LELABAPP
Praktijkvoorbeeld

Eerst zon, generator als
noodvoorziening: hybride in Tsjaad

In de regio Abéché, in het oosten van Tsjaad, voorziet een boorput een dorp en het vee van 100 m³ per dag. De bestaande generator moet als noodvoorziening behouden blijven en automatisch starten zodra de zonneproductie niet meer volstaat. De studie behandelt deze hybride architectuur en de dekking door de bestaande reservoirs.

Regio Abéché · Tsjaad Behoefte: 100 m³/dag, het hele jaar Boorput van 50 m Bestaande reservoirs: 95 m³ Generator behouden als aanvulling Project gedragen door een ngo
Het project

De behoefte, zoals de ngo ze verwoordt

Het water van een Sahel-dorp valt niet te onderhandelen: de bewoners, de doortrekkende kudden, de kleine tegenseizoensgroenteteelt. Het netwerk steunt op een watertoren en tanks met samen 95 m³, tot nu toe gevuld op diesel. Het doel van de vereniging is niet om de generator af te schaffen: het is om hem tot zwijgen te brengen. De zon als hoofdbron, de generator als automatische noodvoorziening, zonder menselijke tussenkomst.

100 m³/dagde behoefte van het dorp en het vee, het hele jaar, regenseizoen inbegrepen
50 mde waterdiepte in de boorput, waarbij de watertoren en 200 m leiding komen: 72 m totale hoogte
95 m³de bestaande reservoirs, iets minder dan een dag behoefte
1 generatoral aanwezig en behouden: de vraag van de ngo is een echt hybride systeem, geen vervanging

Tsjaad is een beproefd terrein voor zonnepompen: gedocumenteerde installaties draaien er al meer dan tien jaar, ook op grotere waterleidingen dan deze, vaak gedragen door ngo's en internationale solidariteitsorganisaties. In de Sahel kost een kWh op diesel 3 tot 4 keer zoveel als een kWh zonne-energie: elk gebruikt zonuur is een bespaard generatoruur.

Stap 1

De invoergegevens in LE LAB

Een paar minuten invoer. De referentiestad voor zoninstraling is Abéché, in het hart van de projectregio. Boorput op 50 m, opvoer van 15 m naar de watertoren, 200 m leiding: de totale opvoerhoogte wordt automatisch berekend, 72 m. En één antwoord weegt zwaarder dan de rest: elektrische aanvulling, ja. Dat antwoord stuurt de studie naar een hybride oplossing.

Overzicht van de studie in LE LAB: Abéché, 100 m³ per dag het hele jaar, diepte 50 m, opvoer 15 m, 200 m leiding, berekende HMT 72 m, elektrische aanvulling ja, watervoorraad 95 m³

Het overzicht vóór de berekening: negen antwoorden volstaan, de totale opvoerhoogte wordt voor u berekend.

Stap 2

Wat LE LAB voorstelt: een 100% hybride oplossing

De gekozen oplossing is een LORENTZ PSk3-15 met de C-SJ17-11-eindtrap, en de tegel kondigt het zelf aan: "100% hybride". Het zonneveld telt 17 panelen van 515 Wp in één enkele streng, oftewel 8.755 Wp, voor een gemiddelde productie van 110,5 m³ per dag, van 83,1 m³/dag in augustus tot 128,0 in februari. De enkele streng is geen gril: de PSk3-regelaar werkt op hoogspanning en het veld wordt per volledige streng aangepast. De pomp is gegeven voor maximaal 25 m³/u en 90 m: op de opvoerhoogte van het project, 72 m, blijft ze binnen haar curven.

Door LE LAB voorgestelde oplossing: pomp LORENTZ PSk3-15 C-SJ17-11 aangeduid als 100% hybride, zonneveld van 8.755 Wp in 17 panelen van 515 Wp, gemiddelde productie 110,5 m³ per dag

De oplossing in één oogopslag: de vermelding "100% hybride" wordt door de pomp zelf gedragen.

Wat "hybride" met een PSk3 werkelijk betekent. De regelaar schakelt niet van de ene bron naar de andere: hij combineert ze. Voorrang aan zonne-energie, en wanneer de watervraag het vereist, vult de energie van de generator automatisch aan, watt voor watt; de SmartStart-optie start de generator helemaal zelfstandig, zelfs midden in de nacht als de waterinstelling dat vraagt. Tegenover zogenaamde "dubbelvoedingssystemen", die enkel omschakelen, kondigt LORENTZ 60 tot 70% besparing aan. En de behuizing is op de Sahel toegesneden: IP66, werking tot 60 °C omgevingstemperatuur, actief temperatuurbeheer, monitoring op afstand via de app en het LORENTZ-platform, waardevol voor een geïsoleerde locatie.
Stap 3

De productie, maand per maand: de Sahelzon draagt het droge seizoen

Op basis van zestien jaar PVGIS-zoninstralingshistoriek van de regio komen negen maanden boven de lijn van 100 m³ uit en drie eronder: juni met 94,2 m³ per dag, juli met 84,8 en augustus met 83,1, in het hart van het regenseizoen, voor een slechtste waargenomen augustus van 5,0 kWh/m²/dag. De neerslagcurve vertelt het klimaat van Abéché: 0 mm in januari, 181 mm in augustus. De zon alleen draagt het droge seizoen; tijdens de regens neemt de generator het over.

