Nguồn: Elipse Software’s website
Giải pháp của Elipse Software giúp Clemar kiểm soát các nhà máy quang điện ở miền Nam Brazil và tối đa hoá lợi nhuận trong đầu tư
Nhu cầu
Được thành lập năm 1970, Công ty Clemar Engineering Ltd nổi tiếng ở Brazil về các giải pháp kỹ thuật toàn diện, các giải pháp đáp ứng và tuân theo các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt và họ tập trung vào sự hài lòng của khách hàng. Trụ sở chính của công ty được đặt tại Florianópolis, và có một đơn vị công nghiệp đặt ở thành phố Palhoça lân cận, một văn phòng kỹ thuật/thương mại tại Joinville, cùng nằm ở bang Santa Catarina, miền Nam Brazil. Công ty còn có chi nhánh ở 14 bang khác nhau của Brazil, như Sao Paulo và Rio de Janeiro.
Là công ty ủng hộ mạnh mẽ cho năng lượng sạch, các hoạt động trách nhiệm xã hội của Clemar tập trung vào môi trường và phúc lợi của cộng đồng địa phương. Do đó, công ty đã quyết định lắp đặt hai nhà máy quang điện, một ở Florianópolis và một nhà máy khác ở Palhoça .
Để theo dõi hoạt động của các nhà máy này, Clemar đã chọn Elipse E3 để xây dựng hệ thống giám sát. Đây là phần mềm được phát triển bởi Elipse Software, một nhà phát triển phần mềm toàn cầu chuyên về các giải pháp tự động hóa, Elipse E3 có thể ghi lại và truy vấn các cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server và cung cấp dữ liệu quản lý và vận hành của nhà máy để hiển thị qua biểu đồ. Tính năng này, cùng với khả năng có thể truyền thông, trao đổi dữ liệu với các thiết bị từ nhiều nhà cung cấp khác nhau, là quyết định cho sự lựa chọn của Clemar về hệ thống tự động hóa.
Các nhà máy quang điện
Được lắp đặt vào tháng 12 năm 2016, nhà máy Palhoça rộng 7000 mét vuông có thể tạo ra 55kWh. Nhà máy bao gồm 12 dãy với 21 module quang điện mỗi loại, tạo thành tổng cộng 252 (hai trăm năm mươi hai) module năng lượng mặt trời 255Wp của hãng Heckert. Nhà máy sử dụng hai máy biến áp TRIO-27, và 6 bộ chuyển đổi nghịch lưu (inverter) của ABB, mỗi bộ có khả năng tạo ra 27,6kW và chuyển đổi năng lượng một chiều DC được tạo ra bởi các mô đun quang điện thành năng lượng xoay chiều, hòa vào lưới điện của các công ty phân phối điện của bang Celesc và chuyển tới khách hàng là hộ gia đình, công ty.
Hình 1: Nhà máy quang điện
Trong khi đó, nhà máy năng lượng mặt trời Florianópolis rộng 5050 mét vuông được xây dựng khoảng hai tháng sau, vào tháng Hai năm 2017, và có thể tạo ra 50kWh. Nhà máy bao gồm 12 dãy với 20 module quang điện mỗi dãy, tạo ra tổng cộng 240 (hai trăm bốn mươi) module năng lượng mặt trời 260Wp của hãng Canada Solar. Tương tự như nhà máy Palhoça, nhà máy cũng có hai máy biến áp nâng áp, nhưng của hãng SMA/WEG. Được nhập khẩu từ Đức, các module quang điện của cả hai nhà máy đều được làm bằng silicon đa tinh thể, là vật liệu hiệu quả về chi phí cho các nguồn năng lượng tái tạo. Một yếu tố quan trọng trong trường hợp này là yêu cầu về khoảng thời gian ngắn cho việc xây dựng các nhà máy quang điện: Vì mặt trời là nguồn năng lượng duy nhất, các nhà máy này có thể được xây dựng trong vòng 6 tháng. Trong trường hợp này, Clemar đã có thể xây dựng từng nhà máy sau ba tháng khi dự án đã được thiết kế và thiết bị đã được mua.
Giải pháp
Với phần mềm Elipse E3, Clemar Engineering có thể giám sát năng lượng được tạo ra bởi các nhà máy theo kW và kWh theo thời gian thực, cũng như toàn bộ năng lượng được tạo ra từ khi nhà máy bắt đầu hoạt động. Phần mềm cũng cho phép giám sát hiệu suất của các dãy module quang điện và hiển thị tỷ lệ phần trăm năng lượng được tạo ra so với khả năng tối đa của chúng. Số liệu về năng lượng của Celesc được cung cấp tới bảng biểu diễn phân phối chính của nhà máy cũng được giám sát bởi phần mềm, cũng như tình trạng thái của các bộ nghịch lưu.
