Хранение энергии для ферм и ирригационные насосы: практическое руководство
Изучите возможности хранения энергии для ферм и ирригационных насосов, включая интеграцию солнечной энергии, определение размеров аккумуляторов, координацию работы дизель-генераторов и удаленное управление питанием.
хранилище энергии для ферм
накопитель энергии для ирригационных насосов
система хранения энергии на ферме
Солнечная батарея для сельского хозяйства
автономная мощность для орошения
гибридная система хранения энергии для ферм
система хранения сельскохозяйственной энергии
аккумулятор для водяных насосов
Дизель-гибридная система хранения солнечной энергии
хранение-энергии-для-ферм-и-ирригационных-насосов.html
Сельскохозяйственные операции часто нуждаются в надежном электричестве в местах, где доступ к сети ограничен, электроснабжение нестабильно или расширение электрической инфраструктуры обходится дорого. Ирригационные насосы, системы водоснабжения, сельскохозяйственные постройки, холодильные склады и другое сельскохозяйственное оборудование могут создавать различные потребности в электроэнергии в течение дня.
Фермам, которые полагаются на солнечную генерацию, дизельные генераторы или слабое подключение к сети, накопители энергии на фермах могут помочь координировать подачу электроэнергии с меняющимся спросом. Вместо того, чтобы полностью зависеть от одного источника энергии, гибридная система может сочетать аккумуляторную батарею с солнечной фотоэлектрической батареей, генератором или коммунальной сетью в зависимости от условий эксплуатации объекта.
Однако не каждой ферме нужна одна и та же система. Правильная конфигурация зависит от мощности насоса, ежедневного потребления энергии, графиков орошения, доступных солнечных ресурсов и необходимого уровня резервного копирования.
В этом руководстве объясняется, как работает аккумуляторная батарея на ферме, что следует учитывать при питании ирригационных насосов и как разработчики сельскохозяйственных проектов могут оценить подходящее гибридное решение для хранения энергии.
Потребность в электроэнергии в сельском хозяйстве часто отличается от потребности в офисном или коммерческом здании. Некоторое оборудование работает непрерывно, тогда как другие нагрузки работают только во время орошения, сбора урожая, переработки или сезонных пиковых периодов.
Ферма может столкнуться с рядом проблем с электропитанием:
Ограниченный доступ к сети. Поля, колодцы, теплицы и удаленные сельскохозяйственные объекты могут располагаться вдали от надежной сетевой инфраструктуры.
Переменная потребность в орошении: водяным насосам может потребоваться работать несколько часов в определенные периоды дня.
Нестабильное электроснабжение. Колебания и отключения напряжения могут нарушить график орошения и другие важные операции.
Высокие затраты на эксплуатацию генераторов. Фермы, использующие дизельные генераторы, могут столкнуться с расходами на транспортировку топлива, техническое обслуживание и эксплуатацию.
Переменная солнечная генерация: солнечные фотоэлектрические системы производят электроэнергию в зависимости от условий солнечного света, в то время как потребность в орошении может возникать в разное время.
Сезонные рабочие нагрузки. Потребление электроэнергии может значительно меняться в зависимости от периодов посадки, выращивания, сбора урожая и обработки.
Правильно спроектированная система хранения энергии в сельском хозяйстве может помочь сбалансировать спрос и предложение электроэнергии. Аккумуляторы хранят доступную энергию и доставляют ее при необходимости, а система управления энергопотреблением координирует зарядку, разрядку и работу других подключенных источников питания.
Цель состоит не в том, чтобы просто установить аккумулятор большей емкости. Речь идет о разработке стратегии электроснабжения, которая соответствует реальному графику работы фермы.
Система накопления энергии для ирригационных насосов может быть сконфигурирована на основе солнечной энергии, аккумуляторной батареи и резервного источника, такого как дизель-генератор или коммунальная сеть.
Упрощенная система может работать следующим образом:
Солнечные фотоэлектрические системы → Нагрузка на ферму и хранение аккумуляторов → Ирригационные насосы
В зависимости от конфигурации электросеть или дизель-генератор могут обеспечить дополнительную мощность, когда солнечной генерации и накопленной энергии недостаточно.
