Офф-грид күн энергиясынын системаларындагы трансформатордун жүктөлбөгөн учурдагы чыгымы: Неге бул маанилүү

Оф-грид PV жана сактоо долбоорлорунда көпчүлүк адамдар PV модулдарын жана энергия сактоо аккумуляторларын тандауга көңүл буруп, бирок “жашырын кара деликке ”тәүлүк ичинде 24 саат бою энергия туташтырат —трансформатор ’жүктөмсүз чыгым. Торго кошулган долбоорлордо трансформаторлар адатта күндүз гана иштейт, ошондуктан жүктөмсүз чыгымдын таасири чектелген. Бирок оф-грид долбоорлордо трансформатор тәүлүк ичинде 24 саат бою шинага туташтырылып турат жана жүктөмсүз чыгымдын “бүтүн тәүлүк ичинде жыйлануу таасири ”кескин чоңойот. Бул ар бир оф-грид долбоордун иштетүүчүсү талап кылынган чыгым.

1. Неге жүктөмсүз чыгым оф-грид системаларда торго кошулган системаларга караганда “Өлүмөл ”болот?

1.1 Иштөө шарттарындагы негизги айырмачылык

Торгога кошулган ФЖ: Трансформатор күн нуру менен башталып, токтойт, күндөзү 10 –12 саат иштейт. Түндө шинадан ажыратылышы мүмкүн.

Торго кошулбаган ФЖ/сактоо: Трансформатор системага 24 саат бою көрсөтүлүп турат, кернеэни өзгөртүү жана изоляцияны камсыз кылат. Аны өчүрүүгө болбойт. Торго кошулбаган системаларда жалпы жүктөм жана жүктөмсүздүк шарттарында пайда болгон ашыкча чыгымдар система экономикасын чектеген негизги тоскоолдукка айланып калды.

1.2 “Убакыт күчөткүчү ”Жүктөмсүздүк чыгымынын таасири

Жүктөмсүздүк чыгымынын формуласы өтө жөнөкөй: Жылдык жүктөмсүздүк чыгымы = P ₀ (жүктөмөлүк чыгым кВт) ×8 760 саат .

Торга кошулган шарттарда жүктөмөлүк чыгым жалпы чыгымдын бардыгынан гана аз бөлүгүн түзөт. Бирок тормон тышкары шарттарда жүктөмөлүк көрсөткүчтөр кеңири термелет жана жүктөмөлүк убакыты узун болот, ошондуктан жүктөмөлүк чыгым жалпы чыгымдын көп бөлүгүн түзөт. Сектордун маалыматтарына ылайык, трансформатордун жүктөмөлүк чыгымы жалпы бааланган чыгымдын 20% –30% түзөт. Эгерде трансформатордун кубаты иштеген жүктөмөлүккө караганда чоң болуп, узак мезгил бою төмөн жүктөмөлүк менен иштесе, жүктөмөлүк чыгымы жалпы чыгымдын 60% тан ашып кетиши мүмкүн.

1.3 “Энергия булактарынын жетишпөөсү ”тормон тышкары шарттарда

Тормон тышкары долбоорлордо ар бир киловатт-саат күн нуру панелдеринен же дизель генераторлордон келет. Алыскы аймактарда дизель генерациясынын бир киловатт-сааты үчүн чыгым лага 3 Цзяньдан (RMB) тан ашып кетиши мүмкүн, ал эми жалпы чыгым бир киловатт-саат үчүн 4,1 Цзяньдан (RMB) га чейин көтөрүлөт. Алыскы чет өлкөлүк кен башкаларында дизель генерациясынын чыгымы 0,4 –1,0 АКШ доллары/кВт·саат, 4 –чекиттеги электр энергиясынан 5 эсе көп. Жүктөлбөгөн учурдагы жоготуу “кымбаттуу электр энергиясын ”эмес “арзан электр энергиясын ”ошондуктан анын экономикалык баасы дагы көбөйөт.

2. Жүктөлбөгөн учурдагы жоготуунун түзүлүшү —Э чекте? “Жеп ”Электр энергиясын?

2.1 Жүктөлбөгөн учурдагы жоготуунун маңызы

Жүктөлбөгөн учурдагы жоготуу (темир жоготуу) негизинен темир өзөгүнүн материалдын түрүнө байланыштуу. Ал иштеп турган жүктөмгө байланыштырбайт жана трансформатор электр тогу менен камсыз кылынганда гана пайда болот. Ал гистерезис жоготуусун жана вихревый токтун жоготуусун камтыйт. Аны трансформатордун ’с “негизги метаболизмиси —телефондун чакыруу кылганда эле энергия туташтырылган болсо да, трансформатор да ошол эле жол менен иштейт: ал токко туташтырылганда, жүктөм жок учурда да энергиянын жоготулушу болот.

