德國購物中心安裝 2.2 MW 的屋頂太陽光電系統

2018/02

文|台達EMEA

德國購物中心安裝 2.2 MW 的屋頂太陽光電系統
2016年初春,諾德霍恩購物中心業主面臨許多其他老舊商業建築物持有人都會碰到的問題,該商業用地建築內有一間主要的超市及多間較小的商店,正受到漏水及滿是石綿的屋頂所困擾。偌大的屋頂表面積意味著翻修工作所費不貲,為抵銷龐大的支出,業主想到將屋頂結構的翻修與太陽光電系統的安裝一同施作。屋頂太陽光電站所產生的太陽能可以賣回市電網,而來自政府電力收購制度的收益將能協助回收此項目的龐大投資。
 
超市承租人要求生意運作不可被屋頂翻修措施所影響,並且要將新的太陽能系統連接到該地現有的市電網連接點,意味著需要更換舊的電力設備及至少兩星期的緊急電力供應。因此,為新的屋頂太陽光電系統建造全新的市電網連結被確認為避免干擾生意的最佳方式。
 
共有兩家公司獲選為本案承包商,分別為擁有 25 年再生能源經驗的 Prinz Solartechnik,負責規劃連到市電網連接點的完整太陽能系統; 以及專長在鋼製屋頂系統的 Wopereis Group,負責規劃及構築屋頂及太陽能系統。
 
本案於 2016 年 3 月開始施作,原有的山牆式屋頂改以類似設計但能快速立起的鋼結構替換,建築物屋頂包含 7 列並排的鞍形屋頂,分別朝向西北與東南,且傾斜角定為 11 度。由於兩個半山牆式屋頂各有不同面向,最適合擷取能量的日照便會出現在日間的不同時段。
 
因此,採用搭載 2 組最大功率點追蹤器(MPPT’s)的太陽能逆變器,各組 MPPT 能在日間不同時段獨立運作,提供來自每處屋頂表面的最大電力。與平面屋頂相較之下,由於山牆式屋頂有較大的表面積,因此鞍形屋頂多出的優勢就在於其設計能夠納入額外的太陽能模組。
 
諾德霍恩購物中心的鞍形屋頂特寫圖
 
台達的 RPI M50A 及 M30A 太陽能逆變器因具備 2 組 MPP 追蹤功能,所以被 Prinz Sonnentechnik 選中;同時也因為 Prinz 多年前便開始使用台達的設備,所以有良好熟悉的使用經驗。共有 34 台 RPI M50A 及 6 台 RPI M30A 安裝在系統中,另有 8,461 片各260 瓦的蘇州騰暉太陽能模組也包含在系統中。
 
由於 M50A 及 M30A 串接式逆變器的小巧機體設計,安裝佔用空間比集中式逆變器相對小很多。且與集中式逆變器相比,M50A 有著僅 74 公斤的較輕重量,使其易於安裝在牆上。這款逆變器是壁掛式,因此不致於佔用空間,且在任何時間都易於靠近操作。
 
此款逆變器高達 98.6% 的高效率對最大能量產出非常重要,在逆變器市場當中,效率值是以 0.1% 來計算,而 IP65 防護等級的堅固鋁製機殼能保護內部電子設備免受外頭雨雪的濕氣侵蝕。可更換的交流及直流端第二類防雷擊突波保護器已內建在逆變器中,省下高達 40% 的系統配件成本。


台達 RPI M50A 逆變器有 55kVA 的輸出電力

台達的合作夥伴 Prinz Sonnentechnik 為屋頂太陽光電系統所進行的規劃與模擬建模,對於購物中心業主打造最佳的太陽光電解決方案至關重要。Prinz藉由使用情境發現,以鞍形屋頂安裝搭載2組 MPPT 的台達逆變器,將會比在平面屋頂設計中運用逆變器能產出更多的電量;此外,由於主要的超市承租人已與市電業者談妥低電價,因此若將產出的太陽能供作自用,將不會是太陽光電站能源的最佳運用方式。
 
可以確認的是,將太陽光產生的電力併入市電網以交換 EEG(可再生能源法)補償金比能源內部自用更有潛在價值,讓太陽能發電站在2016年度開始運作以獲得政府電力收購制度的好處,這點十分重要,EEG 修正案規定 2017 年起超過 750 千瓦的太陽能裝置案要有聯邦網路管理局(Federal Grid Agency)參與投標,才能獲得EEG電力收購的補償金。
 
該 2.2 MW 交流電力的屋頂太陽光電系統於2016年12月29日與市電網並聯,透過政府電力收購制度所獲報酬確保屋頂的投資在未來能夠自償。而環境效益也顯而易見,這座太陽能發電站將能多年持續為市電網提供乾淨能源,同時減少碳排放。台達與 Prinz Sonnentechnik 合作無間,能為中止氣候變遷做出貢獻,並以高效率太陽能逆變器為全球節能盡一份心力。
 

德國諾德霍恩的地圖位置及衛星照

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