Bagaimana EPC Tenaga Surya Komersial Memotong Waktu Instalasi Pematian Cepat sebesar 40%

Latar Belakang Pelanggan

Berbasis di Austin, Texas, perusahaan teknik, pengadaan, dan konstruksi tenaga surya (EPC) ini berspesialisasi dalam sistem PV atap untuk pusat distribusi dan gudang logistik. Perusahaan memasang 20 hingga 30 sistem setiap tahun, berkisar antara 300 kW hingga 800 kW. Sebagian besar atap tersebut berada di yurisdiksi yang telah mengadopsi revisi Kode Kelistrikan Nasional tahun 2020, yang berarti setiap sistem harus memiliki solusi pemadaman cepat yang terdaftar yang mengurangi tegangan dalam rangkaian hingga ≤80 V dalam waktu 30 detik setelah inisiasi.

Dengan kru lapangan penuh waktu sebanyak 14 orang dan siklus proyek rata-rata dua bulan, tim memerlukan pendekatan penghentian cepat yang sesuai dengan kode dan cukup sederhana untuk menjaga instalasi tetap berjalan di beberapa lokasi kerja. Solusi sebelumnya berhasil, namun terdapat biaya tersembunyi yang tidak muncul dalam tagihan bahan baku sampai terlambat dalam jadwal.

Tantangan dengan Tata Letak Shutdown Cepat Sebelumnya

Perusahaan tersebut menetapkan sistem pengoptimal daya tingkat modul untuk pemadaman cepat. Setiap kotak memerlukan tautan komunikasi eksklusif ke gerbang pusat, dan gerbang tersebut memerlukan kabel Ethernet terpisah dan jalur kontrol 24 V DC kembali ke area inverter. Pada atap berkekuatan 400 kW dengan lebih dari 900 modul, hal ini berarti menarik kabel tegangan rendah ekstra di sepanjang setiap baris modul dan mengakhirinya di tiga lokasi gerbang terpisah.

Teknisi lapangan menghabiskan lebih banyak waktu untuk memasang dan memecahkan masalah tautan komunikasi ini dibandingkan pada kabel string DC. Kabel panjang kadang-kadang menjatuhkan sinyal, menyebabkan pengontrol pematian inverter melaporkan kesalahan. Bahkan ketika susunannya aman, kegagalan komunikasi yang terputus-putus memicu alarm palsu dan kegagalan inspeksi. Satu proyek memerlukan empat kali kunjungan lapangan sebelum AHJ setempat menerima uji waktu penutupan. Tenaga kerja ekstra, pengerjaan ulang, dan penundaan inspeksi menambah $0,045 per watt pada biaya pemasangan perusahaan.

Mengapa Perangkat Shutdown Cepat Kontrol Saluran Listrik Soutya 24V DC?

Saat mengevaluasi alternatif, tim EPC membandingkan tiga opsi:

• Beralih ke mikroinverter dengan pematian cepat terintegrasi - diperlukan penggantian seluruh platform inverter dan meningkatkan biaya komponen dengan margin yang besar.
• Mempertahankan pengoptimal daya tetapi mempekerjakan kru listrik yang lebih besar - tidak menyelesaikan masalah mendasar keandalan kabel komunikasi.
• Menggunakan perangkat pematian cepat kontrol saluran listrik Soutya 24 V DC - menghilangkan bus komunikasi terpisah sepenuhnya.

Perangkat Soutya mengirimkan perintah mematikan melalui kabel daya DC yang ada, menggunakan sinyal saluran listrik 24 V DC untuk berkomunikasi dengan pemancar tingkat modul. Tidak ada jaringan Ethernet tambahan dan tidak ada saluran sensor tegangan rendah terpisah. Enklosur dipasang di setiap titik penggabung senar dan dihubungkan ke inverter senar standar. Sebuah pengontrol tunggal dapat menangani banyak string, sehingga mengurangi jumlah kotak kontrol yang dibutuhkan per atap.

Faktor penentu lainnya adalah kompatibilitas. EPC telah distandarisasi pada satu merek inverter string, dan perangkat Soutya bekerja dengan inverter yang tidak memiliki fitur pematian cepat bawaan. Hal ini memungkinkan perusahaan mempertahankan inventaris inverter dan desain trafo yang ada, sehingga menghindari pemasangan kabel ulang yang mahal pada setiap proyek.

