Газар суурилсан Фотоцахилгаан системийн наран энергийн батламжийг хэрхэн сонгох вэ

Нарны энерги батламжийн төрлүүд болон технологийн нийцэлтийг ойлгох

Газар суурилсан нарны фотоцахилгааны системийн танилцуулга болон бүтцийн шаардлагууд

Газар дээрх нарны самбарууд нь цахилгааныг хамгийн ихтэй ашиглахын зэрэгцээ цаг агаарын стресст тэсвэртэй байхын тулд хүчтэй бүтэцтэй байх шаардлагатай. Одоогийн байдлаар ихэнх системүүд хэт ягаан туяа болон цас, шорооноос хамгаалахын тулд хамгийн багадаа 25 жилийн амьдарлын хугацаатай цагирган эсвэл хөнгөн цагаан хүрээний хоёр хувилбараас аль нэгийг ашигладаг. Суурин суурилууд нь тэдгээр суурилууд сууж буй хөрсний төрлөөс хамаарч ялгаатай байдаг тул янз бүрийн хөрс стрест систэмд өөр өөрөөр хариу үзүүлдэг. Nuance Energy-ийн 2024 оны томоохон нарны станцуудын судалгаагаар үзэхэд анхных суурийг зөв тавих нь ирээдүйд засварын зардлыг ойролцоогоор 40%-иар бууруулах боломжтой юм. Эдгээр системийн эхний үнэ их байдагтай харьцуулахад энэ нь логиктай мэт санагддаг.

Тогтмол налалттай vs. Нэг тэнхлэгтэй vs. Хоёр тэнхлэгтэй трекер: Ажиллагаа, үнэ болон хэрэглээ

Нарны энергийн суурилуулга хийхэд тогтмол налалттай систем нь суурилуулсан ваттад ойролцоогоор 80 агуурын өртөгтэй бөгөөд маш энгийн, хямд шийдэл юм. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь цацрагийн системүүдтэй харьцуулахад жилдээ ойролцоогоор 12-15 хувийн энерги үйлдвэрлэлээс татгалзаж байна. Ихэнх бизнесүүд одоо НЭС-ийн өнгөрсөн жилийн судалгаагаар гарган авч болох электро эрчим хүчний хэмжээг ойролцоогоор 25-35 хувиар нэмэгдүүлдэг ганц тэнхлэгийн дагуул системийг сонгодог. Гэхдээ үнэ нь ватт тутамд ойролцоогоор 1.10 доллар болон өсдөг. Харин хоёр тэнхлэгийн байгууламжууд нийтдээ бараг 45 хувиар илүү их энергийг барих боломжтой. Гэх мэт ч анхааралтай байгаарай – эдгээр системүүд нь ойролцоогоор 30 хувиар илүү их засвар үйлчилгээ шаарддаг. Иймээс улирлуудын туршид нарны туяаны өнцөг маш их өөрчлөгддөг туйлын ойролцоох газруудад илүү тохиромжтой байдаг. Нэмэлт ажиллагаа нь тухайн тодорхой бүс нутагт өөртөө өгөөжөө буцаадаг ч бусад газраас бол ашигтай байдалгүй байж болзошгүй юм.

Хоёр талын панел болон үр өгөөжтэй нарны суурилуулгын байгууламжийг нэгтгэх

Өндөрлөгөн цагирган (≥1.5м) нь газрын буйдангаас ойх туяаг ашиглан хойноосоо гэрэлтүүлэх боломжийг бий болгох бөгөөд байвалзах самбарын үр дүнтэй ажиллагааг 10–20% сайжруулдаг. Мөн 2.5 м зайтай эгнүүд болон нэг тэнхлэгтэй суурин системтэй хослуулбал ажиллагааны сайжрал илүү их болох бөгөөд Аризоны талбайн шинжилгээний үр дүн (DOE-ийн харьцуулах судалгаа, 2023) ижил нөхцөлд бат бэх налуутай нэг талын системтэй харьцуулахад 22% сайжралыг харуулсан.

Үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд самбарын технологийг суурилуулах системийн загварын хамт тохируулах

Нэвтрүүлэх системтэй хослуулснаар өндөр үр дүнтэй PERC модуль хамгийн их ашиг орлогыг олгодог бол хөнгөн жинтэй жинлэгч байгууламжид суурилсан з thin-film технологи нь газар шорооны салхи цахилгаан, бүтцийн шаардлагыг хамгийн бага байлгахдаа хамгийн сайн үр дүн үзүүлдэг.