Солнечные панели поставляют имеющуюся электроэнергию на ферму. Если выработка превышает непосредственную потребность, система может направить излишки электроэнергии на зарядку аккумулятора в зависимости от мощности системы и рабочих настроек.
Это может помочь более эффективно использовать доступную солнечную энергию, а не полностью полагаться на немедленное потребление.
Когда солнечный свет становится слабее или потребность в орошении увеличивается, аккумулятор может разряжаться для поддержки подключенных нагрузок.
Фактическая продолжительность работы зависит от емкости аккумулятора, доступного уровня заряда, потребности насоса, возможностей инвертора и других одновременно работающих нагрузок.
Если потребность в орошении превышает доступную мощность солнечной батареи и аккумулятора, система может использовать сеть или активировать совместимый резервный генератор.
Система управления энергопотреблением может координировать эти источники в соответствии с настроенными приоритетами работы, ограничениями по батареям и требованиями к резервному копированию.
Этот подход особенно актуален для ферм, где график орошения необходимо поддерживать, несмотря на изменение солнечных условий.
Да, правильно спроектированная аккумуляторная система хранения энергии может поддерживать ирригационные насосы, но размер системы должен быть рассчитан как на рабочую потребность насоса, так и на его пусковые характеристики.
Распространенной ошибкой является выбор аккумулятора только исходя из номинальной мощности насоса. Двигателям насосов может потребоваться значительный пусковой ток, особенно когда они запускаются непосредственно через линию. Если система преобразования энергии не может справиться с запросом на запуск, насос может не запуститься или вызвать срабатывание защиты системы.
Прежде чем выбрать решение, оцените следующие факторы.
Запишите номинальную мощность двигателя в кВт или лошадиных силах, а также его напряжение, фазу и рабочий ток.
Если несколько насосов работают одновременно, рассчитайте общую нагрузку, а не рассчитывайте систему только на один двигатель.
Определите, используется ли в насосе прямой пуск, устройство плавного пуска или преобразователь частоты (ЧРП).
Эти устройства могут иметь различные электрические характеристики. Инвертор или система преобразования энергии должны быть совместимы с фактическим методом запуска и профилем нагрузки.
Насос, работающий шесть часов в день, требует иной энергии, чем насос, работающий в течение двенадцати часов.
Для первой оценки:
Ежедневное потребление энергии (кВтч) = Средняя электрическая мощность (кВт) × Часы работы
Например, если насос потребляет в среднем электрическую мощность 15 кВт и работает в течение 6 часов, его расчетное ежедневное потребление энергии составит:
15 кВт × 6 часов = 90 кВтч
Это лишь базовая оценка. Окончательный проект системы должен учитывать потери при преобразовании, другие нагрузки фермы, условия эксплуатации и желаемую продолжительность резервного копирования.
Системе также может потребоваться питание освещения, оборудования управления, водоподготовки, вентиляции или другой сельскохозяйственной техники.
Эти нагрузки следует учитывать при расчете необходимой номинальной мощности и энергоемкости.
Поэтому подходящая аккумуляторная система хранения для водяных насосов должна удовлетворять как потребность в энергии с течением времени, так и мгновенную потребность в мощности во время запуска и работы.
Выбор аккумуляторной системы для фермы включает в себя два отдельных вопроса:
Какую мощность должна выдавать система за один раз?
Какой объем энергии он должен отдать за требуемый период работы?
Мощность обычно выражается в киловаттах (кВт), а запасенная энергия выражается в киловатт-часах (кВтч).
Система с достаточным количеством кВтч может оказаться непригодной, если ее инвертор не может обеспечить требуемую мощность или потребность в запуске двигателя. И наоборот, мощная система может не обеспечить достаточного количества часов работы, если ее запасенной энергии недостаточно.
Перечислите электрооборудование, которое необходимо для работы, и оцените его ежедневное потребление.