Implementasi dan Penerapan

Penerapan pertama terjadi pada atap komersial datar 410 kW di Dallas. Peluncuran ini berlangsung dalam dua fase selama tiga minggu:

• Fase satu: Mengganti tiga sistem gateway bergaya pengoptimal dengan dua kotak kontrol Soutya di panel penggabung DC utama.
• Fase kedua: Memasang pemancar tingkat modul Soutya yang cocok dan menghentikannya pada lug kabel DC yang ada tanpa menarik jalur komunikasi baru.
• Kemudian tim menyambungkan interlock pemutusan AC, yang memicu pemadaman setiap kali sisi AC inverter dimatikan energinya.

Salah satu kendala muncul saat uji coba shutdown awal. Sambungan ground yang lemah menyebabkan sinyal kontrol saluran listrik DC kehilangan kekuatan di dekat ujung salah satu string yang panjang. Insinyur aplikasi Soutya menyarankan untuk memasang filter sinyal terintegrasi sepanjang 10 m di akhir string tersebut. Itu menyelesaikan masalah dalam waktu kurang dari satu jam. Setelah penyesuaian, uji pematian mengukur 8 V pada konektor utama modul dalam waktu 22 detik, berada di bawah batas 80 V.

Hasil Terkuantifikasi

Perusahaan melacak 18 sistem atap yang telah selesai setelah tahun pertama penggunaan perangkat pematian cepat Soutya. Hasil terukur versus pendekatan sebelumnya:

• Waktu instalasi turun 43%- rata-rata jam kerja untuk instalasi penghentian cepat meningkat dari 21 jam per proyek 400 kW menjadi 12 jam, mengurangi satu hari penuh dari jadwal.
• Kegagalan pengerjaan ulang dan inspeksi hingga nol- 1,4 kegagalan inspeksi per sistem yang disebabkan oleh kesalahan komunikasi turun menjadi nol di seluruh 18 sistem.
• Biaya pemasangan turun 35%- total suku cadang dan tenaga kerja untuk kepatuhan penghentian cepat turun dari $0,048 per watt menjadi $0,031 per watt. Pada proyek 400 kW yang menghasilkan penghematan besar sebesar $6.800.

Keuntungan tersebut memungkinkan EPC untuk menyerap kenaikan harga material di kemudian hari tanpa mengubah harga penawarannya, dan jadwal konstruksi yang dipersingkat meningkatkan pengiriman tepat waktu bagi penyewa gudang yang membutuhkan atap mereka untuk dioperasikan.

Testimoni Klien

“Penutupan cepat pada tingkat modul dulunya merupakan area kerja kotor terbesar kami,” kata Wakil Presiden Operasional perusahaan tersebut. “Perangkat kontrol saluran listrik Soutya 24 V DC menghilangkan satu lapisan kompleksitas dari keseluruhan sistem. Kami tidak lagi menarik kabel data tambahan, dan kami tidak mengalami satu pun kegagalan komunikasi penghentian sejak kami beralih.”

Pelajaran dan Rekomendasi

Tiga pelajaran dari proyek ini yang menonjol bagi pemasang lainnya:

• Carilah solusi yang menggunakan kembali kabel yang ada.Kontrol saluran listrik menghindari kabel komunikasi khusus, yang berguna untuk proyek retrofit dan bentang atap yang panjang.
• Konfirmasikan kompatibilitas lebih awal dengan merek inverter spesifik Anda.Uji coba pertama sebelum melakukan pembelian penuh menyelamatkan tim dari pemecahan masalah selama berbulan-bulan kemudian.
• Ukur total biaya kepatuhan, bukan harga sebagian.Penghematan $6.800 untuk tenaga kerja dan pengerjaan ulang per proyek lebih besar daripada selisih biaya komponen secara keseluruhan.

Jika tim dapat memulai kembali proyek tersebut, mereka akan memasang filter kekuatan sinyal pada gambar desain dari awal untuk tali apa pun yang panjangnya lebih dari 300 m. Namun, penyesuaian kecil adalah satu-satunya masalah yang ditemui di 18 instalasi.

Referensi

• NEC 690.12 (NFPA 70), Penghentian Cepat Sistem PV pada Gedung, Edisi 2020.https://www.nfpa.org/70
• IEC 60947-1, Switchgear dan controlgear tegangan rendah - Bagian 1: Aturan umum.https://webstore.iec.ch/publication/6123