SP5KL Inverter unterstützt nachhaltige Landwirtschaft in Johannesburg, Südafrika

1. Kundenerfahrung

Mr. Smith besitzt eine 5 Hektar große Familienfarm am Stadtrand von Johannesburg, Südafrika.ökologischer GemüseanbauundMilchprodukte in kleinem Umfang verarbeitenDie Landwirtschaft stand jahrelang vor Herausforderungen:

• starke Abhängigkeit von Dieselgeneratoren (Kosten von etwa 500 USD pro Monat für Kraftstoff, häufige Ausfälle).
• Ein veraltetes, an das Netz gebundenes Solarsystem (vor 8 Jahren installiert, mit ineffizienten Wechselrichtern und abgefallenen Blei-Säure-Batterien).
• Unzuverlässiges lokales Netz mit3 ¢5 Ausfälle pro Woche(jeweils 2­4 Stunden), wodurch die Gefahr besteht, dass Milchprodukte verdirbt und die Ernte durch unterbrochene Bewässerung beschädigt wird.

2Schlüsselpunkte und Anforderungen

• Kostensenkung: Die hohen Dieselkosten und steigende Strompreise machten Energie zum zweitgrößten Aufwand der Landwirtschaft.
• Zuverlässige Ersatzleistung: Kritische Belastungen (5kW Kühlung, 3kW Bewässerungspumpe) erfordern einen Schutz gegen "Null-Ausfallzeiten" bei Netzausfällen.
• Systemkompatibilität:
  • Wiederverwendung bestehender48V-Blei-Säure-Batterien(um die Kosten für den vollständigen Systemwechsel zu vermeiden).
  • Integration neuer hocheffizienter PV-Module (2×450 Watt Monokristallinen) mit alten Polykristallinen (2×300 Watt, 2018 installiert).
• Umweltresilienz: Johannesburg hatSommertemperaturen bis zu 42°C,Trockene und staubige Bedingungen, und eineHöhe von 1.700 m(mit gelegentlichen Gewittern in der Regenzeit).
• Sicherheit und Konformität: Erfüllen Sie die südafrikanischen Stromnormen (SABS) und schützen Sie vor Blitzschlägen (in Sommerstürmen üblich).

3Auswahl des Inverters: SP5KL

Nach der technischen Bewertung wird dieSP5KLDas Modell wurde ausgewählt, weil es den Bedürfnissen der Betriebe perfekt entsprach.

4Technische Anpassung: Wie SP5KL Schmerzpunkte löste

(1) Energieeffizienz und Kosteneinsparungen

• Wirkungsgrad von PV zu AC: mit einemmaximaler Wirkungsgrad von 97,3%und aEuropäische Effizienz von 96,8%Der Wechselrichter des alten Systems (mit 85% Wirkungsgrad) verschwendet 15% der Sonnenenergie; SP5KL reduziert diesen Verlust um 12%,Erhöhung der täglichen Solarleistung um 18%.
• Wirkungsgrad von Batterie zu Wechselstrom: Amaximaler Wirkungsgrad von 94,3%Verringerte Entladungsverluste aus den alternden Blei-Säure-Batterien.Die Betriebszeit des Dieselgenerators sank von 10 Stunden/Tag auf nur 2 Stunden (nur an extrem bewölkten Tagen), wodurch die Treibstoffkosten um 80% gesenkt werden (einsparungen von 400 USD/Monat).

(2) Kompatibilität von PV-Systemen

• Dual-MPPT-Konstruktion: Ausgestattet mit2 MPPT-Kanäleund eineMPPT-Spannungsbereich von 70V540V, SP5KL effizient verfolgt Leistung aus der gemischten PV-Anlage:
  • Alte polykristalline Platten (300 W, Vmp = 30 V) mit MPPT 1.
  • Neue monokristalline Platten (450 W, Vmp = 40 V), die mit MPPT 2 betrieben werden.
  • Selbst während des Winters in Johannesburg (mit schwachen Morgenlichtern) passte sich das MPPT dynamisch an, um maximale Leistung zu erzeugen, wodurch der Solarverbrauch um 25% erhöht wurde.
• Hohe PV-EingangskapazitätDie10,000W maximale PV-EingangskraftDies erlaubte dem Betrieb, sein Netzwerk (von 4 kW auf 8 kW) zu erweitern, ohne den Wechselrichter zu aktualisieren, was das System zukunftssicher machte.