Оборудование |
Пример информации для сбора |
|---|---|
Ирригационный насос |
Номинальная мощность, часы работы, способ запуска |
Насос подачи воды |
Номинальная мощность и ежедневный график работы |
Тепличное оборудование |
Вентиляция, средства управления и другие подключенные нагрузки |
Хозяйственные постройки |
Освещение и общее потребление электроэнергии |
Технологическое оборудование |
Номинальная мощность и периоды эксплуатации |
По возможности используйте фактические измерения. Паспортные таблички оборудования служат отправной точкой, однако фактическое потребление может отличаться от номинальной мощности.
Определите, как долго система должна продолжать обеспечивать критические нагрузки, когда солнечная генерация недоступна или выходит из строя сеть.
Некоторые проекты требуют поддержки во время коротких перерывов. Другим требуется более длительный период эксплуатации, поскольку объект находится удаленно или доступ к генератору ограничен.
Требуемая продолжительность резервного питания напрямую влияет на необходимую полезную емкость аккумулятора.
Определите, какие нагрузки могут работать одновременно и запускаются ли в этот же период большие двигатели.
Разработчик системы должен оценить непрерывную мощность, возможность временной перегрузки, требования к запуску двигателя и любые соответствующие ограничения качества электроэнергии.
Просмотрите предлагаемую фотоэлектрическую мощность, местные солнечные условия, сезонные изменения и сроки потребности в орошении.
Ферма с мощной солнечной генерацией в дневное время и гибким графиком откачки может использовать конфигурацию, отличную от фермы, которая должна орошать в ночное время.
Определите, будет ли в проекте использоваться только солнечная энергия и батареи или сочетаться с дизельным генератором или подключением к коммунальным сетям.
Система управления энергопотреблением должна быть настроена с учетом необходимых рабочих приоритетов фермы, включая уровни резерва батареи, условия запуска генератора и критические нагрузки.
Эти шаги обеспечивают отправную точку для определения размера системы. Перед выбором и установкой оборудования по-прежнему необходима детальная инженерная оценка.
Для ферм, расположенных в отдаленных местах, системы солнечных батарей и дизель-генераторы служат разным целям. В некоторых случаях их объединение более практично, чем полагаться исключительно на один из них.
Рассмотрение |
Солнечные и аккумуляторные батареи |
Дизельный генератор |
Гибридная солнечная батарея, аккумуляторная батарея и дизельное топливо |
|---|---|---|---|
Основной источник энергии |
Солнечная генерация и накопление электроэнергии |
Дизельное топливо |
Скоординированная солнечная батарея, аккумулятор и генератор |
Логистика топлива |
Не требуется для солнечной генерации |
Необходимый |
Зависит от часов работы генератора |
Работа в ночное время |
Зависит от доступной запасенной энергии |
Возможно, пока есть топливо |
Аккумулятор и генератор могут работать вместе |
Переменные солнечные условия |
Требуется достаточно места для хранения или другой источник. |
Меньше зависит от солнечного света. |
Генератор может дополнить имеющиеся солнечные батареи и накопители. |
Запуск двигателя |
Зависит от инвертора и конструкции системы. |
Зависит от мощности генератора и переходных характеристик |
Требует скоординированного определения размера и контроля системы. |
Удаленный мониторинг |
Зависит от системного оборудования |
Зависит от управления генератором |
Может интегрировать мониторинг через совместимые компоненты |
Лучшие условия |
Подходящий солнечный ресурс и управляемый профиль нагрузки |
Надежная подача топлива и подходящая мощность генератора. |
Несколько источников энергии или изменяющиеся требования к мощности |
Наиболее подходящий вариант зависит от экономики проекта, условий площадки, характеристик нагрузки и требований к надежности.
Например, ферма с предсказуемым дневным орошением и достаточными солнечными ресурсами может получить выгоду от прямого использования солнечной энергии в сочетании с аккумуляторными батареями. Удаленному объекту с длительными периодами облачности может потребоваться резервный генератор для поддержания работы.