2.2 Темир өзөгүнүн материалдык түрү чечимдүү фактор

Класстагы трансформаторлор адатта кадимки силиций-болот пластиналарын колдонот, ошондуктан жүктөм жок учурдагы энергиянын жоготулушу жогорку деңгээлде калат. Аморфтуу кушактуу трансформаторлордун темир жоготулушу силиций-болот өзөгү бар классикалык трансформаторлорго караганда 70% –80% төмөн. Эң жаңы негизги силиций-болоттун кургак трансформаторлору менен салыштырганда, эң жаңы гипер-эффективдүү аморфтуу кушактуу трансформаторлор жүктөм жок учурдагы энергиянын жоготулушун 65,2% га төмөндөтөт.

2.3 Токко туташпаган системалардагы айрым кыйынчылыктар

Токко туташпаган системаларда жүктөмдүн жогорку жана төмөнкү циклдери жыш кездешет, бул трансформатордун магниттүү тизмегинин туруктуулугуна жогорку талаптар коёт. Жүктөм жок же аз болгон учурларда энергиянын жоготулушу уланат, ал эсептөөлөрдө токко туташпаган системалардагы энергиянын сакталышы айрыкча “кыйынчылыкка учурайт. ”Экстремалдык шарттарда, токтун тармагынан тышкары системалардагы жүктөмсүз чыгымдар камсыздоо кубаттуулугун толуктоо үчүн ФЖ жана сактоо кубаттуулугун көбөйтүүгө алып келет “жеп койгон ”чыгымдар тарабынан.

3. Сиз унутпаңыз керек болгон экономикалык эсептөө

3.1 Жылдык электр энергиясынын чыгымын эсептөө моделди

Мисал үчүн 1000 кВА трансформаторду алабыз. Жүктөмсүз чыгымдар энергия эффективдүүлүгүнүн классына жараша көп өзгөрөт:

Эскертүү: Жылдык жүктөмөсүз иштөөнүн энергиясы = жүктөмөсүз иштөөдөгү чыгым ×8760 саат. Чындыкта маалыматтар продукциянын моделине жана жүктөмөгө таасир этет.

3-класстан 1-класска көтөрүлүш аркылуу жүктөмөсүз иштөөдөгү чыгымдардын гана эсебинен жылына 15 000 юаньга чейин дизель резервдик чыгымдарынан экономиялоого болот.

3.2 Жашоо цикли боюнча чыгым (LCOE) перспективасы

1-класс трансформаторлордун баштапкы баасы жогору болгону менен, алардын жүктөмөсүз иштөөдөгү чыгымы 30% –50% төмөн, бул 25 жылдык иштеп турган мөөнөттө көп электр энергиясынын баасын экономиялайт. Мисалы, SCB14 (1-класс) трансформаторун SCB11 (2-класс) менен салыштырсаңыз, жылдык электр энергиясын экономиялоо 20 000 кВт·сагатка жетет. 1-класстагы куту түрүндөгү трансформаторго баштапкы инвестиция төбөлүүрөк, бирок автономдуу (тормоздук тармактан тышкары) системаларда электр энергиясынын баасын экономиялоо сатып алуу баасындагы айырма менен салыштырганда көпкө чейин ашат.

3.3 Трансформатордун “Күчөтүү коэффициенти ”тормон тышкары шарттарда

Автономдуу (тормоздук тармактан тышкары) долбоорлордо электр энергиясынын баасы (же дизелдик резервдеги чыгымдар) тормоздук тармакка кошулган электр энергиясынын баасынан көпкө чейин жогору. Дизелдик резервдеги чыгым 3 юань/кВт·сагат болгондо, 1000 кВАлык 1-класстагы трансформатор 3-класстагы трансформаторго салыштырсаңыз, 5 жыл ичинде жүктөлбөгөн учурдагы электр энергиясынын чыгымдарынан 75 000 юань экономиялайт. 75 000 юань трансформатордун жана кабельдин чыгымдарын эске алганда, автономдуу системанын энергия чыгымы 2,3% –4,6% га төмөнөйт. Бул чыгымдарды компенсациялоо үчүн кошумча PV же дизелдик кубаттуулук талап кылынат.

