500 kW/1.028 kWh C&I-Hybrid-Energiespeichersystem für Bergbaubetriebe

Eine technische Aufschlüsselung der C&I-Lösung von Deye

Systemübersicht

Dieses 500-kW-/1.028-kWh-Hybrid-Energiespeichersystem basiert auf der modularen C&I-ESS-Plattform von Deye und wurde speziell für hochbelastete Industrieanwendungen wie Bergbaubetriebe entwickelt. Das System integriert 567 kW PV-Erzeugung mit 1.028 kWh Batteriespeicher und liefert 500 kW kontinuierliche Wechselstromleistung mit nahtloser Backup-Umschaltung.

Die Architektur verwendet eine 4 × 125-kW-PCS-Konfiguration mit vier unabhängigen MPPT-Modulen, die jeweils in einen zentralen 500-kW-Static-Transfer-Switch (STS) einspeisen, der die Umschaltung zwischen Netz, Generator und Batterie verwaltet.

Systemarchitektur: Wie sie zusammenpasst

PV-Erzeugung: 567 kW aus 864 × LONGi 655 W-Panels

Das PV-Array besteht aus 864 bifazialen LONGi LR8-66HVD-655M-Modulen und liefert eine Gesamtgleichstromkapazität von etwa 567 kW.

Hierbei handelt es sich um bifaziale Glas-Glas-Panels vom Typ n-TOPCon mit einer Nennleistung von 655 W und einem Modulwirkungsgrad von 24,25 % . Das bifaziale Design fängt Licht von beiden Seiten ein, was besonders in Bergbauumgebungen wertvoll ist, wo helle Böden oder reflektierende Oberflächen den Ertrag steigern können. Die Glas-Glas-Konstruktion bietet zusätzliche Haltbarkeit gegen mechanische Beanspruchung und Witterungseinflüsse – wichtig für Bergbaubedingungen im Bergbau, bei denen die Panels Staub, Wind und extremen Temperaturen ausgesetzt sind.

Jedes Panel misst 2382 × 1134 × 30 mm und wiegt 33,5 kg. Die Nennspannung des Systems von 1500 V ermöglicht längere Stringlängen und geringere DC-Verkabelungsverluste.

Batteriespeicher: 1.028 kWh aus 64 × BOS-B-Pack16-A3-Modulen

Auf der Speicherseite werden 64 × Deye BOS-B-Pack16-A3-Batteriemodule verwendet , die in 4 Clustern zu je 16 Modulen angeordnet sind.

Bei jedem Modul handelt es sich um eine LiFePO₄ (LFP) -Einheit mit einer Nennspannung von 51,2 V und einer Kapazität von 314 Ah , die 16,08 kWh pro Modul liefert . Vier Cluster mit jeweils 257 kWh ergeben eine Gesamtnennenergie von 1.028 kWh.

Die LFP-Chemie ist für Bergbauanwendungen von entscheidender Bedeutung. Es besteht keine Gefahr eines thermischen Durchgehens , eine ausgezeichnete thermische Stabilität und eine Zyklenlebensdauer von über 6.000 Zyklen bei 90 % Entladungstiefe . Jeder Cluster verwendet BOS-B-PDU2-A-Batteriecontroller mit einem Lade-/Entladestrom von 180 A und verwaltet den 200–1000 V DC-Bus.

MPPT-Module: 4 × SUN-MPPT-L01-EU-AM8

Das System verwendet 4 × SUN-MPPT-L01-EU-AM8 MPPT-Module , eines pro 150-kW-PV-String. Jedes Modul verfügt über 8 unabhängige MPPT-Kanäle mit 40 A pro Kanal und unterstützt einen breiten Spannungsbereich von 180–750 V und eine maximale PV-Eingangsleistung von 160 kW.

Bei einem Bergbaustandort mit mehreren Dachflächen, unterschiedlichen Paneelausrichtungen oder teilweiser Verschattung durch Geräte und Gelände stellt die unabhängige MPPT-Verfolgung sicher, dass jeder Strang mit seinem maximalen Leistungspunkt arbeitet, unabhängig davon, was die anderen tun. Die Module erreichen einen Wirkungsgrad von >99 % und haben die Schutzart IP65 für die Außeninstallation.

PCS-Module: 4 × 125 kW Leistungsumwandlung

Vier 125-kW-PCS-Module wandeln den Gleichstrom aus den Batterien und der PV in Wechselstrom für die Ausrüstung der Mine um. Das PCS verwaltet den bidirektionalen Stromfluss – es lädt Batterien aus PV oder dem Netz und entlädt sie, um Verbraucher zu versorgen.

