Met de technologische vooruitgang en de volatiliteit van de wereldwijde brandstofprijzen, zijn generatoren op batterijen in opkomst.
Hoe een hybride generator kan worden opgenomen in uw volgende project, samen met de vier belangrijkste voordelen.
Om echte cijfers in de blog op te nemen, zullen we ook kijken naar de voordelen in relatie tot een Power Electrics-casestudy.
DE GROENE FACTOR
De meest gebruikelijke en betrouwbare manier is een dieselgenerator met een geïntegreerde lipo4-batterij.
Net als bij een hybride auto, fungeert de generator voornamelijk als acculader of stroombron wanneer de vraag groter is, waardoor de noodzaak voor het draaien van de dieselgenerator aanzienlijk wordt verminderd.
Door de verkorting van de looptijd van de motor wordt de uitstoot van de generator tot wel 90% minder.
Hybride generatoren kunnen ook worden gecombineerd met hernieuwbare bronnen zoals zon of wind om de batterij op te laden.
Dit zou kunnen betekenen dat in de zomermaanden of winderige dagen de generator helemaal niet nodig is om de batterijen op te laden, waardoor de projectemissies verder worden verminderd.
VERMINDER DE BRANDSTOFREKENINGEN
Samen met de groene referenties, kan een hybride generator de hoeveelheid brandstof die tijdens een project wordt gebruikt verminderen, waardoor de projectbrandstofrekeningen worden verlaagd.
In feite zal de motor tot 90% minder draaien in vergelijking met een conventionele generator, wat resulteert in enorme besparingen op brandstof, logistieke kosten en onderhoudskosten en leidt tot een langere levensduur van de hybride generatorset.
De motor van de generator was alleen op bepaalde momenten van de dag nodig om ervoor te zorgen dat de lipo4-batterij werd opgeladen.
MINIMALISEER GELUID OP DE LOCATIE
De batterij is absoluut stil tijdens het gebruik.
Hoewel dieselgeneratoren een lange weg hebben afgelegd op het gebied van akoestische reductie, maken ze nog steeds ongeveer 75 dB (A) op 1m, dus als geluid van cruciaal belang is, lost een hybride generator dat probleem op bv. in woonwijken vraagt het beveiligingssysteem en tuinverlichting niet om een draaiende motor ‘s nachts, omdat de batterij voldoende stroom heeft opgeslagen om de hele nacht door te gaan.
ONONDERBROKEN STROOMVOORZIENING
In de situatie waarin de stroom kritiek is, is het belangrijk dat er geen onderbrekingen zijn in de levering van het rooster.
Met een stand-by dieselgenerator zult u een paar seconden ‘door de duisternis’ gaan totdat het ATS-systeem het overneemt.
Met een hybride generator zorgt het batterijsysteem voor een continue stroomvoorziening.
Dit is belangrijk wanneer de stroom kritiek is, bijvoorbeeld computersystemen die geen eigen ononderbroken stroomvoorziening (UPS) hebben.
Samenvattend kunnen hybride generatoren betrouwbare stroom leveren die emissievriendelijk is, brandstofrekeningen verlagen, lawaai ter plaatse tot een minimum beperken en een ononderbroken stroomvoorziening bieden.
HOE HET WERKT ?
Telecommunicatie-exploitanten over de hele wereld staan voor grote uitdagingen bij het voeden van locaties voor mobiele basisstations (BTS) in afgelegen gebieden.
In veel gevallen zijn de locaties simpelweg te ver of te onbetrouwbaar van het wisselstroomnet om op het wisselstroomnet zuinig te zijn.
Deze sites worden vaak aangedreven door kleine dieselgeneratorsets die continu draaien.
Verzegelde loodzuuraccu’s (VRLA) leveren back-upstroom voor generatoronderhoud, opstarten en dekken af en toe een geval af als de brandstof opraakt.
De lopende kosten zijn hoog en omvatten:
• Directe brandstofkosten
• Truck rolt. Bijtanken is meestal elke keer per week nodig, tegen hoge kosten door een zeer afgelegen locatie.
• Generatoronderhoud.
• Generator vervangen. Bij continu gebruik kan een kleine generator maar twee jaar meegaan.
Door over te stappen op een hybride stroomeenheid, kan een operator aanzienlijke besparingen op de bedrijfskosten realiseren.
De generator draait dus maar een deel van de tijd en de batterij laat de belasting draaien terwijl de generator uitstaat.
In het conventionele dieselaangedreven systeem heeft de generator capaciteit om de lading te laten draaien en de batterij op te laden.
Om een redelijke oplaadtijd te garanderen, moet de generator veel groter zijn dan de belasting.
Maar meestal voedt de generator alleen de belasting, waarbij hij ergens tussen de 30% en 60% van de maximale belasting draait.