Газрын тухайн нөхцлийг үнэлэх, суурийн шийдлүүд

Хүрээлэнгийн суурь барилга дээрх хөрсний найрлага нөлөөлөх нь

Хөрсний төрөл нь шууд суурийн гүн, аргачлалд нөлөөлдөг. Шороонцор хөрс нь чийгтэй, хуурайших үе шатанд өргөсөх хүчний улмаас элсэнцэр хөрстэй харьцуулахад 40% илүү гүнзгий орох шаардлагатай (Газрын техникийн аюулгүй байдлын институт, 2023). Чулуутай газарт спираль зуурас хэрэглэх шаардлагатай бол, шингэнтэй хөрсний хувьд метр тутамд 12–18 ам.доллар зардал гаргаж ус сэлгэх систем шаардлагатай байж болно.

Тогтоосон суурь ба жинлэгч систем: Хөрсний тогтвортой байдлаас хамааран сонголт хийх

Тогтоосон суурилууд нь тогтворгүй эсвэл газар хөдлөлт ихтэй бүс нутагт илүү сайн ажилладаг бөгөөд жинлэгч системийнхээс 34% илүү хажуу чиглэлд ачаалал тэсвэрлэдэг. Тогтвортой, сайн нүхлэгтэй газарт жинлэгч систем нь анхны зардлыг 22%-иар бууруулдаг ч ижил багтаамжийн хувьд 50% илүү газар шаарддаг. 12МВт-ын цахилгаан станцын харьцуулалт судалгаа нь гол ялгааг илчилсэн:

Туршилт: Хүндрэлтэй газрын нөхцөлд нарны хяналтын системийг суурилуулах

Ютахын нарны цахилгаан станц 28 футын цагаан тугалган хувинз ба полимерийн шахалтыг ашиглан элсэн чулуун шороог амжилттай шийдвэрлэсэн. Жилдээ 18 дюйм шилжих чадвартай ч шороонд ч бүтээцийн тогтвортой байдлыг 99,3%-д хүрсэн бөгөөд бетон суурьтай харьцуулахад $740 мянга хэмнэсэн тул NEC 2023 оны коррозийн стандартад нийцсэн.

Байрлалыг үр дүнтэй болгох: Наалдамхай байдал, Чиглэл, Зайн тохируулга – Хамгийн их үр ашгийг авах зорилгоор

Наалдамхай байдал ба чиглэлийг үр дүнтэй тохируулах замаар нарны энерги илүү их хүртэх

Наалдамхай өнцгийг тухайн газрын өргөрөгтэй нийлүүлэх нь жилийн турш нарны энергийг хамгийн их хэмжээгээр хүртэх боломжийг олгоно. Жишээлбэл, 40° өргөрөгт 40° наалдамхай өнцөг. Индустрийн судалгааны мэдээллээр хойд хагас шархай дахь бат бэхээр бэхлэгдсэн массивууд жинхэнэ өмнө зүг рүү (хоёрдмол) чиглэх үед муу чиглэлтэй байрлалтай харьцуулахад 20–25% илүү энерги олгодог. Улирлын дагуу тохируулга (±15°) үр ашгийг илүү сайжруулдаг ч илүү нарийн төвөгтэй болгодог.

Хавтангийн зайн тохируулга, эгнээний байршилд стратегийн дагуу хийх замаар сүүдрээ хамгийн бага болгох

Өвөлд эгнээнүүдийн хоорондох зай нь хавтангийн өндрийн 1.5 дахин буюу бага зайнд байвал сүүдэрлэлтийн алдагдал 10%-с дээш гардаг. Solar Pathfinder зэрэг хэрэгслүүдийг ашиглан газрын газарзүйн 3D шинжилгээ хийж саад болох зүйлсийг тодорхойлох боломжтой. Газраас 18–24 инчийн зайг хадгалах нь ургамлын оролцоог саатуулах болон налуу газарт эгнээнийг 5–7° өндрийн интервалд шахалтаар байрлуулах нь цацраг идэвхжлийн жигд байдлыг хадгалдаг.

