Cas d’application d’une boîte combinatrice photovoltaïque intelligente dans un projet de production d’énergie photovoltaïque de 10 MW à Turpan, Xinjiang

Points de douleur et besoins des clients :
1. Points de douleur des clients
Impacts environnementaux extrêmes : Des tempêtes de sable fréquentes et de fortes variations de température entre le jour et la nuit dans la région désertique de Turpan endommagent les modules photovoltaïques, les systèmes de montage et d’autres équipements, affectant la durée de vie des équipements et l’efficacité de la production d’énergie.
Efficacité instable de la production d’électricité : La poussière recouvre facilement la surface des modules photovoltaïques, réduisant ainsi l’efficacité de la production d’énergie. De plus, l’angle de la lumière du soleil varie considérablement selon les saisons, et ne pas ajuster rapidement l’angle du réseau photovoltaïque peut également affecter la production d’électricité.
Défis de connexion au réseau et de consommation d’énergie : Obtenir une connexion réseau pratique, éviter les coûts supplémentaires liés à la construction de stations de suralimentation, garantir une production d’énergie flexible et atténuer le risque de réduction et de rationnement de l’énergie présente des défis.
2. Besoins des clients
Des boîtiers combineurs photovoltaïques de haute qualité sont nécessaires pour assurer une protection efficace des modules photovoltaïques et améliorer la fiabilité et la stabilité des équipements.
Les boîtes combineuses doivent résister à des environnements extrêmes tels que les tempêtes de sable et les fortes variations de température.
Améliorer l’efficacité de la production d’énergie des modules photovoltaïques et réduire l’impact de facteurs tels que la poussière sur la production d’électricité.
Assurer une connexion réseau pratique, garantir une production d’énergie flexible et renforcer la viabilité économique du projet.
Les panneaux photovoltaïques sont connectés en séries par groupes de 20. Conception de la solution : Service personnalisé de boîte combinante PV intelligente à 20 entrées et 1 sortie
1. Calculer la tension et le courant requis pour la boîte combinatrice

Tension nominale : 20V * (550W/12A) ≈ 917V
Courant de sortie nominal : 20 * 12A ≈ 240A

2. Configuration de la boîte combinante PV centrale

Modèle : LQT-20/1M1
Nombre de boîtes combinatrices : 46
Méthode de câblage : 20 entrées ou 19 entrées, 1 sortie

Configuration du cœur
Fusible spécifique PV : Chaque entrée est équipée d’un fusible PV DC 15A/1000V (conçu pour 1,25 fois le courant de court-circuit de la chaîne, soit 12 * 1,25). Ce fusible à soufflage rapide a une capacité de rupture de 33 kA et offre une protection contre les surcourants. Si une faille survient dans une chaîne PV, elle s’ouvre rapidement, empêchant la faille de se propager à d’autres chaînes. Le porte-fusible est fabriqué en matériaux résistants à haute température et au vieillissement afin d’assurer un fonctionnement stable à long terme.

Disjoncteur de boîtier moulé en courant continu : Ce disjoncteur moulé en courant continu offre une sortie totale de 250A/1000 V en courant continu (courant maximal calculé comme 20*12A = 240 A). Il offre une protection contre les circuits de commutation, des courts-circuits et des surcharges, ainsi qu’une capacité de coupure de 20 kA, permettant l’ouverture et la fermeture des circuits selon les exigences du système.

Protecteur contre les surtensions T2 : Cet appareil est équipé d’un module de protection contre la foudre DC 1000V DC de 20 kA/40 kA. Il utilise une conception de protection contre la foudre à plusieurs étages avec un temps de réponse de ≤25 ns. Lorsqu’il est frappé par la foudre ou une surtension, il décharge rapidement le courant de surtension vers la terre, protégeant ainsi la boîte combinatrice et l’équipement qui en suit contre les dommages. Le module de protection contre la foudre dispose également d’un indicateur de dégradation, facilitant un remplacement rapide.

Module de surveillance : Ce module intègre des capacités d’acquisition et de transmission de données, utilisant un microcontrôleur industriel comme contrôle central. Il dispose d’une interface de communication RS485 et prend en charge le protocole Modbus-RTU, permettant l’upload en temps réel des données collectées de courant, de tension, de température et d’autres données vers le système de surveillance backend du client. L’unité de surveillance fonctionne dans une plage de température allant de -40°C à 70°C, assurant un fonctionnement stable à des températures extrêmes.

