I progetti di costruzione off-grid, situati dove l’infrastruttura di rete è assente, richiedono un’alimentazione elettrica autosufficiente. Le soluzioni tradizionali si basano su generatori diesel che funzionano continuamente. I sistemi di stoccaggio dell’energia, combinati con la generazione rinnovabile o utilizzati per ottimizzare il funzionamento del generatore, forniscono un metodo per ridurre il consumo di carburante e migliorare l’affidabilità dell’erogazione di energia. INJET HanCang è specializzato in sistemi di accumulo progettati per le condizioni impegnative della costruzione off-grid.
La costruzione off-grid deve affrontare sfide logistiche, tra cui la fornitura di carburante, la manutenzione delle apparecchiature e la gestione di carichi variabili. Il costo del carburante nei siti remoti include supplementi di trasporto, rendendo l’efficienza del carburante una priorità assoluta. La natura remota significa anche che le visite di manutenzione dei generatori sono poco frequenti, quindi è necessaria l'affidabilità delle apparecchiature. Un guasto al generatore può bloccare il progetto per giorni. I sistemi di storage, con meno parti mobili e la possibilità di essere monitorati da remoto, possono migliorare il tempo di attività complessivo del sistema. I sistemi INJET HanCang sono configurati con componenti ridondanti, come doppie ventole di raffreddamento e moduli di alimentazione, per garantire un funzionamento continuo in caso di guasto di un singolo componente.
In un'applicazione off-grid, il generatore è la fonte di alimentazione primaria, ma può essere utilizzato in modo più efficiente con una batteria. Il sistema di batterie fornisce un buffer tra il generatore e il carico. Il generatore funziona a potenza fissa, mantenendo la sua efficienza ottimale. La batteria fornisce energia al carico quando il carico supera la potenza del generatore e assorbe l'energia in eccesso quando il carico è inferiore. Questo metodo riduce la risposta del generatore alle fluttuazioni del carico e impedisce al generatore di funzionare a carichi bassi, dove l'efficienza è bassa. Il controller di INJET HanCang utilizza un algoritmo load-following che regola il set point del generatore in base allo stato di carica della batteria e all'andamento del carico.
Per i siti off-grid con risorse solari o eoliche sufficienti, l’aggiunta di produzione rinnovabile riduce ulteriormente il consumo di carburante. La fonte rinnovabile carica la batteria, che poi alimenta il carico. Il dimensionamento dell'impianto rinnovabile si basa sull'insolazione solare del sito o sulla velocità del vento. Durante i periodi di elevata produzione rinnovabile, il generatore potrebbe essere spento completamente. Il sistema INJET HanCang include un'interfaccia di ingresso rinnovabile che accetta energia da inverter solari o eolici e gestisce la priorità di ricarica per massimizzare l'uso di energia rinnovabile mantenendo il livello di carica della batteria per periodi di bassa generazione rinnovabile.
Nei siti off-grid, la capacità della batteria deve essere sufficiente a coprire il carico durante i periodi in cui il generatore non è in funzione o quando la produzione rinnovabile è bassa. La capacità richiesta è determinata dall'autonomia prevista, ovvero il numero di ore o giorni in cui il sistema può funzionare senza generatore. Il requisito di autonomia si basa sui carichi critici del sito e sull'affidabilità del generatore. Un'autonomia più lunga richiede un banco batterie più grande, che aumenta il costo di capitale del sistema. INJET HanCang fornisce un rapporto di dimensionamento che bilancia l'autonomia con i costi, raccomandando una capacità che soddisfi i requisiti di affidabilità del sito senza sovradimensionare il sistema.
I siti off-grid sono spesso lontani dai centri di assistenza, quindi la diagnostica remota è essenziale. Il sistema di storage include un modulo di comunicazione che trasmette i dati operativi a un server remoto. Il sistema di monitoraggio tiene traccia di parametri quali lo stato di carica della batteria, le tensioni delle celle e la temperatura del sistema. Genera avvisi per condizioni che potrebbero portare a un guasto, come temperatura elevata della cella o basso stato di carica. I dati sono accessibili tramite una dashboard web, consentendo ai gestori del sito di monitorare lo stato del sistema senza essere sul posto. La piattaforma di monitoraggio di INJET HanCang include una funzionalità diagnostica che aiuta a identificare la causa di eventuali allarmi di sistema, riducendo il tempo necessario per la risoluzione dei problemi.
I cantieri off-grid possono essere ubicati in climi estremi, dai deserti caldi alle montagne fredde. Il sistema batteria deve essere in grado di funzionare entro l'intervallo di temperatura specificato. Nei climi caldi, il sistema di raffreddamento mantiene la temperatura della batteria al di sotto del limite superiore. Nei climi freddi, viene utilizzato un sistema di riscaldamento per riscaldare la batteria prima della ricarica. INJET HanCang offre pacchetti di controllo della temperatura che includono la gestione termica basata su liquidi o aria, selezionata in base ai dati climatici del sito. Viene fornita la curva di declassamento della batteria che consente il calcolo della capacità disponibile a diverse temperature.
I progetti di costruzione spesso si espandono nel tempo, con l’aggiunta di più attrezzature e più lavoratori man mano che il progetto avanza. Il sistema energetico deve essere in grado di crescere. Un sistema di batterie modulari consente l'espansione della capacità aggiungendo moduli. Il sistema di controllo rileva automaticamente i nuovi moduli e li integra nel funzionamento. I sistemi INJET HanCang sono progettati con una capacità di connessione parallela, in cui è possibile collegare più unità di stoccaggio per condividere il carico. Ciò consente al sito di iniziare con un sistema più piccolo ed espanderlo secondo necessità, adattando la spesa in conto capitale alle fasi del progetto.
I siti off-grid possono utilizzare apparecchiature elettroniche come saldatrici, azionamenti a frequenza variabile e sistemi di controllo che richiedono tensione e frequenza stabili. L'inverter della batteria fornisce un'uscita stabile, regolando la tensione all'interno di una banda stretta indipendentemente dal carico. Si tratta di un miglioramento rispetto ai generatori, che possono presentare variazioni di tensione dovute alle fluttuazioni della velocità del motore. L'inverter INJET HanCang utilizza una topologia di convertitore di sorgente di tensione che mantiene un'uscita stabile in condizioni di carico variabili, migliorando le prestazioni delle apparecchiature collegate.
Per gestire i costi del carburante, il sistema registra il consumo di carburante del generatore e la produzione di energia della batteria. I dati vengono utilizzati per calcolare il risparmio di carburante ottenuto dal sistema di accumulo. Il rapporto confronta il consumo di carburante con e senza stoccaggio, sulla base dello stesso profilo di carico. Questi dati aiutano a giustificare l'investimento nello storage e a ottimizzare il programma di funzionamento del generatore. Il sistema INJET HanCang include un'interfaccia del contatore del carburante che consente l'integrazione con il sensore del serbatoio del carburante del generatore, fornendo dati accurati sul consumo di carburante.
Lo stoccaggio dell’energia per la costruzione off-grid fornisce un mezzo per ridurre il consumo di carburante, migliorare la qualità dell’energia e consentire l’integrazione dell’energia rinnovabile. I sistemi richiedono un dimensionamento accurato e una progettazione robusta per le condizioni remote e difficili. INJET HanCang offre soluzioni di storage che soddisfano questi requisiti, con funzionalità per il monitoraggio remoto, l'adattamento della temperatura e l'espansione modulare per supportare l'intera durata dei progetti di costruzione off-grid.