การเลือกอุปกรณ์สำหรับโครงการแบบไม่ต่อเชื่อมกับโครงข่ายไฟฟ้า: การป้องกันฝุ่นเทียบกับอันดับกำลังไฟฟ้า

ในการประชุมคัดเลือกโครงการนอกโครงข่ายไฟฟ้า ผู้คนส่วนใหญ่มักพิจารณาจากกำลังไฟฟ้าและความจุเป็นอันดับแรก แต่ในพื้นที่ที่มีฝุ่นและทรายมาก สิ่งที่แท้จริงแล้วกำหนดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ของคุณมักไม่ใช่ค่ากำลังไฟฟ้า แต่คือความสามารถในการป้องกันฝุ่น

ความเสียหายจากเม็ดทรายต่อโมดูลโฟโตโวลเทอิกเป็นปัญหาเรื้อรังที่ถูกประเมินต่ำเกินไปอย่างรุนแรง งานวิจัยชี้ว่าในเขตทะเลทราย ขนาดของอนุภาคฝุ่นส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 1–100 ไมโครเมตร (เฉลี่ยประมาณ 50 ไมโครเมตร) อนุภาคเหล่านี้สามารถลดค่าการส่งผ่านแสงของกระจกได้จาก 1.0 (สถานะสะอาด) เหลือเพียง 0.704 เมื่อมีความหนาแน่นของฝุ่น 0.7 มิลลิกรัมต่อตารางเซนติเมตร และเมื่อความหนาแน่นของฝุ่นเพิ่มขึ้นถึง 2.1 มิลลิกรัมต่อตารางเซนติเมตร ค่าการส่งผ่านแสงจะลดลงเหลือเพียง 0.349 ที่สำคัญยิ่งกว่านั้น รอยขีดข่วนระดับที่สองและหลุมเล็กๆ บนพื้นผิวกระจกที่เกิดจากการเสียดสีของเม็ดทราย ไม่สามารถฟื้นฟูกลับคืนมาได้ด้วยการทำความสะอาดตามปกติ .

ตารางที่ 1 ค่าการส่งผ่านแสงของกระจกกับความหนาแน่นของฝุ่น

ความเสียหายที่แท้จริงของทรายและฝุ่นต่ออุปกรณ์แบบออฟ-กริด

โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์: รอยขีดข่วนที่ล้างออกไม่ได้

การสะสมของฝุ่นไม่เพียงแต่บดบังแสงเท่านั้น — การเสียดสีของอนุภาคยังทำให้พื้นผิวกระจกเสียหายอย่างถาวร งานวิจัยระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริดในประเทศซาอุดีอาระเบียพบว่า เมื่อมีความหนาแน่นของฝุ่นอยู่ที่ 2.1 มิลลิกรัมต่อตารางเซนติเมตร การผลิตไฟฟ้าให้เพียงพอต่อความต้องการใช้งานเดียวกันจำเป็นต้องเพิ่มกำลังการผลิตของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จาก 10.5 กิโลวัตต์-พี เป็น 21 กิโลวัตต์-พี (เพิ่มขนาดเกินจริงร้อยละ 100) และเพิ่มความจุแบตเตอรี่จาก 5 เป็น 9 ชุด ต้นทุนเฉลี่ยต่อหน่วยพลังงาน (LCOE) เพิ่มขึ้นจาก 0.22 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง เป็น 0.40 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง — หรือเพิ่มขึ้นร้อยละ 82 นั่นหมายความว่า ทรายและฝุ่นไม่เพียงกระทบต่อการผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงพื้นฐานด้านเศรษฐศาสตร์ของโครงการออฟกริดโดยสิ้นเชิง

หม้อแปลงแบบกล่อง / ห้องควบคุมสำเร็จรูป: ระบบระบายความร้อนได้รับผลกระทบก่อนเป็นอันดับแรก

เมื่อทรายและฝุ่นเข้าสู่ช่องระบายอากาศ การอุดตันของตัวกรองจะทำให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนลดลงอย่างมาก ห้องควบคุมอุปกรณ์แบบไม่ต่อเชื่อมกับโครงข่ายไฟฟ้าในเขตทะเลทรายเผชิญกับความท้าทายสุดขีด: อุณหภูมิภายในตู้อาจสูงเกิน 60 องศาเซลเซียสในฤดูร้อน และการสะสมของฝุ่นยังทำให้สภาพความร้อนแย่ลงอีก ตามแนวทางปฏิบัติในอุตสาหกรรม ตู้ภายนอกต้องมีค่าการป้องกันขั้นต่ำ IP54/IP65 และต้องติดตั้งระบบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะที่ออกแบบให้ทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิ -25 ถึง +55 องศาเซลเซียส