Гибридная система хранения энергии для ферм может координировать работу этих источников, чтобы батарея обеспечивала подходящие нагрузки и краткосрочные потребности в электроэнергии, а генератор обеспечивал дополнительную энергию, когда это необходимо.
Экономию топлива следует оценивать, используя фактическое потребление генератора фермой, график работы и конфигурацию системы, а не универсальный процент.
Сельскохозяйственное оборудование для хранения энергии может работать в местах, подверженных воздействию пыли, влажности, колебаний температуры, дождя и ограниченного доступа для обслуживания.
Эти условия следует оценить перед выбором оборудования.
Производительность и срок службы батареи частично зависят от рабочей температуры. Ознакомьтесь с допустимым температурным диапазоном системы и требованиями к терморегуляции для ожидаемых условий на объекте.
Проверьте степень защиты корпуса от проникновения и определите, требуется ли дополнительное укрытие или подготовка места.
Сельскохозяйственные объекты могут содержать пыль от подготовки почвы, уборки урожая, обработки зерна или других видов деятельности. Также следует учитывать влажность и методы очистки.
Проект должен включать соответствующие меры по электрической защите, заземлению, изоляции и аварийному отключению. Конструкция должна соответствовать применимым местным электротехническим нормам и требованиям проекта.
Некоторые фермы расположены вдали от ремонтных бригад. Удаленный мониторинг может помочь операторам просматривать состояние системы, сигналы тревоги, уровень заряда аккумулятора и рабочие данные, не посещая объект для каждой плановой проверки.
Обеспечьте достаточное пространство для осмотра, обслуживания, вентиляции или охлаждения, а также безопасный доступ к электрическому оборудованию.
Пригодность следует аккумуляторной системы хранения энергии на ферме подтверждать на основании технических характеристик оборудования, а не предполагать по его внешнему виду или конструкции в контейнере.
Гибридную конфигурацию стоит оценить, когда ферма имеет несколько источников энергии, меняющуюся нагрузку или ограниченную мощность сети.
Потенциальные приложения включают в себя:
Дистанционное орошение: поддержка водяных насосов там, где доступ к сети ограничен.
Фермы, работающие на солнечной энергии: хранение излишков солнечной электроэнергии для последующего использования.
Переработка сельскохозяйственной продукции: Вспомогательное оборудование с различными графиками работы.
Теплицы: Координация электроснабжения насосов, вентиляции и других совместимых нагрузок.
Животноводческие объекты: поддержка отдельных основных электрических потребителей, где важно надежное электроснабжение.
Сельская инфраструктура: обеспечение гибкого энергоснабжения объектов, расположенных вдали от надежных сетевых подключений.
Требуемая конфигурация различается в разных приложениях. Для небольшой ирригационной установки может потребоваться относительно простая система, тогда как для крупного сельскохозяйственного предприятия с несколькими насосами и технологическим оборудованием может потребоваться более детальное управление нагрузкой.
Семейство накопителей энергии INJET HanCang с расширенным диапазоном включает конфигурации мощностью 261 кВтч, 522 кВтч и 1044 кВтч. Компания позиционирует свои системы для гибридных энергетических приложений, включая хранение энергии, солнечную, дизельную генерацию и интеллектуальное управление энергией. Подходящая конфигурация фермы должна определяться на основе фактических потребностей в мощности и энергии.
Для получения дополнительной информации посетите Модельный ряд продукции INJET HanCang.
Прежде чем запросить предложение, подготовьте техническую информацию, которая поможет поставщику оценить проект.
Полезный запрос должен включать:
Местоположение и применение проекта
Количество и тип оросительных насосов
Мощность двигателя, напряжение и способ запуска
Расчетное ежедневное время работы
Другое оборудование, которое должно работать одновременно
Доступная солнечная фотоэлектрическая мощность, если таковая имеется
Существующее подключение к сети или характеристики генератора
Требуемая продолжительность резервного копирования
Ожидаемые условия окружающей среды
Требования к удаленному мониторингу
График реализации проекта и ограничения по установке
Покупатели также должны уточнить, включает ли предложение аккумуляторные батареи, оборудование для преобразования энергии, управление энергопотреблением, интеграцию генератора, ввод в эксплуатацию, мониторинг и послепродажную поддержку.
