Νέα

Όταν οι ιδιοκτήτες ηλιακών στοιχείων εξετάζουν την αξιοπιστία των ηλιακών σταθμών τους, μπορεί να σκεφτούν τα ηλιακά πάνελ πρώτης κατηγορίας που αγοράζουν ή να προβούν σε διασφάλιση ποιότητας των μονάδων.Ωστόσο, οι μετατροπείς του εργοστασίου αποτελούν τον πυρήνα των λειτουργιών του ηλιακού έργου και είναι κρίσιμοι για τη διασφάλιση του χρόνου λειτουργίας.Πρέπει να σημειωθεί ότι ένα κόστος εξοπλισμού 5% σε ένα φωτοβολταϊκό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής μπορεί να προκαλέσει το 90% του χρόνου διακοπής λειτουργίας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής.Για αναφορά, σύμφωνα με έκθεση του Εθνικού Εργαστηρίου Sandia του 2018, οι μετατροπείς είναι η αιτία έως και 91% των αστοχιών σε μεγάλα έργα κοινής ωφέλειας.
Σε περίπτωση βλάβης ενός ή περισσότερων μετατροπέων, πολλαπλές φωτοβολταϊκές συστοιχίες θα αποσυνδεθούν από το δίκτυο, γεγονός που θα μειώσει σημαντικά την κερδοφορία του έργου.Για παράδειγμα, σκεφτείτε ένα ηλιακό έργο 250 μεγαβάτ (MW).Η αστοχία ενός μεμονωμένου κεντρικού μετατροπέα 4 MW μπορεί να προκαλέσει απώλειες έως και 25 MWh/ημέρα ή για συμφωνία αγοράς ισχύος (PPA) με ρυθμό 50 $/ημέρα, Απώλειες 1.250 MWh ανά ημέρα.Εάν ολόκληρη η φωτοβολταϊκή συστοιχία 5 MW απενεργοποιηθεί για ένα μήνα κατά την επισκευή ή την αντικατάσταση του μετατροπέα, η απώλεια εσόδων για αυτόν τον μήνα θα είναι 37.500 $ ΗΠΑ ή 30% του αρχικού κόστους αγοράς του μετατροπέα.Το πιο σημαντικό, η απώλεια εισοδήματος είναι ένα καταστροφικό σημάδι στον ισολογισμό των ιδιοκτητών περιουσιακών στοιχείων και μια κόκκινη σημαία για τους μελλοντικούς επενδυτές.
Η μείωση του κινδύνου αστοχίας μετατροπέα είναι κάτι περισσότερο από απλή αγορά από έναν υποψήφιο κατάλογο κατασκευαστών μετατροπέων της πρώτης βαθμίδας χρηματοδότησης και επιλογή της χαμηλότερης τιμής.
Με περισσότερα από δέκα χρόνια εμπειρίας στην ανάπτυξη και διαχείριση μετατροπέων διαφόρων μεγεθών για μεγάλους κατασκευαστές, μπορώ να σας διαβεβαιώσω ότι οι μετατροπείς δεν είναι εμπόρευμα.Κάθε προμηθευτής έχει διαφορετικό σύνολο ιδιόκτητων σχεδίων, προτύπων σχεδίασης, ανταλλακτικών και λογισμικού, καθώς και κοινά εξαρτήματα εκτός ραφιού που μπορεί να έχουν τα δικά τους προβλήματα ποιότητας και εφοδιαστικής αλυσίδας.
Ακόμα κι αν βασίζεστε σε ένα αποδεδειγμένο μοντέλο που δεν απέτυχε ποτέ στη σωστή λειτουργία και συντήρηση, ενδέχεται να διατρέχετε κίνδυνο.Δεδομένου ότι οι εταιρείες μετατροπέων δέχονται πιέσεις να μειώσουν το κόστος κατασκευής, ακόμη και αν συγκριθούν οι μετατροπείς του ίδιου μοντέλου, ο σχεδιασμός θα συνεχίσει να ενημερώνεται.Επομένως, το προτιμώμενο μοντέλο μετατροπέα που ήταν αξιόπιστο πριν από έξι μήνες μπορεί να έχει διαφορετικά βασικά εξαρτήματα και υλικολογισμικό κατά την εγκατάσταση στο πιο πρόσφατο έργο σας.