4. Цзянсу Унина ’автономдуу системалар үчүн жүктөлбөгөн учурдагы чыгымдарды оптималдаштыруу чечимдери

4.1 Темир өзөк материалдарын жакшыртуу

Jiangsu Unita Electric ’pV-га арналган куту түрүндөгү трансформаторлордун бардык мышьяк орамдары жана 1-класс энергия эффективдүүлүгүнүн стандарттарына ылайык келет. SCB13/S20 сериясынын жүктөмсүз чыгымы улуттук стандартка салыштырғанда 25%дан ашык азайтат, ал эми 2500 кВАлык модель жылына 30 000 кВт·сагдан ашык энергия экономиялайт. Ири кубаттуулуктагы куту түрүндөгү трансформаторлор үчүн аморфдуу куймалардан жасалган темир өзөктөр изилдөөгө мүмкүнчүлүк берет, бул жүктөмсүз чыгымды дагы 50%га азайтат. S20 сериясы жогорку өткөрүмдүүлүктөгү суутек менен иштетилген кремний болотунан жасалган өзөктөрдү жана жогорку тазалыктагы оксигенсиз мышьяк орамдарды колдонот, жүктөмсүз чыгымды 15%га азайтат –s13ке салыштырғанда 20%, жалпы жүктөм диапазонунда эффективдүүлүгү 99%дан ашык

4.2 Орам процесстерин оптималдаштыруу

Jiangsu Unita Electric бардык мышьяк орамдардын дизайндын негизинде иштейт. Жүктөм чыгымы 25% –алюминий орамдарга салыштырғанда 30% төмөн, жылуулук чачыратуу жакшыраак, пайдалануу мөөнөтү узун. SCB13 сериясы оксигенсиз мышьяк + полимид пленкасынан жасалган орамдарды колдонот, температурага чыдамдуулугу 220 °C, адаттан тышкары өткөрүүчүлөрдөн башка 10 жылга чейин жогорку температурада токтогондой кылып төзүмдүү. Өндүрүштө “бүтүн бөлүк 5 же 7 баскычтуу ортосуна коюу ”ыкмасын колдонуп, талаа структурасын жакшыртышат, бул гистерезис жоготууну тириштүүлүк менен азайтат. Жүктөмсүз жоготуу 30% га, жүктөмдүү жоготуу 10% дан ашык азайтылат.

4.3 Сценарийге негизделген кастомдаштыруу жана экстремалдык чөйрөгө ыңгайлаштыруу

Оф-грит долбоорлору көпчүлүк учурда катуу чөйрөлүк шарттарда жайгашкан алыскы аймактарда ишке ашырылат. Чжунмэн Электрик компаниясы таулы, жээктеги туздуу буудал жана чөлдүн кумдуу шамалдары сыяктуу татаал шарттар үчүн IP54/IP65 коргоо жана C5-M коррозияга каршы коргоо чечимдерин кастомдаштырат, алар -40 °C ден +55 °C га чейинки температурада туруктуу иштөөнү камсыз кылат. Бийиктектеги сценарийлер үчүн Чжунмэн компаниясы күчөтүлгөн изоляция + эки катмарлуу конденсацияга каршы структура + акылдуу температура контроль системасын кастомдаштырат. Цинхай провинциясындагы 3800 метрден жогору бийиктикте иштеген 200 МВт бийиктектеги ФЭ долбоорунун иштөөсүнүн эки жылында куралдардын иштебеши болгон эмес.

4.4 Талаада сынанган маалымат

Цзянсу Униита компаниясынын 2013-жылы Чыгыш Түндүк Кытайдагы электр станциясында ишке киргизилген коробка тибиндеги трансформатордун темир түркүнүн чыгымы баштапкы маанисинин 95%инде туруктуу болуп калды, ал эми ошол эле станцияда башка бренддердин темир түркүнү эки жолу алмаштырышкан. Тибетте 4500 метр бийиктикте жайгашкан плато электр станциясында Цзянсу Униита компаниясынын жабдуулары 8 жыл бою асылда кандайдыр бир айыпталуусуз иштеп келет, ал эми коңшу станцияда ’s брендинин коробка денеси төмөнкү температурада трещиналарга учурап, ал үч жолу алмаштырылган. Бул учурлар Чжунмэн компаниясынын жабдууларынын экстремалдык шарттарда узак мөөнөткө сенимдүүлүгүн далилдейт. ’экстремалдык шарттарда узак мөөнөткө сенимдүүлүгүн далилдейт.

