Cummins West Africa Limited installiert sein erstes Microgrid-System

Versorgung: 

• PowerCommand Microgrid-Steuerung® MGC900
• C900D5 Generator
• C550D5 Generator
• C350D5 Generator

Cummins setzt sich für die ökologische Nachhaltigkeit sowohl in seinen Anlagen als auch in seinen Produkten ein und entwickelt weiterhin erstklassige Lösungen für die Stromerzeugung. Die kürzliche Installation eines Mikronetzes am neuen Hauptsitz in Ikeja, Nigeria, ist ein Beispiel für die außergewöhnlichen Lösungen, die Cummins für eine widerstandsfähige und nachhaltige Zukunft entwickeln, entwerfen und integrieren kann.

Cummins investiert weltweit in erneuerbare Energien, um den CO2-Fußabdruck unserer Anlagen und unserer Produkte zu verringern.

Durch die Installation dieses Mikronetzes am Hauptsitz von Cummins in Lagos, Nigeria, arbeitet Cummins auf seine Umweltziele hin, die absoluten Treibhausgasemissionen seiner Anlagen und Betriebe zu reduzieren.

Dieses Mikronetzsystem mit einer Leistung von etwa 1 MW erzeugt 756 Kilowattpeak (kWp) Strom aus einer Solaranlage mit 1.658 Modulen, die auf den Dächern von 3 verschiedenen Gebäuden der Anlage installiert sind. "Solarenergie wird eine wichtige Rolle bei der Erreichung unserer Umweltziele spielen", sagte Mark Dhennin, Director of Energy and Environment bei Cummins' Facilities and Operations. "Es gab erhebliche technische Verbesserungen und Preissenkungen, die es als kohlenstoffarme Energiequelle immer attraktiver machen."

Das Microgrid-System wird vollständig von einem Cummins PowerCommand® Microgrid Controller (MGC900) überwacht und gesteuert, der eine einzige Schnittstelle für die Überwachung und Parallelschaltung des gesamten Microgrid-Systems bietet, einschließlich elf intelligenter Wechselrichter, einer 250-KWh-Lithium-Ionen-Batteriebank (Li-Ion), eines Batterieladegeräts, vier Bestrahlungsstärkesensoren, einer einzigen Versorgungsquelle und drei Dieselgeneratormodellen - C900D5, C550D5 und C350D5 mit einer Leistung von 900 kVA. 550 kVA und 350 kVA im Standby-Modus mit Möglichkeit für ein viertes Gasgeneratormodell.

Die fortschrittliche Steuerung, die im Mikronetz verwendet wird, gleicht die dezentralen Energiequellen aus, um die Leistung erneuerbarer Energien zu maximieren, die Lasten der Anlage zuverlässig zu unterstützen und die niedrigsten Gesamtbetriebskosten zu erzielen. Der Controller regelt die Ausgangsleistung der Wechselrichter und das automatische Starten/Stoppen von Generatoren basierend auf dem Lastbedarf und regelt die Lade-/Entladeraten der Lithium-Ionen-Batterien, um die Systemziele der Maximierung der erneuerbaren Energie, der Erhöhung der Systemausfallsicherheit, der Erhaltung der Lebensdauer der Batterien und der Optimierung der Kraftstoffeffizienz des Generators zu erreichen.

Der MGC900 ist so konfiguriert, dass er tagsüber, wenn erneuerbare Energien im Überfluss vorhanden sind, die Abhängigkeit vom Stromnetz verringert und überschüssige Solarenergie, die in den Batterien gespeichert ist, während der Netzabwesenheit nutzt. Generatoranlagen werden eingesetzt, wenn die Last die verfügbare Leistung aus Solarenergie und/oder Batterien übersteigt oder wenn die Netzausfälle länger andauern. Durch diese Optimierung werden die Stromgestehungskosten (LCOE), eine wichtige Kennzahl für das Verständnis der tatsächlichen Energiekosten aus verschiedenen verfügbaren Quellen, und die Gesamtbetriebskosten (TCO) des Systems gesenkt. Das kombinierte Microgrid-System wird den jährlichen Dieselverbrauch um 30 % senken und zusätzlich zu direkten Einsparungen von mehr als 30 % bei der Stromrechnung der Anlage führen.