คำแนะนำเชิงทิศทางจากมาตรฐานสากล

ITU-T L.1210 แนะนำว่า ในสถานการณ์แบบไม่ต่อเชื่อมกับโครงข่ายไฟฟ้า ควรให้ความสำคัญกับแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์เป็นหลัก และระบบที่เก็บพลังงานควรมีความสามารถในการตรวจสอบระยะไกลและการดำเนินงานและบำรุงรักษาแบบดิจิทัล เพื่อแทนที่รูปแบบการตรวจสอบด้วยตนเองแบบดั้งเดิม

การเปลี่ยนแปลงตรรกะในการเลือกใช้งาน

ในสถานการณ์ที่มีทรายและฝุ่น ลำดับการพิจารณาควรเป็น: ระดับการป้องกัน → วิธีการซีล → กลยุทธ์การระบายความร้อน → พารามิเตอร์ด้านพลังงาน .

สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่ากำลังลดความสำคัญของค่ากำลังไฟฟ้า—แต่เป็นการตระหนักว่าต้นทุนในการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนชิ้นส่วนอันเนื่องจากการล้มเหลวของระบบป้องกันฝุ่นนั้นสูงกว่าความแตกต่างของราคาในขั้นตอนการเลือกซื้ออย่างมาก สำหรับโครงการแบบออฟกริด สิ่งที่สำคัญกว่าคืออุปกรณ์ที่ "ใช้งานได้นานกว่า" ไม่ใช่อุปกรณ์ที่ "ทำงานได้เร็วกว่า"

แนวทางการป้องกันฝุ่นของเจียงซู ยูนิต้า อิเล็กทริก

ผลิตภัณฑ์ห้องควบคุมแบบพร้อมติดตั้งล่วงหน้าของเจียงซู ยูนิต้า อิเล็กทริก สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีทรายและฝุ่นสูง สร้างระบบป้องกันฝุ่นที่ครอบคลุมสามระดับ:

การป้องกันแบบแข็งแรงของห้องควบคุม โครงสร้างห้องควบคุมใช้เหล็กเคลือบด้วยสารผสมอลูมิเนียม-สังกะสี-แมกนีเซียมที่ทนต่อการกัดกร่อน โดยมีค่ามาตรฐานการป้องกันโดยรวมสอดคล้องกับข้อกำหนดสำหรับสถานการณ์ที่มีทรายและฝุ่น (IP54 หรือสูงกว่า) และรอยต่อที่สำคัญทั้งหมดถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนาเพื่อป้องกันไม่ให้ทรายแทรกซึมเข้ามา

ระบบกรองอากาศแบบแยกขั้นตอน ข้อขัดแย้งหลักในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นทรายคือ "การระบายความร้อนต้องการการไหลเวียนของอากาศ แต่การไหลเวียนของอากาศหมายถึงการที่ฝุ่นทรายเข้าสู่ระบบ" ห้องควบคุมแบบสำเร็จรูปของจงเหมิงติดตั้งตัวกรองฝุ่นที่ช่องรับอากาศ ขณะเดียวกันก็รักษาการไหลเวียนของอากาศอย่างไม่มีอุปสรรค—เพื่อสมดุลระหว่างความต้องการระบายความร้อนกับข้อกำหนดด้านการปิดผนึก ห้องควบคุมเหล่านี้ใช้ระบบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในจะทำงานได้อย่างเสถียรแม้ภายใต้อุณหภูมิสุดขั้ว

การประกอบล่วงหน้าที่โรงงานช่วยลดระยะเวลาที่อุปกรณ์สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นทรายในสถานที่ก่อสร้าง เจียงซู ยูนิต้า ห้องควบคุมแบบสำเร็จรูปที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าของเจียงซู ยูนิต้า ใช้แบบจำลองการผลิตล่วงหน้าที่โรงงาน ทำให้วัฏจักรการติดตั้งในสถานที่สั้นลง จึงลดระยะเวลาที่อุปกรณ์สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นทรายระหว่างการก่อสร้าง ห้องควบคุมแบบสำเร็จรูปที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าแบบหลัก-รอง รวมระบบจ่ายไฟแรงสูง การควบคุมและป้องกัน และการจัดการการสื่อสารไว้ในหน่วยเดียว จึงไม่จำเป็นต้องเดินสายไฟหรือดำเนินงานโยธาในสถานที่เป็นจำนวนมาก

