Үйлчилгээний төслүүдийн тулгамдсан цахилгаан хуримтлуурын тогтолцоог яаж сонгох вэ?

Томоохон цахилгаан станцын нарны хүрэлцээний системийн чухал бат бөхийн шаардлагууд

Салхины ачааллын эсэргүүцэл: ASCE 7-22 шаардлагын хангамж болон талбайн онцлог загварчлал

Цахилгаан станц дээрх нарны энерги барих системүүд хатуу салхины нөлөөнд тэсвэртэй байх шаардлагатай бөгөөд энэ нь Америкийн иргэний инженерийн нийгэмлэгийн ASCE 7-22 стандартыг нарийвчлан дагаж мөрдөхийг шаарддаг. Инженерүүд тухайн газрын нутаг дээрх салхины нөхцлийг загварчлах үедээ газрын байдал, нутгийн нээлттэй байдлын зэрэг болон өмнөх цаг агаарын өгөгдлүүдийг судалдаг. Жишээлбэл, 150 миль/цаг хурдтай салхины урагшлал нь нарны хавтангууд дээр квадрат фут бүрт 40 паунтаас илүү даралт үзүүлж болно. Хамгийн сайн үр дүнг гаргахын тулд одоогийн үед олон компани тооцооллын шингэний динамикийн симуляци явуулдаг. Эдгээр виртуаль туршилтууд нь жинхэнэ салхины онгоцны туннелд юу болдгийг тусгаж, загварчид тавиуны хэлбэрээ сайжруулах, системийн бүхэлд нь хор хөнөөл учруулах боломжтой өргөх хүчийг бууруулахад тусалдаг. Элсэнцэр, сул хөрстэй газарт суурилуулах үед анкерийг ихэвчлэн ердийн 4 футаас илүү, заримдаа 8 фут гүнд оруулдаг. Энэ нэмэлт гүн нь гэнэт микробуст салхи сайт руу хүртэл хүрэх үед маш чухал ялгааг бий болгодог.

Хөлмөгийн ачааллыг бууруулах болон динамик ачаалтын дорх бүтцийн бат бөх чанар

Цасны ачаалалтай ажиллах нь хоёр гол асуудалд хүргэдэг. Эхлээд цас удаан хугацаанд бороолох үед барилга байгууламжууд дээр их хэмжээний нэмэлт жин нэмэгддэг. Хоёр дахь нь, энэ цас байнга хайлж, дахин хөлдөх явцад системийн бүх хэсэгт тэгш бус стресс үүсгэдэг. Хэт их цас ордог бүс нутгуудад суурилуулалт хийх үед инженерүүд энгийн дизайнээс 30-аас 50 хувийн хооронд илүү тэсвэртэй байхаар суурилуулах системийг сонгох шаардлагатай байдаг, учир нь квадрат футад 50 паундаас давсан цасны ачаалал гарч ирдэг. Эдгээр хүчнүүдийн нөлөөнд барилга байгууламж яаж динамик хариу үзүүлж байгааг авч үзэх нь маш чухал байдаг, тусгайлан цас массивын янз бүрийн хэсгүүдээс тэгш бус байдлаар унах үеийн урагдал ба нугалах үеийг үнэлэхдээ чухал. Ийм тэгш бус унах нь ихэвчлэн бүтцийн гэмтэлд хүргэдэг. Энэ асуудлыг шийдвэрлэх зарим ухаалаг тохируулгууд тус болдог. Налуу хавтангууд нь цас хурдан гулсаж унах боломжийг олгодог, эргүүлэх хоолойнууд нь эдгээр хүчтэй нугалах хүчнийг тэсвэрлэх зориулалттайгаар илүү хүчтэй барьдаг бөгөөд хөндлөн боолтууд нь давтан хайлах, хөлдөх явцад байгууламжийг тогтвортой байлгадаг. Эдгээр дизайн-ийн шийдлүүд урт хугацаанд мөнгө хэмнэхэд тусалдаг. Понемон хийгээс 2023 онд нийтэлсэн судалгаагаар, муу цасны удирдлагаас болж нэг эгнээ унах нь $740,000 хүртэлх зардал үүсгэж болзошгүй юм.

