Implementarea Sistemului Microgrid DESEED: O Platformă Avansată de Laborator pentru Viitorul Energetic

Introducere: Tehnologia în Serviciul Educației

Proiectul DESEED, finanțat prin PNRR, reprezintă o inițiativă strategică de dotare a laboratoarelor universitare cu tehnologie de ultimă generație. Implementat de Green Costal SRL în cadrul Universității Politehnica București, acest sistem microgrid nu este doar o soluție de eficiență energetică, ci un mediu de învățare activ.

Rolul principal al instalației este de a oferi studenților și cercetătorilor o bază materială reală, unde pot observa, măsura și manipula fluxurile energetice într-un ecosistem hibrid complex, pregătindu-i pentru provocările rețelelor inteligente (Smart Grids).

Configurația Fotovoltaică și Flexibilitatea DC

Sistemul dispune de un generator fotovoltaic de 5.76 kWp, compus din 12 panouri distribuite pe patru șiruri. Unicitatea acestui setup constă în utilizarea a patru tehnologii diferite de celule (N-type, PERC, HJT, Monocristalin tip N), permițând studii comparative de randament.

Comutarea Inteligentă a Șirurilor

O funcționalitate cheie, este posibilitatea de a direcționa energia panourilor prin intermediul unor switch-uri DC dedicate:

• Modul de cercetare MPPT: Panourile pot fi cuplate la cele 4 controllere MPPT Victron, alimentând direct bara de 48V (distribuitorul Lynx).
• Modul Invertor Hibrid: Prin manevrarea switch-urilor DC, șirurile pot fi mutate pe invertorul Fronius GEN24, permițând compararea eficienței conversiei DC/CC față de DC/AC în diferite scenarii de consum.

Arhitectura Hibridă și Managementul Stocării

Microgridul este configurat cu o topologie de “cuplare mixtă CC/CA”, oferind o reziliență deosebită.

1. Clusterul Victron: Trei invertoare-încărcătoare Victron Multiplus II formează o rețea trifazată robustă, capabilă să funcționeze sincronizat cu rețeaua sau complet izolat (off-grid).
2. Sistemul de Stocare Dual: Proiectul integrează două tehnologii de baterii:
   • BYD Premium LVS (16 kWh): Tehnologie LFP (Low Voltage), cuplată pe partea de CC.
   • LG Chem Enblock Flex (17.2 kWh): Tehnologie Li-NMC (High Voltage), gestionată prin invertorul Fronius.

Această dualitate permite studierea comportamentului diferit al chimiei litiului în condiții de sarcină variabilă.

Gestionarea Sarcinilor: Consumatori Vitali vs. Non-Vitali

Sistemul este proiectat să prioritizeze continuitatea în alimentare. Tabloul de forță este divizat inteligent:

• Consumatori Vitali (Protejați prin UPS): Include iluminatul laboratorului, hub-ul de internet, pompa de căldură Chofu, controller-ul UVR și analizorul Janitza. Aceștia rămân alimentați din baterii chiar și în cazul unei căderi a rețelei (blackout).
• Consumatori Non-Vitali: Stația de încărcare EV Fronius Wattpilot și sistemul de management termic Fronius Ohmpilot. Aceștia sunt alimentați cu prioritate din surplusul fotovoltaic, evitând descărcarea bateriilor destinate sarcinilor critice.

Funcționalități Avansate de Rețea și Mobilitate

Microgridul nu este un sistem închis; el interacționează activ cu infrastructura UPB:

• Export în Retea: Sistemul poate evacua până la 15 kVA în rețeaua universității, transformând laboratorul dintr-un consumator într-un prosumator activ.
• Fronius Wattpilot (Incarcare EV): Stația de încărcare permite managementul inteligent al încărcării vehiculelor electrice, utilizând exclusiv surplusul solar (modul Eco) sau combinând sursele pentru o încărcare rapidă.
• Fronius Ohmpilot & Pompa Chofu: Reprezintă componenta Power-to-Heat. Surplusul electric este convertit în energie termică stocată în bufferul de 500L, demonstrând conceptul de stocare multi-modală.

Monitorizare, Automatizare și Rolul Didactic

Pentru studenți, “creierul” sistemului este cel mai important punct de interacțiune. Monitorizarea se realizează pe mai multe paliere:

• Cerbo GX: Coordonatorul central pentru ecosistemul Victron.
• Janitza UMG 96: Analizor de clasă superioară care măsoară calitatea energiei (armonici, distorsiuni), oferind date brute pentru proiecte de diplomă și cercetare.
• PLC UVR16X2: Permite automatizarea locală a pompelor și vanelor, oferind o interfață HMI unde studenții pot simula diverse scenarii de testare.

Concluzie

Prin proiectul DESEED, Green Costal SRL a livrat o infrastructură complexă care depășește funcția simplă de producere a energiei verzi. Este un sistem care “predă” conceptele de Frequency Shift, Peak Shaving și Load Management, oferind studenților acces la o tehnologie care va defini rețelele electrice ale deceniilor viitoare.