รายการตรวจสอบการเลือกสถานการณ์ที่มีฝุ่นทราย

1. จำนวนวันต่อปีที่มีทรายและฝุ่น ความเร็วลมสูงสุด และลักษณะขนาดของอนุภาคทราย (ทรายละเอียด/ทรายหยาบ) ที่สถานที่โครงการ

2. ระดับการป้องกันอุปกรณ์สอดคล้องกับความรุนแรงของทรายและฝุ่นหรือไม่ (IP54 เทียบกับ IP55+)

3. ช่องระบายอากาศติดตั้งตัวกรองฝุ่นหรือไม่ และการเปลี่ยนตัวกรองทำได้สะดวกหรือไม่

4. วิธีการซีลห้องโดยสารครอบคลุมจุดอ่อนต่าง ๆ เช่น รอยต่อขอบประตูและรอยต่อแผ่นเหล็กหรือไม่

5. ผู้ผลิตมีกรณีศึกษาที่ปรับแต่งเฉพาะและข้อมูลผลการทดสอบสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีทรายและฝุ่นหรือไม่

คำถามที่พบบ่อย

คำถาม: ในการเลือกโครงการแบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า ควรพิจารณาค่ากำลังไฟฟ้าหรือระดับการป้องกันก่อน?

คำตอบ: ในเขตที่มีทรายและฝุ่น ระดับการป้องกันควรพิจารณาก่อน การหยุดทำงานและต้นทุนการซ่อมแซมอันเนื่องจากการล้มเหลวของระบบป้องกันฝุ่นนั้นมีมูลค่าสูงกว่าความต่างของราคาในขั้นตอนการเลือกมากนัก

คำถาม: ตัวกรองฝุ่นในห้องโดยสารแบบพรีฟับริเคตจำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยแค่ไหน?

ก: ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของฝุ่นและฤดูกาล โดยทั่วไปแนะนำให้ตรวจสอบทุกสามเดือน และอาจต้องตรวจสอบบ่อยขึ้นในช่วงฤดูที่มีฝุ่นทรายมากเป็นพิเศษ ควรพิจารณาด้วยว่าการออกแบบสำหรับการเปลี่ยนไส้กรองนั้นสะดวกหรือไม่

ข: ค่า IP54 เพียงพอหรือไม่ หรือจำเป็นต้องใช้ IP65

ก: สำหรับภูมิภาคที่แห้งแล้งและมีฝุ่นทรายมากทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีน ค่า IP54 พร้อมการออกแบบซีลที่เหมาะสมมักเพียงพอแล้ว แต่หากโครงการนั้นยังเผชิญกับฝนตกหนักหรือละอองเกลือ แนะนำให้ใช้ค่า IP55 หรือสูงกว่านั้น

ข: ความแตกต่างระหว่างห้องควบคุมแบบสำเร็จรูป (prefabricated cabins) กับหม้อแปลงไฟฟ้าแบบกล่องแบบดั้งเดิม (traditional box transformers) ในสถานการณ์ที่มีฝุ่นทรายคืออะไร

ก: ห้องควบคุมแบบสำเร็จรูปประกอบเสร็จในโรงงานแล้วขนส่งไปยังสถานที่ติดตั้งเป็นหน่วยสมบูรณ์ ทำให้ลดระยะเวลาการติดตั้งหน้างาน และลดความเสี่ยงที่อุปกรณ์จะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นทราย รวมถึงความเสียหายต่อระบบซีล

สำหรับโครงการนอกสายส่งไฟฟ้าในพื้นที่ที่มีทรายและฝุ่น การสอบถามเกี่ยวกับ "กำลังไฟฟ้า" ถือว่าเหมาะสม แต่การสอบถามเกี่ยวกับ "การป้องกันฝุ่น" เป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกที่จะกำหนดว่าโครงการนั้นสามารถดำเนินงานได้อย่างต่อเนื่องในระยะยาวหรือไม่ บริษัทจงเหมิง อิเล็กทริก (Zhongmeng Electric) สามารถออกแบบโซลูชันการป้องกันฝุ่นสำหรับห้องควบคุมแบบพรีฟับริเคต (prefabricated cabin) ให้สอดคล้องกับพารามิเตอร์สิ่งแวดล้อมเฉพาะของแต่ละโครงการ เพื่อช่วยให้ท่านหลีกเลี่ยงปัญหา "โรคเรื้อรัง" ตั้งแต่ขั้นตอนการเลือกใช้อุปกรณ์