Die C&I-Plattform von Deye unterstützt eine starke Überlastfähigkeit : Im netzunabhängigen Modus kann sie 12 Sekunden lang die doppelte Spitzenleistung liefern – genug, um den Anlaufstoß schwerer Motoren wie Brecher, Förderbänder und Lüftungsventilatoren ohne Auslösung zu bewältigen.

STS-Modul: SUN-STS500L – Das Systemhirn

Der statische Übertragungsschalter SUN-STS500L ist die entscheidende Komponente, die dafür sorgt, dass diese Lösung für den Bergbau funktioniert. Es verwaltet drei unabhängige Strompfade – Netz, Last und Dieselgenerator – die jeweils bis zu 500 kW unterstützen.

Die Schaltzeit liegt unter 10 ms . Bei schwerer Bergbauausrüstung ist dies praktisch nahtlos. Förderer bleiben nicht stehen. Brecher stolpern nicht. Lüftungssysteme werden nicht zurückgesetzt. Die Produktion läuft weiter.

Das STS unterstützt bis zu fünf 100-kW- oder vier 125-kW-PCS-Einheiten pro Modul, mit paralleler Möglichkeit zur Skalierung auf 2,5 MW . Zu den Kommunikationsschnittstellen gehören RS485 und CAN für die Integration mit Deye Cloud und lokalem EMS.

Die Dieselgenerator-Integration

Das System umfasst einen 500-kW-Dieselgenerator als letzte Backup-Ebene. Das STS schaltet die Last zwischen Generator, Netz und Batterie um – entscheidend ist jedoch, dass der Generator nur dann startet, wenn es unbedingt erforderlich ist.

Das intelligente EMS priorisiert:

1. Solar zuerst (sofern verfügbar)

2. Batteriesekunde (gespeicherte Energie)

3. Rasterdrittel (falls verfügbar)

4. Dieselgenerator nur als letztes Mittel

Diese „Solar-First, Diesel-as-Backup“-Architektur ermöglicht die von südafrikanischen Bergbaukunden gemeldeten Eine kürzere Generatorlaufzeit bedeutet weniger Kraftstoff, weniger Wartung, weniger Lärm und eine längere Lebensdauer des Generators. Dieseleinsparungen von 60–70 % .

Fernüberwachung: Deye Cloud

Alle Komponenten speisen Daten in die Deye Cloud- Plattform ein. Betreiber können die Systemleistung in Echtzeit überwachen, Kraftstoffeinsparungen verfolgen, ROI-Kennzahlen anzeigen und Warnungen erhalten – alles über ein Smartphone oder ein Web-Dashboard. Für abgelegene Bergbaustandorte, an denen das technische Personal vor Ort begrenzt ist, ist diese Sichtbarkeit von entscheidender Bedeutung.

Warum diese Konfiguration für das Mining funktioniert

Zuverlässigkeit auf USV-Niveau. Die STS-Umschaltung <10 ms bedeutet, dass es bei Netzausfällen zu keinen Produktionsunterbrechungen kommt. Schwere Maschinen bleiben online.

Dieseleinsparungen. Das System wird zunächst mit Solarenergie und Batterie betrieben. Der Generator zündet nur, wenn beide verbraucht sind. Felddaten zeigen eine Dieselreduzierung von 60–70 %.

Gebaut für raue Bedingungen. LFP-Batterien ohne thermisches Durchgehen, IP65-zertifizierte MPPT-Module und robuste Glas-Glas-PV-Module – das sind Geräte, die für Staub, Hitze und Dauerbetrieb ausgelegt sind.

Skalierbarkeit. Durch die modulare Architektur kann das System wachsen. Fügen Sie weitere Batteriecluster hinzu. Fügen Sie mehr PV hinzu. Parallel weitere STS-Einheiten. Beginnen Sie bei 500 kW/1 MWh und skalieren Sie mit der Erweiterung der Mine auf 2,5 MW.

ROI innerhalb von 3–4 Jahren. Basierend auf südafrikanischen Bergbaueinsatzdaten führt die Kombination aus Dieseleinsparungen, reduziertem Wartungsaufwand und vermiedenen Produktionsausfällen zu einer vollständigen Amortisation in drei bis vier Jahren.

Komponentenübersicht

Der Bergbau ist hart genug, auch wenn man sich keine Gedanken darüber machen muss, ob der Strom anhält oder wie hoch die Dieselrechnung in diesem Monat sein wird.

Ein hybrides Energiespeichersystem löst nicht nur das Energieproblem, es macht Ihre Energieinfrastruktur auch zu einem Wettbewerbsvorteil. Niedrigere Kosten. Höhere Zuverlässigkeit. Bessere Umweltleistung. Und Sie können beruhigt sein, wenn Sie wissen, dass Ihr Betrieb unabhängig von den Auswirkungen des Netzes am Laufen bleibt.

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