Geraamde maandelijkse productie tegenover de behoefte van 100 m³ per dag: negen maanden boven de lijn, juni, juli en augustus eronder, kritieke maand augustus met 83,1 m³ per dag, neerslag van 0 mm in januari tot 181 mm in augustus

De kritieke maand wordt getoond: augustus, 83,1 m³/dag voor de gevraagde 100. De blauwe lijn is de maandelijkse neerslag.

Dagelijkse opbrengst van een typische dag in augustus: debiet uur per uur, piek op 15,2 m³/u, 88,2 m³ geproduceerd, 88% van de behoefte

De typische dag van augustus piekt op 15,2 m³/u voor een geproduceerd volume van 88,2 m³, 88% van de behoefte van die dag.

Stap 4

De reservoirs van 95 m³, en wat overblijft voor de generator

LE LAB simuleert de watervoorraad dag na dag over zestien jaar PVGIS-weerhistoriek. Met de bestaande 95 m³ zijn 313 van de 365 dagen volledig gedekt door de zon alleen. De toepassing meldt een ontoereikende dekking: er blijven gemiddeld 52 dagen per jaar over, geconcentreerd van juni tot augustus, op 74% van de behoefte, een jaarlijks tekort van 1.341 m³ op 36.525, oftewel 3,7%. De ongunstigste episode van de zestien jaar loopt van 9 mei tot 30 augustus 2012, 114 dagen weinig zon. Dat is precies het werk van de generator.

Blok autonomie en watervoorraad: 313 van de 365 dagen gedekt met de reservoirs van 95 m³, ontoereikende dekking gemeld, 52 onvolledige dagen per jaar die 74% van de behoefte leveren, ontbrekend volume 1341 m³ op 36525 per jaar, richtwaarde 811 m³

De richtwaarden tonen de prijs van volledig-solair: 811 m³ aan reservoirs in plaats van de bestaande 95 m³. Niemand giet dat beton als er al een generator staat.

Hybride is precies die afweging slim gemaakt. Die dagen dekken met opslag zou betekenen dat de reservoirs van 95 naar 811 m³ gaan; de toepassing geeft bovendien aan dat een veld dat ongeveer 6% groter is, 18 panelen in plaats van 17, met de huidige voorraad nog zo'n 24 onvolledige dagen per jaar zou laten. Ze dekken met de generator kost enkele uren diesel tijdens het regenseizoen, automatisch geactiveerd door de regelaar. De generator die het hele jaar draaide, wordt een verzekering die op de regenseizoensdagen start. Dat is precies het antwoord op de vraag van de ngo: eerst de zon, de generator als noodvoorziening, en niemand die ter plaatse moet komen omschakelen.
Stap 5

De fabriekscurven, op het werkelijke werkpunt

De Q/H-curven van de pomp, getekend op basis van de officiële LORENTZ-gegevens, hoogte van het project uitgelicht: 18,5 m³/u bij 72 m. De C-SJ17-11 aanvaardt tot 25 m³/u en 90 m: op deze hoogte blijft de pomp binnen haar curven, en het is het beschikbare zonvermogen dat het debiet bepaalt.

Fabriekscurven van de pomp PSk3-15 C-SJ17-11: debiet volgens het beschikbare vermogen per opvoerhoogte, werkpunt 18,5 m³/u bij 72 m

Debiet volgens het beschikbare vermogen, per opvoerhoogte. De gele curve is die van het project, bij 72 m.

Wat dit praktijkvoorbeeld laat zien

De tool schetst het kader, het vakmanschap geeft de doorslag

100% hybridede PSk3-regelaar combineert zon en generator watt voor watt, voorrang aan de zon, automatische start van de noodvoorziening
52 dagen/jaarwat overblijft voor de generator zodra de zon in bedrijf is, geconcentreerd van juni tot augustus: enkele dagen diesel in plaats van een jaar vaten
16 jaarde productie en de reservoirs worden dag na dag getoetst aan zestien jaar PVGIS-zoninstralingshistoriek van de Sahel
Eerlijkheidde ontoereikende dekking door de zon alleen tijdens de regens wordt getoond, de episode van 114 dagen in 2012 wordt genoemd, de vergroting van het veld wordt becijferd

Uw project verdient dezelfde studie

Doorloop deze studie met uw eigen cijfers: locatie, behoefte, boorput, aanvulling. Gratis, zonder inschrijving, resultaat in enkele minuten.

Mijn project dimensioneren Bekijk de andere praktijkvoorbeelden