Для применений с приводом от двигателя попросите поставщика подтвердить совместимость с пусковыми характеристиками насоса и любым устройством ЧРП или устройства плавного пуска.
Поставщик не должен рекомендовать емкость аккумулятора исключительно на основании номинальной мощности насоса. Более надежное предложение учитывает полный профиль нагрузки, график работы, пики мощности, источники энергии и требования к резервному копированию.
Предоставление этой информации на начальном этапе может помочь уменьшить ненужные изменения размеров оборудования и облегчить сравнение предложений поставщиков.
Сельскохозяйственные проекты с ограниченным доступом к сети или меняющимся спросом на электроэнергию могут выиграть от скоординированной системы, которая сочетает в себе накопление энергии с доступными источниками генерации.
INJET HanCang разрабатывает гибридные решения для хранения энергии для приложений, связанных с солнечными фотоэлектрическими батареями, аккумуляторными батареями, дизельным производством и интеллектуальным управлением питанием. Линейка продуктов компании включает несколько вариантов энергоемкости для проектов разного масштаба.
При оценке системы для использования на ферме разработчики проекта должны сначала установить необходимую непрерывную мощность, потребность в запуске насоса, ежедневное потребление энергии, доступность солнечной энергии и продолжительность резервного питания. Эти сведения помогают определить, подходит ли конкретная конфигурация и какое дополнительное оборудование может потребоваться.
Для ирригационных проектов окончательный проект также должен подтвердить совместимость с элементами управления двигателем, электрической защитой, условиями на месте и применимыми местными требованиями.
Чтобы обсудить потенциальный проект по хранению энергии в сельском хозяйстве, свяжитесь с INJET и предоставьте имеющиеся данные о нагрузке и информацию об объекте.
ИНДЖЕТ Новая Энергия
Веб-сайт: https://www.injetpower.com/
Электронная почта: info@injet.com
Телефон: +86- 18980902801
Поделитесь техническими характеристиками насоса, графиком работы, существующими источниками питания и местоположением проекта, чтобы начать техническое обсуждение подходящей гибридной конфигурации питания.
Да, если аккумуляторная система и оборудование преобразования энергии правильно подобраны с учетом рабочей мощности насоса, пускового тока, ежедневной потребности в энергии и других подключенных нагрузок.
Требуемая емкость зависит от ежедневного потребления электроэнергии, желаемой продолжительности резервного питания, доступной солнечной генерации, потерь при преобразовании и объема емкости аккумулятора, который можно использовать в соответствии с эксплуатационными ограничениями производителя.
В некоторых приложениях солнечные батареи и аккумуляторы могут обеспечить большую часть необходимой электроэнергии. Возможность отказа от генератора зависит от наличия солнечной энергии, сезонного спроса, емкости хранилища, требуемого времени безотказной работы и последствий длительного дефицита энергии.
Он может подойти там, где солнечная батарея, батареи и совместимый резервный генератор должны работать вместе. Система должна быть спроектирована с учетом фактической нагрузки насоса, энергетических ресурсов и эксплуатационных требований.
Киловатт (кВт) измеряют выходную мощность в определенный момент. Киловатт-часы (кВтч) измеряют количество энергии, хранимой или потребляемой с течением времени. Оба значения необходимы при выборе системы оросительных насосов.
Укажите мощность насоса и метод запуска, часы работы, ежедневное потребление энергии, доступную солнечную мощность, информацию о сети или генераторе, требования к резервному копированию и местоположение объекта. Если какая-то информация недоступна, сначала поделитесь паспортными табличками оборудования и предварительным графиком работы.
Горячий тег: хранилище энергии для ферм, хранилище энергии для ирригационных насосов, система хранения энергии на ферме, солнечные батареи для сельского хозяйства, автономная энергия для орошения, гибридная система хранения энергии для ферм, система хранения сельскохозяйственной энергии, аккумулятор для водяных насосов