Энергийн гарцыг загварчлах, газрын үр ашгийг тооцоолох зориулалтын програм хангамжийг ашиглах

PVsyst болон SAM нь байршилтын үр ашгийг нарийвчлалтай загварчлах, энерги нягтыг газрын ашиглалттай тэнцвэртэй байлгах боломжийг олгодог. 2023 оны харьцуулалтаар SAM-ын хоёр талт загварчлал нь гарын авлагаар хийсэн тооцоотой харьцуулахад дизайн алдааг 42% бууруулсан байв.

Эдгээр хэрэгслүүд нь бодит дэлхийн ажиллагаа онолын хамгийн их гарцны 95–97% хүртэл хүрэхийг баталгаажуулдаг.

Салхины, цасны болон орчны ачааллын тулд нарны энергийн бэхэлгээний инженерчлэл

Бүс нутгийн салхины ба цасны ачааллын шаардлагыг тооцоолох

Суурилуулалтын системүүд нь байршилд хамааран орчны цаг агаарын нөхцөлд тэсвэртэй байх ёстой. Шуурганы хурд 115 миль/цаг эсвэл түүнээс дээш хүрвэл, батлан зогсох систем нь ердийн тохируулгатай харьцуулахад ойролцоогоор 30 хувийн нэмэлт хүч хэрэгтэй болдог. Хамгийн ихэнх инженерүүд нь панелуудыг суурилуулалтаас салгах хүчийг тооцоолохдоо ASCE 7-22 заавар болон бүс нутгийн цаг агаарын загваруудад тулгуурладаг. Уулархаг бүс нутагт онцлог дарамт учирдаг нь турбулент агаар нь ачааллын шаардлагыг хэвийнхээс ойролцоогоор хагасаар нэмэгдүүлдэг. Их нуур орчим нутагт хүнд чийгтэй цас уналт бүтээн байгуулалтыг квадрат фут бүрд ойролцоогоор 40 фунтаар дарж болохуйц байдаг. Энэ асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд суурилуулалтын өнцгийг ихэвчлэн 35 градусаас эхлэн илүү хурц байлгадаг нь цас хуралдахын оронд гулсаж унах боломжийг олгодог.

Хэт элэгсэх цаг агаарт даац сайтай байх хангалттай байдлын стратегиуд

Хятар мөрдийн холболт ба спираль баганы суурь нь цусмах цаг ууртай бүс нутгуудад бүтэц задрах магадлалыг 18%-иар бууруулдаг. Халуун говийн орчинд 60°F өдөр тутмын температурын хэлбэлзэлтэй тохиолдолд дулааны тэлэлтийн засал нь муруйшихаас сэргийлдэг бөгөөд эгц налуу хөлний загвар нь уулын цаг агаарт хөлдөөс цуглахийг хамгийн бага болгодог.

Материалын тэсвэрт чанар: Хортой орчны нөхцөлд гальванизжсан ган ба хөнгөн цагаан

Гальванизжсан ган ихэвчлэн элсэн хөрстэй нутагт балласт үүрэг гүйцэтгэдэг (7.85 г/см³), харин хөнгөн цагаан бага нягттай (2.7 г/см³) учраас масс багатай байхыг шаарддаг чичирхийллийн бүсэд илүү тохиромжтой.

Нарны энерги барих системд далайн эрэг, хуурай бүсийн үзүүлэлтийн хандлага

Гурвалжин давхар гальванизацийн хамгаалалттай элсэн цэгийн байгууламжууд 15 жилийн дараа бүтцийн бүрэн байдлыг 92% хадгалдаг бөгөөд ердийн хучилтуудаас (78%) илүү үр дүнтэй байдаг. Хуурай бүс нутагт, пассив хөргөлтийн суурилууд нь самбарын температурыг 95°F-иас доош байлгах зорилгоор агаарын урсгалыг оновчтой болгож энерги үүсгэлийг 5%-иар нэмэгдүүлдэг.

Нийцлийг хангах, аюулгүй байдал, урт хугацааны засвар үйлчилгээг хангах

Гал түймрийн болон бүтцийн аюулгүй байдлын хувьд NFPA 70 ба FM Global стандартыг хангах

