כיצד לשלוט ולנהל מערכות סולאריות ואגירת אנרגיה בקנה מידה גדול

חוות האנרגיה הסולארית Tranquility, בהספק של 205 מגה-וואט במחוז פרזנו, קליפורניה, פועלת מאז 2016. בשנת 2021, חוות האנרגיה הסולארית תצויד בשתי מערכות אגירת אנרגיה באמצעות סוללות (BESS) בהספק כולל של 72 מגה-וואט/288 מגה-וואט שעה, כדי לסייע בהקלה על בעיות הסתעפות בייצור החשמל ולשפר את יעילות ייצור החשמל הכוללת של חוות האנרגיה הסולארית.
פריסת מערכת אגירת אנרגיה בסוללה עבור חוות סולארית פעילה דורשת בחינה מחודשת של מנגנון הבקרה של החווה, שכן תוך כדי ניהול ותפעול חוות הסולארית, יש לשלב גם את הממיר לטעינה/פריקה של מערכת אגירת האנרגיה בסוללה. פרמטרי מערכת זו כפופים לתקנות מחמירות של מפעיל המערכת העצמאי של קליפורניה (CAISO) ולהסכמי רכישת חשמל.
הדרישות לבקר הן מורכבות. בקרים מספקים מדדים תפעוליים ושליטה עצמאיים ומצטברים על נכסי ייצור חשמל. דרישותיו כוללות:
ניהול מתקני אנרגיה סולארית ומערכות אחסון סוללות כנכסי אנרגיה נפרדים להעברת אנרגיה, למטרות תזמון של מפעיל מערכת עצמאי של קליפורניה (CAISO) וקונים.

מונע מהתפוקה המשולבת של מתקן האנרגיה הסולארית ומערכת אחסון הסוללות לחרוג מקיבולת החשמל המחוברת לרשת ולגרום נזק אפשרי לשנאים בתחנת המשנה.
ניהול צמצום מתקני אנרגיה סולארית כך שמערכות אחסון אנרגיה לטעינה יהוו עדיפות על פני קיצוץ אנרגיה סולארית.
שילוב מערכות אגירת אנרגיה ומכשור חשמלי של חוות סולאריות.
בדרך כלל, תצורות מערכת כאלה דורשות מספר בקרים מבוססי חומרה המסתמכים על יחידות מסוף מרוחקות (RTU) או בקרי לוגיקה ניתנים לתכנות (PLC) המתוכנתים בנפרד. הבטחת פעולה יעילה של מערכת מורכבת שכזו של יחידות בודדות בכל עת היא אתגר עצום, הדורש משאבים משמעותיים לאופטימיזציה ופתרון בעיות.
לעומת זאת, איחוד בקרה לבקר אחד מבוסס תוכנה ששולט באופן מרכזי על כל האתר הוא פתרון מדויק, ניתן להרחבה ויעיל יותר. זה מה שבעל מתקן אנרגיה סולארית בוחר בעת התקנת בקר תחנת כוח מתחדשת (PPC).
בקר תחנת כוח סולארית (PPC) יכול לספק בקרה מסונכרנת ומתואמת. זה מבטיח שנקודת החיבור וכל זרם ומתח של תחנת משנה יעמדו בכל דרישות התפעול ויישארו במסגרת המגבלות הטכניות של מערכת החשמל.

דרך אחת להשיג זאת היא לשלוט באופן פעיל בהספק המוצא של מתקני ייצור אנרגיה סולארית ומערכות אחסון סוללות כדי להבטיח שהספק המוצא שלהם נמוך מדירוג השנאי. בקר תחנת הכוח המתחדשת (PPC) סרוק באמצעות לולאת בקרה של 100 מילישניות, ושולח גם את נקודת הקביעה בפועל של ההספק למערכת ניהול הסוללות (EMS) ולמערכת ניהול ה-SCADA של תחנת הכוח הסולארית. אם מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה נדרשת לפרוק, והפריקה תגרום לחריגה מהערך המדורג של השנאי, הבקר מפחית את ייצור האנרגיה הסולארית ופורק את מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה; והפריקה הכוללת של מתקן החשמל הסולארי נמוכה מהערך המדורג של השנאי.
הבקר מקבל החלטות אוטונומיות המבוססות על סדרי העדיפויות העסקיים של הלקוח, וזהו אחד מכמה יתרונות המושגים באמצעות יכולות האופטימיזציה של הבקר. הבקר משתמש בניתוח ניבוי ובינה מלאכותית כדי לקבל החלטות בזמן אמת המבוססות על האינטרסים הטובים ביותר של הלקוחות, במסגרת הרגולציה והסכמי רכישת חשמל, במקום להיות נעול לדפוס טעינה/פריקה בשעה ספציפית ביום.
סולארי +אחסון אנרגיהפרויקטים משתמשים בגישת תוכנה לפתרון הבעיות המורכבות הקשורות לניהול מתקני אנרגיה סולארית בקנה מידה גדול ומערכות אחסון סוללות. פתרונות מבוססי חומרה בעבר לא יכלו להשתוות לטכנולוגיות העצומות של ימינו, המצטיינות במהירות, בדיוק וביעילות. בקרי תחנות כוח מתחדשות (PPC) מבוססי תוכנה מספקים פתרון ניתן להרחבה ועמיד לעתיד, המוכן למורכבויות שהציג שוק האנרגיה של המאה ה-21.