Προκειμένου να μειωθεί ο κίνδυνος αστοχίας του μετατροπέα, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς αποτυγχάνει ο μετατροπέας και ποια μέτρα μπορούν να ληφθούν για τη μείωση αυτών των κινδύνων.
#1 Σχεδιασμός: Η αποτυχία σχεδιασμού σχετίζεται με την πρόωρη γήρανση βασικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, όπως τα διπολικά τρανζίστορ με μόνωση πύλης (IGBT), οι πυκνωτές, οι πλακέτες ελέγχου και οι πλακέτες επικοινωνίας.Αυτά τα εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί για ορισμένες εφαρμογές και συνθήκες, όπως η θερμοκρασία και η ηλεκτρική/μηχανική καταπόνηση.
Παράδειγμα: Εάν ο κατασκευαστής του μετατροπέα σχεδιάζει το IGBT της στοίβας ισχύος του να βαθμονομείται σε μέγιστη θερμοκρασία περιβάλλοντος 35°C, αλλά ο μετατροπέας λειτουργεί σε πλήρη ισχύ στους 45°C, η ονομαστική βαθμολογία του μετατροπέα που σχεδιάστηκε από τον κατασκευαστή είναι εσφαλμένη IGBT.Επομένως, αυτό το IGBT είναι πιθανό να γεράσει και να αποτύχει πρόωρα.
Μερικές φορές, οι κατασκευαστές μετατροπέων σχεδιάζουν μετατροπείς με λιγότερα IGBT, προκειμένου να μειώσουν το κόστος, το οποίο μπορεί επίσης να οδηγήσει σε υψηλότερη μέση θερμοκρασία/καταπόνηση λειτουργίας και πρόωρη γήρανση.Ανεξάρτητα από το πόσο παράλογο, αυτή είναι ακόμα η συνεχιζόμενη πρακτική που έχω παρακολουθήσει στη βιομηχανία ηλιακής ενέργειας εδώ και 10-15 χρόνια.
Η εσωτερική θερμοκρασία λειτουργίας και η θερμοκρασία του εξαρτήματος του μετατροπέα αποτελούν βασικά στοιχεία για το σχεδιασμό και την αξιοπιστία του μετατροπέα.Αυτές οι πρόωρες βλάβες μπορούν να μειωθούν με καλύτερο θερμικό σχεδιασμό, τοπική απαγωγή θερμότητας, ανάπτυξη μετατροπέων σε περιοχές χαμηλότερης θερμοκρασίας και καθορισμό πιο προληπτικής συντήρησης.
#2 Δοκιμή αξιοπιστίας.Κάθε κατασκευαστής έχει προσαρμοσμένα και ιδιόκτητα πρωτόκολλα δοκιμών για την αξιολόγηση και τη δοκιμή μετατροπέων διαφόρων επιπέδων ισχύος.Επιπλέον, ο μειωμένος κύκλος ζωής σχεδιασμού μπορεί να απαιτεί παράβλεψη της κρίσιμης φάσης δοκιμής συγκεκριμένων αναβαθμισμένων μοντέλων μετατροπέων.
Νο 3 σειρά ελαττωμάτων.Ακόμα κι αν ο κατασκευαστής επιλέξει το σωστό εξάρτημα για τη σωστή εφαρμογή, το ίδιο το εξάρτημα μπορεί να έχει ελαττώματα στον μετατροπέα ή σε οποιαδήποτε εφαρμογή.Είτε πρόκειται για IGBT, πυκνωτές ή άλλα βασικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, η αξιοπιστία ολόκληρου του μετατροπέα εξαρτάται από τον πιο αδύναμο κρίκο στην ποιότητα της αλυσίδας εφοδιασμού του.Πρέπει να πραγματοποιείται συστηματική τεχνολογία και διασφάλιση ποιότητας για να μειωθεί ο κίνδυνος ελαττωματικών αντικειμένων να εισέλθουν τελικά στη ηλιακή σας συστοιχία.