Хатуу цаг агаарт улаан туяанд задрах, исэлдэхээс тэсвэрт чанар ба материалын үргэлжлэх хугацаа

Материалууд удаан хугацаагаар наранд гар байвал задралд орох болно. Полимерүүдийн бүтэц муудаж, коррозийг саармагжуулах хамгаалах давхаргууд ч мөн л үр дүнгүй болдог. Харин элсэнцэр орчимд далайн агаар нь газрын доторх байдлаас 5 дахин хурдан коррозийг идэвхжүүлдэг тул байдал илүү хүнд болдог. Жишээ нь AA6063-T6 шиг аноджуулсан хайлангийн хайлш нь 25 жил ба түүнээс дээш хугацаагаар шууд наранд байсан ч механик хувьд сайн ажиллаж чаддаг. G90 давхаргатай халуун цацруулгат ган ч маш тэсвэртэй бөгөөд ихэвчлэн ямар ч улаан зэсэг үүсэхгүйгээр 1,000 цагаас дээш хугацааг илрүүлэх туршилтыг амжилттай өнгөрөх чадвартай. Эд ангиудын эдийн засгийн үйлчилгээний хугацааг тодорхойлоход зөв материал сонгох нь маш их ялгааг бий болгодог. Тийм ч учраас цэвэрхэн давхаргууд нь эхний үедээ ойролцоогоор 15% илүү өртөгтэй ч бөмбөгөн газар эсвэл далайн эрэг дээр суурилуулахад суурьдлага шаардлагагүй байдалд орох магадлалыг ойролцоогоор 40% бууруулдаг. Хэсгүүдийг болт түлхүүрээр холбох чухал холболтуудад өөр аливаа металлыг харьцуулахад A4-80 өндөр ангийн цэвэрхэн ган илүү. Энэхүү материал нь чийглэг орчинд бусад металлуудад тохиолддог резь, устөрөгчийн хүчилжилтийн асуудлуудаас залбирдаг тул чухал бүтцийн холболтуудад заавал ашиглах ёстой.

Солир цахилгаан станцын бэхэлгээний системийн сонголтод инженерийн болон талбайн онцлог нөхцөлийг тооцох

Газар дээр суурилагдсан солир цахилгаан станцын бэхэлгээний системийн дизайнд шорооны нөхцөл, налуу ба газар хөдлөлтийн тохируулга

Аливаа талбайн онцлог инженерийн ажил хэрэгжүүлэхийг төлөвлөх үед сайн геотехникийн шинжилгээ нь маш чухал юм. Энэ нь хөрс ямар хэмжээний ачааллыг даах боломжтойг, цаг хугацаатай нь холбоотойгоор ямар төрлийн суулт гарч болохыг, мөн зохистой усны зайлуулалтыг суурилуулах шаардлагатай эсэхийг тодорхойлоход тусалдаг. Газар хөдлөлтийн бүсэд суурилуулах үед газрын хурдатгал 0.3g PGA түвшингээс давах үед суурь тусгай зураг авалт шаарддаг тул тэсрэхгүйгээр хөдөлгөөнд тэсвэртэй байх ёстой. Иймд одоогоор инженерчид жигд бус суултанд тохируулан налуугийн өнцөг 10 градусаас илүү их байвал нарны модулиудыг зөв тусгайлан байрлуулах, цахилгааны гарцыг хамгийн их байлгахын тулд террасан дизайн эсвэл тохируулагч хөлтэй бэхэлгээний систем шаардлагатай болдог. Уулархаг бүсэд байгуулагдах төслүүд нь ихэвчлэн торк хоолойнуудыг гидравлик дамперуудтай хослуулах шаардлагатай байдаг учир нь эдгээр хэсгүүд нь жигд бус суултанд тохируулан өөрчлөлт хийж, цаашлаад ойролцоогоор цагт 120 миль хурдтай талын хүчийг даах чадвартай байдаг. Мөн усны зайлуулалтыг мартахгүй байх хэрэгтэй. Зохистой усны менежмент нь суурь тогтоогүй болгох элэгдэлийг зогсоох ба өнгөрсөн жил галжуу бүсэд тайлагдсан суурилуулах системийн алдааны зургааны нэг нь энэ шалтгаантай байдаг.