Der MGC900 liefert detaillierte Informationen für jedes Asset innerhalb des Systems mit intuitiver Touchscreen-Navigation sowie ein animiertes einzeiliges Diagramm, das speziell für die genaue Konfiguration des Projekts entwickelt wurde. Der Controller liefert außerdem vollständige Systeminformationen in Echtzeit, einschließlich Systemalarme, Alarmhistorie und Ereignissequenz zur schnellen Problemlösung.

Darüber hinaus zeigt der MGC900 historische Trends und Daten an, um die Nutzung der verschiedenen Assets zu verfolgen und die Leistung des gesamten Systems zu analysieren. Die regionalen und globalen Teams des Geschäftsbereichs Energiemanagementlösungen arbeiteten zusammen, um den MGC900 so zu entwickeln, dass er den spezifischen Anforderungen des Projekts entspricht, sowie um das Kommunikationsnetzwerk für das gesamte Mikronetzsystem zu entwerfen. Aufgrund der Verteilung der PV-Paneele und Wechselrichter auf drei verschiedene Gebäude wurde ein Glasfasernetz anstelle von Kupferkabeln verwendet, um die schnellste Kommunikationsgeschwindigkeit über große Entfernungen zu erzielen und gleichzeitig die Kommunikationssignale vor elektromagnetischen Störungen zu schützen, die von den Wechselrichtern erzeugt werden.

Ziel war es, die Abhängigkeit der Anlage vom Stromnetz zu verringern, die Betriebskosten zu senken und den CO2-Fußabdruck zu minimieren.

Das Global Energy Management Team von Cummins hat alle Systemkomponenten erfolgreich in Betrieb genommen, darunter:

• (11) Smarte Wechselrichter mit einer Gesamtleistung von 756KW

• Energiespeichersystem (ESS) mit einer Kapazität von 250KWh

• Schaltanlagen und Leistungssummierungstafeln

• Das Glasfaser-Kommunikationsnetz

• Dieselgeneratoren von Cummins

• Der PowerCommand® Microgrid-Controller MGC900

Nachdem die einzelnen Systemkomponenten in Betrieb genommen worden waren, führte das Team eine Reihe von Integrationstests durch, um sicherzustellen, dass das System wie vorgesehen funktioniert. Die Tests wurden auch auf verschiedene Fehlermodi ausgeweitet, um sicherzustellen, dass der MGC900 auch bei extremen Ausfällen die Verfügbarkeit von Strom gewährleistet. Zu diesen Tests gehörten:

• Lade-/Entladesequenzen des ESS-Systems

• Lastverteilung zwischen den verschiedenen Stromquellen

• Optimierung der Energieressourcen zur Erzielung optimaler Lastverteilungsprozentsätze, die erforderlich sind, um die wirtschaftlichsten Betriebskosten für die Anlage zu erzielen

• Fehlermodi von Versorgungsunternehmen, Generatoren und Wechselrichtern, Leistungsschaltern und Kommunikation

Der abschließende Integrationstest des Systems erzielte eine deutliche Verringerung der Abhängigkeit von der Energiequelle, da nur 10 % der Anlagenlast (40 kW) aus dem Netz verbraucht wurden. Der Gesamtverbrauch der Anlage betrug 388 KW, wovon 90 % auf die PV- und ESS-Anlagen entfielen. Daraus ergab sich eine kostengünstige und nachhaltige Lösung für das Kraftwerk.

Das Microgrid-System führte auch zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen, da die Anlage stärker auf erneuerbare Energiequellen angewiesen war. Darüber hinaus konnten die Betriebskosten der Anlage gesenkt werden, da die Abhängigkeit vom Stromnetz verringert wurde

Das System demonstriert die Fähigkeiten von Cummins auf dem Markt als Anbieter von Mikronetzlösungen und setzt gleichzeitig das Engagement von Cummins fort, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, um der Bedrohung durch den Klimawandel zu begegnen. Der Microgrid-Controller von Cummins kann in einer Vielzahl von Kundenanwendungen eingesetzt werden, um unterschiedliche Energiequellen nahtlos zu integrieren und zu optimieren, um den besten Wert für die Projektanforderungen zu erzielen.