#4 Αναλώσιμα.Οι κατασκευαστές μετατροπέων είναι πολύ συγκεκριμένοι σχετικά με τα σχέδια συντήρησης, συμπεριλαμβανομένης της αντικατάστασης αναλώσιμων όπως ανεμιστήρες, ασφάλειες, διακόπτες κυκλώματος και συσκευές διανομής.Επομένως, ο μετατροπέας μπορεί να αποτύχει λόγω ακατάλληλης ή μη συντήρησης.Ωστόσο, παρομοίως, μπορεί επίσης να αποτύχουν λόγω σχεδιαστικών ή κατασκευαστικών ελαττωμάτων μετατροπέων τρίτων κατασκευαστών ή αναλωσίμων OEM.
#5 Κατασκευή: Τέλος, ακόμη και ο καλύτερα σχεδιασμένος μετατροπέας με την καλύτερη αλυσίδα εφοδιασμού μπορεί να έχει κακή γραμμή συναρμολόγησης.Αυτά τα προβλήματα γραμμής συναρμολόγησης μπορεί να παρουσιαστούν σε όλες τις πτυχές της διαδικασίας κατασκευής.Μερικά παραδείγματα:
Για άλλη μια φορά, για να διατηρηθεί ο χρόνος λειτουργίας και η βραχυπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη κερδοφορία, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε έναν δοκιμασμένο και αξιόπιστο μετατροπέα.Ως εταιρεία διασφάλισης ποιότητας τρίτου μέρους, η China Eastern Airlines δεν προτιμά κατασκευαστές, μοντέλα ή προκαταλήψεις έναντι οποιασδήποτε επωνυμίας.Η πραγματικότητα είναι ότι όλοι οι κατασκευαστές μετατροπέων και οι αλυσίδες εφοδιασμού τους θα αντιμετωπίζουν προβλήματα ποιότητας από καιρό σε καιρό και ορισμένα προβλήματα είναι πιο συχνά από άλλα.Επομένως, προκειμένου να μειωθεί ο κίνδυνος αστοχίας του μετατροπέα, η μόνη αξιόπιστη λύση είναι ένα σταθερό σχέδιο αξιοπιστίας και διασφάλισης ποιότητας (QA).
Για τους περισσότερους πελάτες μεγάλων έργων κοινής ωφέλειας με τον μεγαλύτερο οικονομικό κίνδυνο, το σχέδιο διασφάλισης ποιότητας θα πρέπει πρώτα να επιλέξει τον καλύτερο διαθέσιμο μετατροπέα με βάση το σχεδιασμό, την αρχιτεκτονική, την απόδοση της τοποθεσίας και τις επιλογές του συγκεκριμένου έργου, ο οποίος θα λαμβάνει υπόψη το κλίμα στο εργοτάξιο , απαιτήσεις δικτύου, απαιτήσεις χρόνου λειτουργίας και άλλοι οικονομικοί παράγοντες.
Ο έλεγχος της σύμβασης και ο έλεγχος της εγγύησης θα επισημάνουν οποιαδήποτε γλώσσα μπορεί να θέσει τον κάτοχο του στοιχείου σε νομικό μειονέκτημα σε οποιεσδήποτε μελλοντικές αξιώσεις εγγύησης.
Το πιο σημαντικό, ένα σοφό σχέδιο QA θα πρέπει να περιλαμβάνει ελέγχους στο εργοστάσιο, παρακολούθηση παραγωγής και δοκιμές αποδοχής εργοστασίων (FAT), συμπεριλαμβανομένων επιτόπιων ελέγχων και δοκιμών της ποιότητας συγκεκριμένων μετατροπέων που κατασκευάζονται για σταθμούς ηλιακής ενέργειας.
Μικρά πράγματα αποτελούν τη συνολική εικόνα ενός επιτυχημένου ηλιακού έργου.Είναι σημαντικό να μην παραμελείτε την ποιότητα κατά την επιλογή και την εγκατάσταση μετατροπέων στο ηλιακό σας έργο.
Ο Jaspreet Singh είναι ο διευθυντής εξυπηρέτησης μετατροπέων της CEA.Από τότε που έγραψε αυτό το άρθρο, έγινε ο ανώτερος διευθυντής προϊόντων της Q CELLS.