Het hybridesysteem verandert dit zodat de generator altijd bijna op volle belasting draait. Hoe? Het werkt alleen om de batterijen op te laden. Zodra de batterijen zijn opgeladen, stopt het.
• Het systeem start met een volledig opgeladen batterij.
• De generator is uitgeschakeld en de accu neemt de belasting op zich.
• Zodra de batterij tot een bepaald niveau is ontladen, start de generator opnieuw en laadt de batterij snel op.
• De generator wordt weer uitgeschakeld en de cyclus herhaalt zich.
Meestal zal de generator ongeveer 10 tot 20% van de tijd draaien.
Voor de rest van de tijd loopt de batterij leeg.
Een volledige cyclus kan ongeveer een dag duren, afhankelijk van de kenmerken van de lading en hoe de werking is geoptimaliseerd. Hierover later meer.
Waar zijn de besparingen
Directe brandstofkosten.
Beschouw dit voorbeeld eens:
Een generator van 15 kVA in een 24/24/7 bedrijf bij een belasting van 40% belasting.
Neemt 1,5 liter per uur of 252 liter per week. Wijzig dit naar hybride werking bij 80% belasting, 20% inschakelduur.
Dan is het brandstofverbruik 2,65 liter per uur, oftewel 89 liter per week bij 20% inschakelduur.
Dit geeft een brandstofbesparing van 65%.
Extra tankkosten.
Naast het lagere brandstofverbruik komt er ook een overeenkomstige vermindering van het aantal vrachtwagenrollen om bij te tanken.
Voor afgelegen locaties zijn de kosten om brandstof naar een locatie te brengen waarschijnlijk hoger dan de directe brandstofkosten.
Onderhoudsinterval generator.
In plaats van 100% van de tijd met matige belasting te draaien, draait de generator 20% van de tijd of minder op vollast.
Het onderhoudsinterval van de generator is gebaseerd op looptijd (niet belasting), dus het onderhoudsinterval is nu minimaal 4 keer zo lang.
Dit zorgt voor een directe besparing op vrachtwagenrollen.
De levensduur van de generator wordt op dezelfde manier verlengd, dus de vervangingskosten zijn veel lager.
Batterijen
Vergelijk met VRLA-batterijen, onze lipo4-batterijen zijn geschikt voor ten minste 5000 diepe cycli.
In de praktijk betekent een ontladingsdiepte van 80% dat hoe dieper de ontlading, hoe langer het systeem op de accu werkt en hoe groter de brandstofbesparing.
Het BMS (batterijbeheersysteem) maakt automatisch verbinding met de UPS / omvormer om nauwkeurig te laden.
De BMS + UPS moet de laad- en ontlaadcycli nauwkeurig beheren, inclusief laadspanning, laadduur, laadsnelheid en ontladingsdiepte.
Ontlading integreert nauwkeurig de stroomsterkte die door de batterij wordt ontladen in de loop van de tijd, om een totaal ontladen in ampère-uren te geven voor de ontlaad- / oplaadcyclus.
Wanneer dit de geplande ontladingsdiepte (20%) bereikt, sluit de UPS een contact om de motor te starten.
Met een goed gecontroleerde temperatuur en een goede cyclische classificatie kunnen we een levensduur van 10 jaar of meer verwachten.
Dit moet als onderdeel van de totale kosten in de berekende besparingen worden verwerkt.
Optimalisatie
Diepte van ontlading.
Pas de ontladingsdiepte aan om de levensduur van de batterij in evenwicht te brengen met de tijd die op batterijen loopt.
Hoe dieper de ontlading, hoe langer het systeem op de accu werkt en hoe groter de brandstofbesparing.
Toezicht houden.
Met beheer op afstand kan de netwerkexploitant of serviceorganisatie de hybride kostenbesparingen aantonen, ervoor zorgen dat de werking optimaal blijft, de reactie op fouten beheren en garantieclaims voor accu’s ondersteunen.
Deze informatie moet op afstand beschikbaar zijn.
Netgebonden toepassingen
Hybride technologie kan nog grotere besparingen opleveren als er wisselstroomvoeding beschikbaar is.
Vervolgens kunnen de accu’s worden gebruikt om door een AC-storing te “rijden”, zonder dat de motor hoeft te worden gestart.
De motor hoeft alleen te worden gestart bij langere AC-storingen.
De brandstofbesparing is afhankelijk van de frequentie en duur van AC-uitval.
In theorie, als alle storingen korter zijn dan de back-uptijd van de batterij, is de brandstofbesparing 100%.
Dit is natuurlijk onwaarschijnlijk, maar besparingen van meer dan 50% zijn waarschijnlijk.
Heb je nog vragen, aarzel niet ons te contacteren.
