 (전지 교체 에 2,000 달러 를 절약 하였는데) 미래 에 리?? 이온 배터리 를 추가 할 수 있는 옵션 을 유지 하였다.
- 백업 전력 및 전송 속도:
- 의5,000W 명소 백업 출력농장의 크리틱 로드 (5kW 냉각 + 3kW 펌프, 교대 작동) 에 맞게 작동합니다.
- 그리고전송시간 <10ms (보통), 그것은 전력 정전 중에 0 - 인식을 보장했습니다. 첫 6 개월 동안 12 건의 정전이 발생했으며 우유가 손상되거나 관개 지연을 초래하지 않았습니다.
(4) 환경 및 안전 준수
- 혹독 한 기후 에 대한 회복력:
- IP65 보호먼지와 물의 침투를 방지합니다. (요하네스버그의 건조하고 먼지 많은 여름에 매우 중요합니다.)
- 의자연 냉각 설계유지보수를 필요로 하는 팬의 필요성을 없애고, 정지 시간 위험을 줄입니다.
- 의-25°C~60°C의 작동 온도 범위 (45°C 이상의 열등화): 여름에 (최고 온도 42°C) 인버터는 과열없이 95% 용량으로 작동하여 95%의 운영 시간 동안 완전한 출력을 유지합니다.
- 의최대 운용 고도 4,000m (2,000m 이상의 해상도): 1700m의 고도에서, 모든 전력 출력을 보장하는 데 데 데레이팅이 필요하지 않았습니다.
- 급증 및 안전 보호:
- DC 타입 III 및 AC 타입 III 급류 차단기번개 공격으로부터 보호됩니다 (6 개월 동안 3 개의 폭풍이 농장을 치렀고 시스템 손상은 발생하지 않았습니다.)
- I급 보호, 반 섬화 및 누출 전류 보호SABS 안전 표준을 충족시켜 운영자와 장비의 안전을 보장합니다.
(5) 스마트 관리 및 설치
- 벽 - 마운트 브래킷: 농장 소형 장비 창고에서 공간을 절약합니다.
- 커뮤니케이션 및 모니터링:
- RS485 (BMS 및 미터)기존 배터리 관리 시스템과 통합되어 배터리 충전 상태에 대한 실시간 데이터를 제공합니다.
- 의LED/LCD 디스플레이 + 선택적 Wi-Fi (USB를 통해)스미스 씨가 스마트폰에서 에너지 생산, 배터리 수준, 그리고 전력망 상태를 모니터링할 수 있게 했습니다.
5결과: 6개월 영향
- 비용: 디젤 소비는총 에너지 비용 (태양 + 네트워크 + 디젤) 은 65% 감소했습니다.
- 신뢰성: 전력 중단 시 중점 부하의 100% 가동 시간. 우유가 망가지지 않았다 (월당 2,000 달러로 평가) 그리고 중단 된 관개로 인한 작물 손실은 발생하지 않았다.
- 지속가능성: 농장의 유기농 인증 목표에 부합하여 CO2 배출량은 70% 감소 (년 12톤에서 3.6톤으로).
- 확장성: 인버터의 10,000W PV 입력으로 농장은 내년에 450W 패널 2개를 추가하여 하드웨어 변경 없이 태양광 발전을 두 배로 증가시킬 수 있습니다.
6이 사건 이 아프리카 에 중요 한 이유
요하네스버그의 도전은 신뢰성이 떨어지는 전력망, 높은 디젤 비용, 혼합된 나이 PV 시스템, 그리고 열악한 기후입니다.
- 효율성: 풍부한 태양광 자원을 사용 가능한 에너지로 변환합니다. 오래된 장비에도 불구하고요.
- 유연성: 납 산소 (아프리카의 기존 시스템에서 흔한) 와 리?? 이온 (미래 에너지 저장) 으로 작동합니다.
- 내구성: 먼지, 열, 고도에 견딜 수 있습니다. 아프리카 시골과 반도시 시장에 매우 중요합니다.
- 안전: 네트워크 불안정성과 번개로부터 보호합니다. 이 지역에서 일반적인 위험입니다.
이 사례는 SP5KL가 단순한 제품만이 아니라맞춤형 솔루션아프리카의 독특한 에너지 풍경을 위해, 비용 절감, 신뢰성, 그리고 기업과 가정 모두에게 지속가능성을 촉진합니다.
