Parchi solari: il design ottimizzato del cavo principale facilita l'installazione e riduce i costi complessivi

Jul 02, 2023

Per contenuto sponsorizzato | 10 settembre 2020

di Daniel Ribeiro, Responsabile prodotto, TE Connectivity

Negli ultimi anni, la domanda di energia solare è cresciuta come alternativa più ecologica alla tradizionale produzione di energia basata sui combustibili fossili, e la tendenza tra gli impianti di generazione di energia solare è stata verso sistemi che hanno sia un ingombro maggiore che una maggiore capacità di produzione.

Tuttavia, poiché i parchi solari continuano a crescere in capacità e complessità, aumentano anche i costi associati alla loro installazione, funzionamento e manutenzione. A meno che il sistema non sia progettato correttamente, piccole perdite di tensione aumentano con l’aumentare delle dimensioni del sistema. Il sistema Solar Customizable Trunk Solution (CTS) di TE Connectivity (TE) si basa su un'architettura trunk-bus centralizzata (discussa di seguito). Il progetto fornisce un'alternativa efficiente all'approccio tradizionale, che si basa su centinaia o migliaia di collegamenti individuali della scatola combinatrice e su uno schema di cablaggio complessivo più complesso.

Il Solar CTS di TE elimina le scatole di combinazione facendo passare una coppia di cavi in ​​alluminio fuori terra con la flessibilità di collegare il cablaggio di stringa di TE con il nostro connettore perforante per isolamento solare in gel (GS-IPC) brevettato in qualsiasi punto della lunghezza del cavo. Dal punto di vista dell'installazione, ciò richiede meno cavi e meno punti di connessione da realizzare sul campo.

Il sistema CTS offre risparmi immediati ai proprietari e agli operatori del sistema, in termini di costi ridotti di fili e cavi, tempi di installazione ridotti e avvio più rapido del sistema (con un risparmio del 25-40% in queste categorie). Consente inoltre risparmi continui durante il ciclo di vita del parco solare, riducendo sistematicamente le perdite di tensione (e quindi proteggendo la capacità di produzione) e facilitando gli sforzi di manutenzione a lungo termine e di risoluzione dei problemi.

Il design CTS migliora inoltre l'affidabilità e l'efficienza complessiva del sistema per gli operatori di parchi solari su larga scala, semplificando la risoluzione dei problemi sul campo e gli interventi di riparazione in loco. E mentre il sistema trae vantaggio da concetti di progettazione standardizzati e modulari, può anche essere personalizzato per soddisfare diverse condizioni specifiche del sito e considerazioni ingegneristiche. Un aspetto importante di questa offerta è che TE lavora a stretto contatto con i propri clienti per fornire un supporto tecnico completo. Alcuni di questi servizi includono calcoli della caduta di tensione, layout efficienti del sistema, carico bilanciato dell'inverter e formazione per gli installatori sul campo.

Cadute di tensione ridotte

In qualsiasi sistema tradizionale di generazione di energia solare, ogni punto di connessione, indipendentemente da quanto sia ben progettato o installato correttamente, creerà una resistenza minore (e quindi perdite di corrente e cadute di tensione attraverso il sistema). Man mano che le dimensioni del sistema crescono, l’effetto combinato di questa dispersione di corrente e caduta di tensione aumenta, minando la produzione e gli obiettivi finanziari per l’intero parco solare su scala commerciale.

Al contrario, la nuova architettura semplificata del trunk-bus qui descritta migliora l’efficacia della rete DC distribuendo cavi trunk più grandi con meno connessioni, che forniscono una caduta di tensione inferiore nell’intero sistema.

Concentrarsi sui tre componenti chiave

Il sistema CTS è costituito da tre componenti principali (qui descritti):

Connettori perforanti l'isolamento solare in gel (GS-IPC). I connettori perforanti per l'isolamento solare in gel (GS-IPC) collegano una stringa di pannelli fotovoltaici al bus principale. Il bus principale è un grande conduttore che trasporta correnti di livello più elevato (fino a 500 kcmil) tra la rete CC a bassa tensione e gli inverter CC/CA del sistema.

Connettore perforante per isolamento solare in gel di TE

Il GS-IPC utilizza la tecnologia di perforazione dell'isolante, in base alla quale piccole lame perforanti penetrano nella guaina isolante del cavo e stabiliscono il collegamento elettrico al conduttore sotto l'isolamento. Durante l'installazione, un lato del connettore "morde" il cavo di grandi dimensioni e l'altro lato è il cavo della presa. Ciò elimina la necessità di ridurre o rimuovere l'isolamento, dispendioso in termini di tempo e manodopera, da parte di tecnici sul campo. Il nuovo connettore GS-IPC richiede solo una presa o un avvitatore ad impulsi con una presa esagonale e ciascuna connessione può essere installata in meno di due minuti (come riportato dai primi utilizzatori del nuovo sistema CTS). L'installazione è ulteriormente semplificata grazie all'uso di una testa del bullone a taglio, che si stacca una volta raggiunta la coppia preimpostata e le lame del connettore sono simultaneamente penetrate nell'isolamento del cavo e hanno raggiunto i trefoli del conduttore senza danneggiarli. I gruppi GS-IPC possono essere utilizzati per cavi di dimensioni che vanno da #10 AWG a 500 Kcmil.