2. Installation et conception optimisée
Exigences d’installation :
Lieu d’installation : Choisissez un emplacement élevé, bien ventilé et sans obstruction, à l’écart des matériaux inflammables et explosifs, ainsi que des sources de gaz corrosifs. Le fond de la boîte combineuse doit être au moins 0,5 m au-dessus du sol et fixé par un support. Le support doit être robuste et fiable, capable de supporter le poids de la boîte combineuse et les forces externes telles que les charges de vent.
Spécifications de câblage : Les câbles d’entrée et de sortie doivent utiliser des câbles photovoltaïques dédiés en continu continu. La section transversale du câble doit être choisie en fonction du courant afin d’assurer l’ampacité requise. Les câbles doivent être correctement scellés lorsqu’ils sont connectés au boîtier combineur afin d’éviter l’entrée de poussière et de pluie. Les bornes doivent être solidement fixées pour éviter des connexions desserrées qui pourraient causer un mauvais contact.
Connexion à la terre : La borne de mise à la terre protectrice du boîtier combineur doit être solidement connectée à la grille de mise à la terre du projet. Le fil de mise à la terre doit être un câble en cuivre avec une section transversale d’au moins 16 mm². Les points de connexion doivent être traités avec un traitement anticorrosion. Conception optimisée :
Protection contre la poussière : Un filtre amovible est ajouté à l’extérieur de l’écran anti-poussière sur les bouches d’évacuation de la chaleur. Un nettoyage régulier du filtre réduit l’intrusion de poussière dans la boîte. Le joint de la porte est fabriqué dans un matériau qui gonfle à l’eau, améliorant encore l’étanchéité de la boîte et empêchant la poussière de pénétrer par l’interstice de la porte.
Entretien optimisé : Un dispositif d’éclairage interne est installé dans la boîte combinatrice, s’illuminant automatiquement lorsque la porte est ouverte, facilitant ainsi la maintenance dans des environnements faiblement éclairés. Les composants sont agencés stratégiquement, avec un espace de fonctionnement suffisant réservé pour faciliter l’installation, la mise en service et le remplacement des composants. La signalisation externe indique le numéro de chaîne de composants correspondant, les paramètres électriques et d’autres informations pour la branche d’entrée, facilitant ainsi la maintenance et la gestion.

Points forts du projet :

Optimisation des coûts : Les coûts du projet sont réduits grâce à une disposition compacte du terrain, à une configuration optimale du système de stockage d’énergie et à l’élimination d’une station de surboosting. Un module de surveillance connecte les données au réseau, réduisant ainsi les coûts de maintenance. Forte adaptabilité environnementale : Une série de mesures de protection, telles que des ballasts anti-vent pour les modules, des revêtements de nanomatériaux hydrophobes et des conceptions de connexions flexibles par supports, ont été mises en œuvre pour répondre aux conditions extrêmes de la région désertique de Turpan, assurant ainsi une exploitation stable du projet.
Connexion et consommation facile au réseau : Directement connecté au réseau de distribution local de 35 kV, 80 % de l’électricité est fournie directement aux parcs industriels environnants, réduisant ainsi le risque de réduction de l’énergie solaire et du rationnement de l’électricité, et améliorant l’économie du projet.
Tirer pleinement parti de la politique : Profitant de la politique de « registration as-construction » du Xinjiang pour les projets photovoltaïques distribués, cela simplifie le processus d’approbation et accélère l’avancement du projet.

Réalisations du projet

Bénéfices économiques significatifs : Le projet réalise un investissement total d’environ 43 millions de yuans, générant un chiffre d’affaires annuel moyen de production d’électricité de 7,56 millions de yuans, une période de remboursement de 7,5 ans et un IRR (cycle de 25 ans) de 9,2 %, dépassant la référence de l’industrie de 8 %, démontrant une excellente rentabilité.
Efficacité stable de production d’électricité : La production annuelle d’électricité est d’environ 18 millions de kWh, avec une utilisation équivalente annuelle de 1 800 heures. Grâce à l’application de diverses technologies et équipements, l’impact de facteurs tels que les tempêtes de sable sur l’efficacité de la production d’électricité a été efficacement réduit. Bénéfices environnementaux positifs : En tant que projet d’énergie propre, la production d’énergie photovoltaïque peut réduire la dépendance aux combustibles fossiles traditionnels, diminuer les émissions de carbone et jouer un rôle positif dans la protection de l’environnement écologique local.
Bénéfices sociaux exceptionnels : La construction et l’exploitation du projet ont créé de nombreuses opportunités d’emploi locales, favorisé le développement de l’industrie locale de nouvelles énergies et assuré une stabilité

l’alimentation électrique des parcs industriels environnants, assurant le bon fonctionnement de la production industrielle.
Technologie mature : Le projet a réussi à mettre en œuvre diverses technologies et équipements avancés, tels que la boîte combinatrice photovoltaïque intelligente, offrant une expérience précieuse pour des projets photovoltaïques dans des régions similaires.