Hình 2 Giao diện giám sát năng lượng mặt trời được tạo ra
Hệ thống phần mềm Elipse E3 cũng cho phép phân tích đồ họa về lượng năng lượng được tạo ra trong tháng, ngày, giờ mới nhất. Ngoài ra, phần mềm này cũng giám sát “tín dụng năng lượng” (Energy Credit) của tháng hiện tại, nghĩa là số năng lượng dư thừa. Với hệ thống nguồn phát phân tán (Gridtie) do Cơ quan điều tiết điện lực Brazil (Aneel) tạo ra vào năm 2015, Clemar có thể làm việc trong chế độ bù trừ với Celesc để chia sẻ lượng năng lượng dư thừa này khi phát vào mạng lưới và do đó được bù đắp sản lượng. Để chắc chắn cho sự kiểm soát này, phần mềm hiển thị giá trị được lưu theo đơn giá đồng nội tệ; giá trị này sẽ được khấu trừ vào hóa đơn tiếp theo.
Hình 3 Bù trừ năng lượng với nhà máy Palhoca
Phần mềm cũng theo dõi hệ số CO2, nghĩa là lượng CO2 trên mỗi kWh sẽ không được thải ra trong không khí do năng lượng sạch được tạo ra bởi các nhà máy năng lượng mặt trời, cả theo thời gian thực cùng với khối lượng kể từ khi bắt vận hành nhà máy. Phần mềm cũng có một hệ thống báo động, nó sẽ thông báo cho Celesc thông qua SMS khi có bất kỳ vấn đề bất thường nào được phát hiện trong quá trình hoạt động. Cuối cùng, giải pháp cũng có thể dự báo lượng năng lượng sẽ được tạo ra trong những tháng tiếp theo.
Hình 4: Theo dõi lượng năng lượng tạo ra theo tháng của nhà máy Florianopolis
Để đảm bảo cho việc điều khiển và giám sát, phần mềm giao tiếp với các thiết bị và đồng hồ đo đếm khác được lắp đặt trong nhà máy bằng kết nối VPN, thông qua mạng truyền thông của nhà cung cấp. Nhờ vào cấu trúc này, Elipse E3 có thể được truy cập trong bất kỳ máy tính nào tại Clemar thông qua việc đăng nhập và mật khẩu, mà không cần quan tâm tới vị trí thiết bị. Ngoài việc kiểm soát các nhà máy, phần mềm cũng kiểm soát các yếu tố khác tại văn phòng của Clemar, chẳng hạn như đèn chiếu sáng, điều hòa không khí và trung tâm dữ liệu…
Hình 5: Sơ đồ cấu trúc hệ thống tự động góa của nhà máy
Lợi ích
Theo Fernando Bolwerk Cruz, kỹ sư điện của Clemar, các nhà máy quang điện mới đã giúp giảm đáng kể chi phí cho công ty, không chỉ vì nguồn năng lượng tái tạo sinh ra mà còn bởi vì sự tự động hóa và kiểm soát được cung cấp bởi Elipse E3. Tuy nhiên, ông Cruz cho biết, năng lượng mặt trời vẫn không được phổ biến ở nước này. “Ở Brazil, vẫn còn rất nhiều trở ngại cho việc sử dụng loại năng lượng này. Mặc dù là đất nước có tiềm năng to lớn, nhưng công nghệ xây dựng các nhà máy này vẫn còn khá đắt so với công nghệ cho các nhà máy năng lượng không tái tạo. Ngoài ra, silicon vẫn được sản xuất ở quy mô nhỏ ở đây, “ông nói.
Trong số những lợi ích chính Elipse E3 đã mang đến cho Clemar, có thể nêu bật những điều sau:
- Truyền thông với các thiết bị và đồng hồ khác nhau thông qua mạng VPN: ứng dụng có thể được truy cập từ bất kỳ máy tính nào tại Clemar, bất kể vị trí của nó, thông qua đăng nhập và mật khẩu;
- Tài nguyên mới có thể dễ dàng thêm vào ứng dụng;
- Kiểm soát tiêu thụ năng lượng và thặng dư năng lượng, trở thành tín dụng tiền tệ trong kế hoạch tiếp theo;
- Kiểm soát hiệu suất của nhà máy;
- Kiểm soát năng lượng do các nhà máy sản xuất thông qua các biểu đồ và báo cáo quản lý, vận hành;
- Giám sát và điều khiển máy biến áp và dãy module quang điện
- Kiểm soát CO2, nghĩa là lượng CO2 mỗi kWh sẽ không được thải ra bầu khí quyển bởi các nhà máy;
- Báo động và sự kiện được thông báo cho các nhà vận hành hệ thống qua SMS;
- Quản lý tài nguyên thông qua các báo cáo của dự án.
Thông tin dự án
Khách hàng: Clemar Engineering Ltd.
Gói phần mềm: Elipse E3
Hệ điều hành: Windows 10
Số lượng license: 5
Số lượng thông tin I/O: 903
I/O drivers: SNMP, Modbus e GSM