Олон мегаваттын талбайд дээрх нарийн сайн зөвшөөрөл, хэмжээний масштаб, үйлдэл ба засварын нөлөөлөл

Бид нарийн тавилын нийлбэрийн талаар ярих үед, систем дэх мөн тухайн мянга орчим хэсгийн дагуу жижиг хэмжээний өөрчлөлтүүд хэрхэн нэмэгдэж байгааг судалдаг. Олон мегаваттын суурилуулалтад инженерүүд зохицуулалтын асуудлыг хэд хэдэн арга замаар шийдвэрлэдэг. Тэд хамгийн ихдээ плюс минус 2 миллиметр орчим хэмжээтэй нарийн стандарттай модуль хэсгүүдийг ашиглан барьдаг. Зарим системүүд нь газар дээрх тохируулгын өнцгийг 15 градус хүртэл боломжтой болгодог цорго холболтуудыг агуулдаг. Нисдэг машин технологи нь цуглуулалт эхлэхээс өмнө газрын байдлыг зурахад тусалдаг бөгөөд энэ нь төлөвлөгөөний байршлыг хялбаршуулдаг. Хэмжээсийг зөв сонгох нь зүйлийг хэр сайн ажиллуулахад маш их нөлөөтэй. Энэ талаар бодож үзээрэй: мөр бүр зөвхөн нэг градусын элдэв байвал бүх 100 мегаваттын төв жилийн энергийн гарцыг 0.8 хувь бууруулдаг. Мөрүүдийн хооронд хүмүүс явж болохуйцаар хангалттай зай үлдээх (дор хаяж 1.2 метр) зөвхөн зүгээр л тохиромжтой байхын тулд биш юм. Энэ нь жинхэнэдээ робот цэвэрлэгчийг дэмждэг бөгөөд Ponemon Institute-ийн 2023 оны судалгаагаар 25 жилийн турш дараа дараачийн зардлыг ойролцоогоор долоон зуун дөчин мянган ам.доллар хэмнэдэг. Мөн өдөр бүр 50 хэмийн Целсийн температур хэлбэлзэлтэй халуун бүсийн болтаас бас хараагүй байх ёсгүй. Давтан халах, хөргөх циклээс болоод суларахаас сэргийлэхийн тулд тэдний бат бэхийг энгийн шалгалт хийх нь чухал.

Цахилгаан хүчний тулгуур байгууламжийн материал сонголт болон амьдралын мөчлөгийн зардлын шинжилгээ

Алюминийн ган эсвэл цагирган хучилттай ган: Хүч, жин, коррозийн тэсвэрт чадал, суурилуулалтын үр ашгийн харьцуулалт

Алюмин болон цагирган хучилттай гангийн аль нэгийг сонгохдоо бүтцийн үзүүлэлт, орчны нөхцөлд тэсвэртэй байдал, суурилуулах шаардлагатай зүйлсийг тус тусд нь харьцуулах хэрэгтэй. Алюмин нь ганаас ойролцоогоор 30 хувийн илүү хөнгөн байдаг тул суурилуулах үйл явц илүү хурдан байдаг бөгөөд дэмжих бүтэц дээрх ачааллыг багасгадаг. Энэ нь цоордоггүй тул далайн эргэн тойрон эсвэл чийглэг орчинд маш сайн ажилладаг. Гэсэн хэдий ч ганаас хүчгүй тул ижил ачааллыг даахын тулд илүү зузаан хэсгүүдийг ашиглах шаардлагатай. Цагирган хучилттай ган нь жингийн хувьд илүү их хүчтэй бөгөөд анхны өртөг нь бага байдаг. Гэхдээ хамгаалах цайрын давхрага хатуу нөхцөлд удаан хугацаанд үйлчлэхэд хурдан элэгдэж, ирээдүйд илүү их засварын шаардлага гаргадаг.

