Výber vybavenia pre mimo sieťové projekty: ochrana pred prachom vs. výkonové hodnotenie

Počas stretnutia na výber mimo sieťového projektu väčšina ľudí najprv pozoruje výkon a kapacitu. Avšak v oblastiach s vysokým výskytom piesku a prachu je často nielen výkonové hodnotenie, ale práve schopnosť ochrany pred prachom rozhodujúcim faktorom, ktorý určuje, ako dlho vaše zariadenie vydrží.

Poškodenie fotovoltických modulov pieskovými zrnkami je vážne podceňovaná „chronická choroba“. Výskum ukazuje, že v púštnych oblastiach sa veľkosť prachových častíc pohybuje hlavne v rozmedzí 1–100 µm (priemerná veľkosť okolo 50 µm). Tieto častice môžu znížiť priepustnosť skla z 1,0 (čistý stav) na 0,704 pri hustote prachu 0,7 mg/cm². Keď hustota prachu dosiahne 2,1 mg/cm², priepustnosť klesne len na 0,349. Ešte kritičtnejšie je, že sekundárne škrabance a mikrojamky vytvorené tým, že pieskové zrnká drhnú po povrchu skla, nemožno obnoviť bežným čistením. .

Tabuľka 1: Priepustnosť skla vzhľadom na hustotu prachu

Skutočné poškodenie vyvolané pieskom a prachom na off-grid zariadeniach

Fotovoltické moduly: Poškrabania, ktoré sa nedajú umyť

Usadzovanie prachu nezabraňuje len prechodu svetla – abrazívne pôsobenie častíc trvalo poškodzuje sklenené povrchy. Štúdia off-grid systémov v Saudskej Arábskej sa zameriavala na hustotu prachu 2,1 mg/cm² a zistila, že na splnenie rovnakého požiadavkového zaťaženia bolo potrebné zväčšiť výkon fotovoltických modulov z 10,5 kWp na 21 kWp (prebytok o 100 %) a zväčšiť batériové banky z 5 na 9. Úrovňový náklad na energiu (LCOE) tak stúpol z 0,22 USD/kWh na 0,40 USD/kWh – teda o 82 %. To znamená, že piesok a prach ovplyvňujú nielen výrobu energie – zásadne menia ekonomiku off-grid projektov.

Krabicové transformátory / predmontované kabíny: Chladiace systémy sú postihnuté ako prvé

Keď sa piesok a prach dostanú do vetracích otvorov, upchávanie filtra spôsobí výrazný pokles účinnosti chladenia. Zariadenia v kabinách mimo siete v púštnych oblastiach čelia extrémnym výzvam: teplota vo vnútri skriňových systémov môže v lete presiahnuť 60 °C a hromadenie prachu ďalej zhoršuje tepelné podmienky. Odborná prax v odvetví ukazuje, že vonkajšie skriňové systémy musia splniť minimálnu ochranu IP54/IP65 a byť vybavené inteligentnými systémami regulácie teploty s prevádzkovým rozsahom od –25 °C do +55 °C.

Smerové pokyny medzinárodných noriem

ITU-T L.1210 odporúča, aby sa v scenároch mimo siete uprednostnilo napájanie slnečnou energiou a aby systémy akumulácie energie zahŕňali diaľkové monitorovanie a digitálne možnosti prevádzky a údržby (O&M) na náhradu tradičných manuálnych kontrol.

Zmena logiky výberu

V scenároch s pieskom a prachom by sa postup výberu mal riadiť nasledovne: Stupeň ochrany → Riešenie tesnenia → Stratégia chladenia → Parametre napájania .

Toto nie je zanedbávanie dôležitosti výkonového hodnotenia – ide o uvedomovanie si, že náklady na údržbu a výmenu v dôsledku zlyhania ochrany pred prachom výrazne presahujú rozdiel v cene v fáze výberu. Pre mimo sieťové projekty je dôležitejšie vybavenie, ktoré „vydrží dlhšie“, než vybavenie, ktoré „beží rýchlejšie“.

Prístup spoločnosti Jiangsu Unita Electric k ochrane pred prachom

Prefabrikované kabíny spoločnosti Jiangsu Unita Electric pre prostredia s vysokým obsahom piesku a prachu vytvárajú systém ochrany pred prachom na troch úrovniach:

Mechanická ochrana kabíny. Korpusy kabín využívajú oceľ s povlakom Al-Zn-Mg odolnú voči korózii, pričom celkové stupne ochrany vyhovujú požiadavkám na prostredia s pieskom a prachom (IP54 a vyššie). Kritické švy sú utesnené, aby sa zabránilo vnikaniu piesku.

