Integração de Energia Renovável na Eletrificação Rural: Implantação de um Inversor Híbrido de Alta Tensão na Silvânia

Integração de energias renováveis na eletrificação rural: implantação de um inversor híbrido de alta tensão na Silvânia

Resumo

Este caso documenta a implantação, em 2024, de um sistema híbrido de inversor de alta tensão trifásico (intervalo de 5 a 10 kW) em Sylvania, uma localidade europeia remota.Enfrentar a instabilidade da rede e a elevada dependência do diesel, as autoridades locais em parceria comAnônimoO projeto alcançou uma eficiência de 97,8% de energia fotovoltaica para CA, reduziu as interrupções da rede em 92% e reduziu o consumo de diesel em 75% em seis meses.Os sucessos técnicos incluíram transições sem problemas para a rede de reserva (< 10 ms) e operação adaptativa em condições ambientais extremas (de ∼25°C a 60°C)Os desafios envolviam o alinhamento dos equipamentos com os códigos de rede da UE (VDE 4105, EN 50549-1) e a configuração de sistemas MPPT duplos para irradiação irregular.O caso ilustra como as especificações técnicas normalizadas, proteção contra sobretensões e métricas de eficiência permitem uma integração resiliente de energias renováveis nas infraestruturas críticas.

Palavras chave:Integração de energias renováveis, eletrificação rural, inversor híbrido, estabilidade da rede, otimização da MPPT

1Introdução: contexto e protagonistas

Linha de tempo e local

• Fase 1 (janeiro-março de 2024):Avaliação do local em Sylvania (lat.: 48.7° N, pop. 2.300), uma região montanhosa com 150 interrupções anuais da rede.
• Fase 2 (abril/junho de 2024):Implementação do sistema em 3 locais críticos: clínica médica, planta de purificação de água e centro de resposta a emergências.
• Fase 3 (julho-dezembro de 2024):Monitorização do desempenho e certificação do código de rede.

As partes interessadas

• Dr. Elena Rostova:Comissário da Energia, Conselho Municipal de Sylvania.
• Sr. Henrik Vogel:Engenheiro Chefe,AnônimoGrupo de Soluções Renováveis.
• Conselho da Comunidade:Representantes dos sectores da agricultura, da saúde e da educação.

O principal desafio

A rede da Sylvania sofreu flutuações de tensão (260 V ≈ 520 V) e desvios de frequência (45 Hz ≈ 65 Hz) devido ao envelhecimento da infra-estrutura.O conselho procurou uma conformidade (IEC/EN 62109-1), solução com classificação IP65 operacional a 1.800 m de altitude com uma eficiência ≥ 96% Eur.

2Especificações técnicas e execução

Projeto de solução

• Equipamento:8 unidades de inversores híbridos trifásicos de 10 kW (especificativos do modelo TP10KH)
  1
  :
  • Entrada PV:2x rastreadores MPPT (1 000 V máximo, 160 V ∼ 950 V de alcance operacional), corrente de curto-circuito máxima de 30 A por rastreador.
  • Integração de bateria:Iões de lítio (250 V ∼ 600 V nominal), potência de carga de 15 000 W/11,300 W de descarga.
  • Saída da rede/de reserva:380V/415V trifásico, potência aparente de 11.000VA (PF=1), < tempo de transferência de 10 ms.
  • Proteção:Polaridade inversa de CC, curto-circuito de CA, detectores de sobretensão de tipo II e GFCI.

Processo de implantação

• Semanas 1 ¢4:Instalaram 112 módulos fotovoltaicos (480V de corrente contínua) com conectores MC4 nos telhados das clínicas.
• Semanas 5 ̇8:Configuração dos bancos de baterias (intervalo de 120 V a 600 V) e configurações de ligação à rede de acordo com as normas CEI 0-21.
• Ajuste crítico:Escala de rebaixamento para mínimas de inverno de 15 °C e 1.800 m de altitude (> regra de rebaixamento de 2.000 m).

3Análise dos resultados e do impacto

Resultados quantitativos

Melhorias qualitativas

• 

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