(3) Flexibilität und Zuverlässigkeit der Batterie

• Dual-Batterie-Unterstützung: SP5KL ist mitsowohl Lithium-Ionen- als auch BleibatterienDie Farm nutzte ihre vorhandene 48-Volt-Blei-Säure-Bank wieder (das spart 2.000 Dollar für den Austausch der Batterie), wobei sie die Möglichkeit behielt, in Zukunft Lithium-Ionen-Batterien hinzuzufügen.
• Sicherungsleistung und Übertragungsgeschwindigkeit:
  • Die5,000W Nennrückstandsleistungdie kritische Belastung des Betriebs (5 kW Kälte + 3 kW Pumpe, Schichtbetrieb).
  • Mit einemÜbertragungszeit von < 10 ms (typisch)In den ersten sechs Monaten traten 12 Ausfälle auf, von denen keine Milchverschmutzung oder Bewässerungsverzögerungen verursachte.

(4) Umwelt- und Sicherheitskonformität

• Widerstandsfähigkeit gegen das harte Klima:
  • IP65-SchutzSie verhindert, dass Staub und Wasser hereinkommen (entscheidend für die trockenen, staubigen Sommer in Johannesburg).
  • DieDesign für die natürliche Kühlungdie Notwendigkeit für wartungsbedürftige Lüfter beseitigt, wodurch das Ausfallrisiko verringert wird.
  • DieBetriebstemperaturbereich von - 25°C bis 60°C (mit einer Abwärtsbewertung über 45°C): Im Sommer (mit einer Höchsttemperatur von 42°C) lief der Wechselrichter ohne Überhitzung mit einer Leistung von 95% und bei voller Leistung während 95% der Betriebsstunden.
  • DieHöchstbetriebshöhe von 4000 m (mit einer Einstufung von mehr als 2000 m): Auf einer Höhe von 1.700 m war keine Absenkung erforderlich, um eine volle Leistung zu gewährleisten.
• Überspannung und Sicherheitsschutz:
  • Gleichspannungs- und Wechselstromüberspannungshalter des Typs IIISchutz vor Blitzeinschlägen (3 Stürme in 6 Monaten und keine Systemschäden).
  • Klasse I Schutz, Schutz gegen Isolierung und gegen Leckstromdie SABS-Sicherheitsstandards erfüllt haben und die Sicherheit von Bedienern und Ausrüstung gewährleisten.

(5) Intelligentes Management und Installation

• Mauer - Gebirgsklammer: Platzersparnis im kompakten Ausrüstungsschuppen des Betriebs.
• Kommunikation und Überwachung:
  • RS485 (für BMS und Messgeräte)integriert mit dem bestehenden Batteriemanagementsystem und liefert Echtzeitdaten über den Ladestand der Batterie.
  • DieLED/LCD-Display + optionales WLAN (über USB)erlaubte Mr. Smith, die Energieproduktion, den Batterieniveau und den Netzstatus von seinem Smartphone aus zu überwachen (auch während der Pflege von Nutzpflanzen).

5Ergebnisse: 6 - Monatswirkung

• Kosten: Dieselausgaben sanken vonDie Gesamtkosten für Energie (Solar + Netz + Diesel) sanken um 65%.
• Zuverlässig: Es gab 100% Betriebszeit für kritische Belastungen bei Netzausfällen. Es kam zu keinem Milchverfall (wertet 2.000 USD/Monat) und zu keinem Ernteverlust durch unterbrochene Bewässerung.
• Nachhaltigkeit: CO2-Emissionen um 70% reduziert (von 12 Tonnen/Jahr auf 3,6 Tonnen/Jahr), was den Zielen der Bio-Zertifizierung der Betriebe entspricht.
• Ausweitung: Die 10.000 Watt PV-Eingangskapazität des Wechselrichters ermöglicht es der Farm, im nächsten Jahr zwei weitere 450 Watt-Panels hinzuzufügen, wodurch die Solarenergie ohne Hardwareänderungen verdoppelt wird.

6Warum dieser Fall für Afrika von Bedeutung ist

Die Herausforderungen von Johannesburg sind unzuverlässiges Stromnetz, hohe Dieselkosten, PV-Systeme mit gemischtem Alter und das harte Klima.

• Effizienz: Verwandelt reichhaltige Sonnenressourcen in nutzbare Energie, selbst mit älteren Geräten.
• Flexibilität: Arbeitet mit Blei-Säure (in den alten Systemen Afrikas üblich) und Lithium-Ionen (die Zukunft der Energiespeicherung).
• Haltbarkeit: Widerstandsfähig gegen Staub, Hitze und Höhenlage: für ländliche und halbstädtische afrikanische Märkte kritisch.
• Sicherheit: Schützt vor Netzinstabilität und Blitzschlägen, die in der Region häufig auftreten.

Dieser Fall zeigt, daß das SP5KL nicht nur ein Produkt ist, sondern einmaßgeschneiderte LösungDies ist ein wichtiger Schritt für die Entwicklung der Energieversorgung in Afrika.