NFPA 70 (Үндэсний Цахилгааны Баримжаа) болон FM Global-ийн зааврын дагуу ажиллах нь зөвхөн зөвлөгөө биш, түүнчлэн галын аюулгүй байдлыг хангаж, барилга байгууламжийг хамгаалахад бараг заавал шаардлагатай юм. Энэ баримжаа нь тоног төхөөрөмжөөс босоо чиглэлд дор хаяж 18 инч, хэвтээ чиглэлд 36 инч зайнд ургамал байршуулах, коррозид эсэргүүцэх материал ашиглах, мөн цахилгаан систем бүрийг зөв газардуулах зэрэг зүйлсийг зааж өгсөн. Цахилгаан станцыг далайн эрэг ойролцоо суурилуулах үед салхи хурд ихсэж болох тул цайрдуулсан цагираг алумин хийн 140 миль/цаг хурдтай салхинд тэсвэртэй байх ёстой. Хойд хэсэгт өвөл их цас орох тул галvanized шингэн хөнгөн цагаан хүрээ нь квадрат фут тутамд ойролцоогоор 50 фунтын цасны жинг даахуйц хүчтэй байх ёстой. Эдгээр шаардлагуудын үндэс бол бодит ертөнцийн нөхцлүүд бөгөөд тоног төхөөрөмжүүд тулгардаг нөхцлүүдийг суурьлан тогтоосон байдаг.

Гуравдагч этгээдийн баталгаажуулалт болон Өртөг Нэмэлттэй Кодын Шаардлагад Нийцэх

UL Solutions шиг гуравдагч этгээдийн баталгаажилт нь өөрөө баталгаажуулах арга замтай харьцуулахад зөвшөөрлийн хугацааг 40–60 хоногoor богиносгодог (2023 оны Сэргээгдэх Эрчим Хүчний Баталгаажилтын Тайлан). Баталгаат системүүд нь гэрчилгээлэгдсэн ажиллагааны мэдээлэл болон өргөн хүрээний зөвшөөрлийг санал болгодог.

Суурилуулах, шалгах, үйлчлэх ажлын сайн дадал

Жил бүрийн шалгалтаар дараах зүйлсийг баталгаажуулах ёстой:

1. Сулбайн болтын моменит хүч (анхны техникийн шаардлагын ±10%)
2. Хурдалтаас хамгаалах бүрхэвчийн бүтэн байдлын хувь (гадаргуугийн ⩾85% хамрана)
3. Ургамлын цэвэрлэлт (сүүлийн түргэсний дараа ⩽6" өсөлт)
4. Цахилгаан холболтын байдал (газардуулгын систем дэх эсэргүүцэл <25Ω)

ASTM E2659-18 стандартын дагуу үйлдвэрлэсэн үйлчилгээний түүх нь томоохон цахилгаан станцын даатгалын 97% шаардлагыг хангана. Холболтын хайрцгуудыг улиралд нэг удаа инфра улаан туяагаар шалгаж, сар бүр ургамлын удирдлага хийх нь худалдааны үйл ажиллагааны 83% зогсонги байдлыг урьдчилан сэргийлнэ.

Түгээмэл асуултууд

Тогтмол налалттай ба нэг тэнхлэгтэй хяналтын системүүдийн ямар ялгаа байдаг вэ?

Тогтмол налуулагдсан систем нь нарны хавтангийн өнцгийг суурилуулалтын үед нэг удаа тохируулан байдаг бол ганц тэнхлэгтэй хяналтын систем нь нарны хавтанг өдрийн турш нарны зүүн-баруунаас хөдлөх чиглэлд даган эргэх, шилжих боломжийг олгох бөгөөд иймд цахилгаан энергийн гарцыг нэмэгдүүлдэг.

Хөрсний төрөл нарны хавтангийн суурийг хэрхэн нөлөөлөх вэ?

Ялгаатай хөрсний найрлага нь чийгшилтийн мөчлөгийн улмаас хөрс өргөсөх, агших зэрэг онцлог шинж чанараас хамааран суурийн гүн, арга замыг өөр өөрөөр шаарддаг бөгөөд энэ нь нарны хавтангийн бүтцийн бат бөх чанар, дэмжлэг шаардлагатай байдлыг нөлөөлнө.

Нарны хавтанг суурилуулахад гуравдагч этгээдийн сертификатжуулалт яагаад чухал вэ?

Гуравдагч этгээдийн сертификатжуулалт нь баталгаажсан ажиллагааны өгөгдлийг хангаж, зөвшөөрлийн хугацааг богиносгох, аюулгүй байдлын стандартын шаардлагад нийцсэн байдлыг хангаж, янз бүрийн нутаг дэвсгэрийн хязгаарт суурилуулалтыг илүү найдвартай, хүлээн зөвшөөрөгдөх боломжийг олгодог.