Stupňovanie filtračného vetrania. Kľúčový rozpor v prostrediach s pieskom a prachom spočíva v tom, že „chladienie vyžaduje vetranie, ale vetranie znamená vnikanie piesku.“ Prefabrikované kabíny spoločnosti Zhongmeng sú vybavené filtrami proti prachu na vstupoch vzduchu pri zachovaní neobmedzenej cirkulácie vzduchu – čím sa dosahuje rovnováha medzi požiadavkami na chladenie a požiadavkami na tesnenie. Kabíny využívajú inteligentné systémy regulácie teploty, ktoré zabezpečujú stabilný prevádzkový režim vnútorných elektrických zariadení za extrémnych teplôt.

Predmontáž v továrni zníži vystavenie na stavenisku. Jiangsu Unita prefabrikované kabíny pre pripojenie do siete využívajú továrenský prefabrikovaný model s krátkymi cyklami inštalácie na mieste, čím sa zníži vystavenie zariadení prostrediu s pieskom a prachom počas výstavby. Primárna a sekundárna prefabrikovaná kabína pre pripojenie do siete integruje vysokonapäťové rozvody, ochranné a riadiace funkcie a správu komunikácie do jednej jednotky, čím sa eliminuje rozsiahla inštalácia káblov a stavebné práce na mieste.

Zoznam kontrolných položiek pre výber scenára s pieskom a prachom

1. Počet dní s piesočnou a prachovou zákalou za rok, maximálna rýchlosť vetra a charakteristiky veľkosti piesočných častíc (jemný piesok/hrubý piesok) na mieste projektu

2. Či stupeň ochrany zariadenia zodpovedá intenzite piesočnej a prachovej zákalu (IP54 vs. IP55+)

3. Či vetracie otvory sú vybavené filtračnými prvkom proti prachu a či je výmena filtrov pohodlná

4. Či riešenie tesnenia kabíny pokrýva slabé miesta, ako sú švy dverí a spoje plechových dosiek

5. Či výrobca má špeciálne prípady a testovacie údaje pre scenáre s piesočnou a prachovou zákalou

Často kladené otázky

Otázka: Pri výbere off-grid projektov, čo má prednosť – výkonové označenie alebo stupeň ochrany?

Odpoveď: V oblastiach s piesočnou a prachovou zákalou má prednosť stupeň ochrany. Výpadky a náklady na opravy spôsobené zlyhaním ochrany pred prachom ďaleko presahujú rozdiel v cene v fáze výberu.

Otázka: Ako často je potrebné meniť filtračné prvky proti prachu v prefabrikovaných kabínach?

A: Záleží to na koncentrácii prachu a sezóne. Všeobecne sa odporúča štvrťročná kontrola, pričom v období intenzívneho výskytu piesku a prachu je potrebné skrátiť intervaly medzi kontrolami. Pri výbere by malo byť zohľadnené pohodlné riešenie výmeny filtra.

Q: Stačí ochrana IP54 alebo je potrebná IP65?

A: Pre suché oblasti s výskytom piesku a prachu v severozápadnej časti Číny je zvyčajne postačujúca ochrana IP54 za predpokladu vhodného tesniaceho dizajnu. Ak projekt navyše čelí silným dažďom alebo soľnému oparu, odporúča sa ochrana IP55 a vyššia.

Q: Aký je rozdiel medzi prefabrikovanými kabínami a tradičnými rozvádzačovými transformátormi v podmienkach piesku a prachu?

A: Prefabrikované kabíny sú vopred zostavené v továrni a dodávajú sa ako kompletné jednotky, čím sa skracuje doba inštalácie na mieste a zníži sa vystavenie zariadenia prostrediu s pieskom a prachom, ako aj riziko poškodenia tesnení.

Pre projekty mimo siete v oblastiach s piesočným a prachovým prostredím je otázka „výkonového výkonu“ v poriadku – avšak predovšetkým je dôležitá otázka „ochrany pred prachom“, ktorá rozhoduje o tom, či bude projekt dlhodobo prevádzkyschopný. Zhongmeng Electric dokáže prispôsobiť riešenia ochrany pred prachom pre prefabrikované kabíny na základe konkrétnych environmentálnych parametrov projektu a tak vám pomôcť vyhnúť sa „chronickým ochoreniam“ už v štádiu výberu.