Бэхэлгээний системийн найдвартай байдлын LCOE-д нөлөөлөх нөлөө: Бодит ертөнцийн гэмтлийн өгөгдлүүдийг ашиглан 25 жилийн ROI загварчлал

Суурилуулах систем илүү урт хугацаагаар ажиллавал, түүний цахилгаан энергийн нэгжийн өртөг (LCOE) буурдаг. Учир нь хүртэлцээтэй засвар, олон дахин солих шаардлага болон үйлдвэрлэлээс алдагдах орлогын улмаас үйл ажиллагааны цагийн алдагдал багасдаг. Тал дээрх судалгааны дагуу коррозийн улмаас суурилуулах систем гэмтвэл 25 жилийн турш үйл ажиллагааны зардал 12 хувь хүртэл нэмэгдэж болзошгүй. Хөрөнгө оруулалтын өгөөжийн загварыг судлах нь материал сонгох талаар өөр нэгэн түүхээр хэлнэ. Хатуу орчинд ажиллах үед цагаан тугалган систем нь анхны өртөг илүү өндөр байсан ч LCOE-ийн үзүүлэлтээр 8-10 хувь илүү сайн үр дүн өгдөг. Яагаад гэвэл цахилгаан хамгаалагч зэвэрдэг ган суурилуулагчид ихэвчлэн зөвхөн 15 жилийн дараа бүрэн солих шаардлагатай болдог тул ашиг орлого маш их хэмжээгээр буурдаг. Энэ нь нарны цахилгаан станц, салхины турбины төслүүдэд юуны учир болох вэ? Ямар материал ашиглахаа шийдэх нь зөвхөн инженерийн техникийн шаардлага биш, харин эдгээр томоохон энергийн суурилуулалт ашиг орлого олох эсэхийг шийдэх гол хүчин зүйл болсон.

Ашиглалтын төслүүдийн тулай болон дээрх цахилгаан станцын баттерей суурилуулах системийн нийлүүлэгчдийг үнэлэх

Томоохон нарны энергийн суурилуурын нийлүүлэгчид рүү харах хэрэгтэй хэн болгонд сүүлийн үеийн ASCE 7-22 агаарын ачааллын шаардлагыг хангасан, талбайн онцлог байдлыг харгалзан инженерийн ажил хийсэн компаниудад анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Энэ нь тооцооллын шингэний динамик (CFD) агаарын загварчлал, өвлийн цаг уурт цас самнаас ямар чанартаар гулсаж буйг шалгах туршилтуудыг оруулсан байх ёстой. Чанартай нийлүүлэгчид ASTM B117 стандартын дагуу ойролцоогоор 5000 цагийн давстай тусгалын туршилтын үр дүнгээр материалуудын налалтын талаар гуравдагч этгээдийн баталгаатай байх ёстой. Мөн тэд 25 жилийн үйлчилгээний хугацааг хамрах баталгаатай байх ёстой бөгөөд энэ нь бүтцийн хүчийн талаарх баталгаа юм. Загварыг үнэлэхдээ газар хөдлөлт ихтэй, маш эгц уулын хажуу, эсвэл хугацаа өнгөрөх тутамдаа газар шилжих зэрэг хүнд нөхцөл байдлыг хэрхэн зохицуулах вэ гэдгийг үзэх хэрэгтэй. Мөн суурилуулах хурдны илтгэгчидийг шалгаж, нэг мегаваттын чадалд суурилуулахад хэдэн хүний цаг шаардагдахыг асуух хэрэгтэй. Дээд ангийн үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн засварт бага орох, гэмтэл бага гарах, тоног төхөөрөмжийн амьдрал урт байх зэрэгт олж хэмнэсэн мөнгөний дэлгэрэнгүй тооцоог хийж өгдөг. Систем хүчтэй салхи, хүнд цасны ачаалалд тэсвэртэй байхыг баталсан имитацийн үр дүнг асууж авахаа мартахгүй байх хэрэгтэй. Эцэст нь, өөр өөр байршилд төстэй цаг агаарын нөхцөлд амжилттай суурилуулсан томоохон төслүүдийн жишээтэй бодит жишээнүүд байгаа эсэхийг тодорхойлох хэрэгтэй.