5. Оф-гринд PV көтөрүүчү трансформаторду тандах үчүн негизги пункттар

5.1 Энергия эффективдүүлүгүнүн деңгээли биринчи орунда турат

GB 20052-2024 стандартына ылайык келген 1-же 2-деңгээлдеги энергия эффективдүүлүгүнүн продукттарына биринчи орун берилет. Жүктөмсүз иштегендеги чыгым 30% –50%га чейин азайтылышы мүмкүн. Бул көрсөткүчтөрдү “энергия эффективдүүлүгүнүн этикеткалары + өлчөнгөн маалыматтар менен текшерилет ”жалаңыз “жалган жогорку-тириштүүлүк ”жалган баалоолору бар өнөрөттөр.

5.2 Сыйымдуулукту ылайыкташтыруу —Кара бер “Чоң ат кичине арба тартат ”

Сыйымдуулуктун ашыгынан улам узак мүддөттүү төмөн жүктөмдүү иштөө жана жүктөмсүз чыгымдын үлүшү көтөрүлөт. Сыйымдуулуктун жетишпеси пик жүктөмдө жүктөм ашыгынан улам иштөөгө алып келет, ал эми аварияларды түзөтүүнүн чыгымдары 3–баштапкы жабдуулардын үнэмдүүлүгүнүн 5 эсе . Салондогу стандарттык практика – PV орнотулган сыйымдуулугун 1.1–pV орнотулган сыйымдуулугунун 1,3 эсе караганда куту түрүндөгү трансформатордун сыйымдуулугун конфигурациялоо. Бул модулдардын деградациясы үчүн орун калтырат, бирок төмөн жүктөмдөн улам жүктөмсүз чыгымдын чоңойуп кетишин болтурат. Мисалы, 10 МВт PV долбоору үчүн 11 –13 МВА куту түрүндөгү трансформатордун сыйымдуулугун колдонсо болот.

5.3 Темир өзөгүнүн материалдарын тандоо боюнча чечим кабыл алуу шахматы

5.4 Сценарийге негизделген тандоо көрсөтмөлөрү

Алыскы байланыш базалык станциялары: Жүктөмөлүк чыгымдарга жана коргоо деңгээлине көңүл буруу. Торго кошулбаган базалык станциялардын электр энергиясынын баасы жогорку болгондуктан, жүктөмөлүк чыгымдарды оптималдаш өтө маанилүү.

Торго кошулбаган микросеттер: Эки тараптуу өзгөртүү жана сактоо интерфейстерин колдоп турган болушу керек. Системаны долбоорлоо этапында сактоо капаситетин эсептөөгө трансформатордун жүктөмөлүк чыгымдарын киргизүүнүн тиешелүүлүгүнө көңүл буруу керек, антпесе чыгымдардан улам сактоо капаситети жетишсиз болушу мүмкүн.

Бийик тоолор/экстремалдуу климат: Температура ылайыктуулугуна жана коррозияга каршы коргоо деңгээлине көңүл буруу. Zhongmeng трансформаторлору -40 °C ден +55 °C температурада туруктуу иштей алат, IP54/IP65 коргоо деңгээли опциондук түрдө болот.

Корутунду

Торго кошулбаган системаларда трансформатордун жүктөмөлүк чыгымдары “кичине өзгөрүш эмес —бул тәүлүк ичинде 24 саат бою иштеген туруктуу чыгым. Мисал үчүн, 1000 кВА трансформатор. Дизель генератордун баасы 3 RMB/кВт·с болгондуктан, 1-класс трансформатор 3-класс трансформаторго караганда 5 жыл ичинде жүктөмөлүк чыгымдарынан гана 75 000 юань ажыратып алып сактап калуу мүмкүн —grade 1 продукттун сатып алуу баасынын айырмасын жана башка нерселерди камтышы үчүн жетиштүү.

Оф-грид долбоорлордун иштетүүчүлөрү трансформатордун сатып алуу баасына гана карабай, тандау этапында жашоо цикли боюнча чыгымдарды баалоого жүктөмсүз жоготууларды киргизиши керек. Оф-грид долбоорлор иштеп жаткан учурда да трансформаторду алмаштыруунун экономикалык таасири тууралуу баалоо пайдалуу. —айрыкча дизельдик резервдеги чыгымдар жогорку болгон учурларда төмөн жоготуулары бар трансформаторлорго алмаштыруунун кайтарылыш убактысы күтүлгөндөн кыска болушу мүмкүн.