• Skip to primary navigation
  • Skip to main content

SOLARIAN

Inspecție și inginerie acreditată a centralelor solare

  • Despre noi
  • Servicii
    • Diligența necesară
    • Inspecție și certificare
    • Managementul proiectelor
    • Consultanță în investiții
  • Carieră
  • Articole
  • Referințele noastre
  • Contact
  • Română
    • Türkçe
    • English
    • Deutsch
    • Română
    • Español
    • Italiano

Uncategorized

Câte venituri se pierd din cauza problemelor de producție a panourilor solare?

Cei care doresc să vizioneze videoclipul în loc să citească întregul articol pot face clic aici

Care este raportul dintre pierderea de venituri și pierderea de putere ca urmare a pierderii de putere a panourilor solare? Deși acest raport este de așteptat să fie direct proporțional, de fapt, pierderea de producție rezultată este mai mare decât pierderea de putere.

Și cum?

Mai întâi de toate, să ne uităm la un studiu pe care l-am realizat săptămâna trecută.

Într-un SPP format din 160 de rețele, împărtășesc graficul IV al 10 rețele eșantion de mai sus. Puteți vedea că liniile care în mod normal ar trebui să se suprapună pornesc de la curenți de scurtcircuit diferiți și urmează caracteristici diferite. În primul rând, vedem că matricea se confruntă cu o problemă de nepotrivire. Puterea din puterea array-urilor converge către cel mai mic panou. Aici a apărut o situație similară.

Când ne uităm la valorile de măsurare după controlul panourilor solare, vedem că apar pierderi chiar și după deducerea marjelor de eroare și a abaterilor. Pe scurt, panourile solare, care sunt promovate ca având 270W, se mișcă aici între 250-260W. Când luăm media a 160 de panouri, ne confruntăm cu o rată de acoperire de 95%. În medie, panourile solare sunt de 256W în loc de 270W. Aceasta este o diferență foarte serioasă. În același timp, există diverse puncte fierbinți și probleme de producție în examinarea fizică a panourilor solare.

Acum să vorbim despre producție.

Ați observat ceva? În zilele însorite, diferența se mărește și mai mult. Panourile solare cu o acoperire de 95% în măsurătorile IV scad la 87% în producție. Pe măsură ce intensitatea radiațiilor și temperatura cresc, rezistența internă a panourilor solare crește, efectul problemelor apărute în producție crește și panourile solare produc mai puțin decât se aștepta, iar panoul solar care produce cel mai puțin, precum oaia neagră, trage în jos șirul complet.

În prezent, un singur panou problematic în șirurile formate din 20-24 de panouri solare le degradează și pe celelalte. Site-ul unde am efectuat acest audit este puțin mai norocos în ceea ce privește detectarea acestei erori, deoarece au reușit să detecteze diferența pentru că există și panouri solare corespunzătoare în aceeași instalație. Ce se întâmplă dacă întreaga instalație este subproductivă? Singura modalitate de a afla este de a efectua un audit al instalației.

Vă rugăm să ne contactați pentru un audit al instalației dumneavoastră.

Ce am întâlnit în timpul inspecțiilor la centralele solare

O altă întrebare pe care companiile EPC o întâlnesc în timpul fazei de investiție în energia solară este „Cât este rezultatul final?”. Când se ajunge la acest punct, calitatea muncii efectuate începe să fie pusă la îndoială. În această etapă, veți auzi investitorul spunând că veți cumpăra panouri, veți cumpăra invertoare și veți folosi restul. Deci, utilizarea acestor grupuri de produse fabricate în Germania face într-adevăr ca investiția SPP să fie de înaltă calitate?

Am încercat să compilez mai jos câteva dintre situațiile pe care le-am întâlnit, articol cu articol. Sper să fie util.

1- Defectele de producție ale panourilor și conformitatea cu garanția

Cred că această parte este cea mai importantă. Producătorii de panouri solare oferă un manual de utilizare despre montarea panoului. Cum să montați panoul și cum să nu montați panoul. Deși panoul este același panou, diferiți producători au discursuri diferite pe această temă. În primul rând, vedem că aceste avertismente uneori nu sunt luate în seamă pe teren. În acest stadiu, gradul de deteriorare pe care aplicarea defectuoasă îl poate provoca panoului variază în funcție de aplicație, dar cel mai important aspect scoate panoul din garanție.

Ce vreți să spuneți? Dacă există fracturi de celule în panou, dacă există un defect de producție, producătorul vă poate exclude din garanție pentru că ați instalat clemele pe marginea scurtă. Sunt două probleme independente, dar un producător rău intenționat poate folosi cu siguranță acest lucru în avantajul său.

De asemenea, întâlnim degradări și fracturi interne ale panourilor. Se întâlnesc în multe locuri panouri relativ „de proastă calitate” care provoacă pierderi de energie. Din păcate, există și mărci de la producători de nivel 1 care produc în acest fel.

Întâlnim această problemă de multe ori în centralele în construcție.

2 – Punerea la pământ este importantă. SPP-ul dvs. nu este considerat adecvat doar pentru că Megger a dat conformitatea la bara echipotențială.

Punerea la pământ este chiar foarte importantă. Punerea la pământ este foarte importantă atât în protecția împotriva curentului de scurgere, cât și în măsurătorile de izolare ale invertoarelor și în multe părți ale sistemului ca întreg. Nu trebuie să fiți foarte familiarizați cu acest subiect, dar gândiți-vă astfel: curentul electric trebuie să meargă într-o singură direcție. Pentru ca acesta să nu meargă în direcția în care nu doriți să meargă, facilitați căile pe care trebuie să meargă. Dacă nu îl facilitați, atunci începe să meargă pe căi pe care nu doriți să meargă. Vă deteriorează dispozitivele și tabloul de distribuție.

Asigurați-vă că construcția și dispozitivele dvs. electrice sunt bine împământate. Dacă există tranziții precum cupru/aluminiu în elementele de legare la pământ, utilizați material bimetalic. Punerea la pământ nu este o glumă, este costisitoare.

3- Construcția trebuie să fie bătută în cuie corect. Nu trebuie să fie întinsă pentru corecții ulterioare, ci fixată în siguranță pe cleme.

După ce piloții sunt înfipți incorect în timpul procesului de conducere, eroarea fie nu este observată, fie atunci când este observată, este dificil de îndepărtat și de înfipt din nou. În această etapă, suprastructura este întinsă cu arcuri până când se așează. La sfârșitul acestui proces, se generează o forță ridicată în panouri. La cea mai mică sarcină de zăpadă/ vânt, suprafața panourilor se fisurează.

Clemele care nu sunt fixate cu cuplu fac ca panourile să zboare în vânt. Este necesar să vă asigurați că toate clemele sunt fixate.

4- Trebuie avută grijă la tragerea cablurilor. Nu trebuie să fie îndoite prea mult, protejate de soare.

Cablurile DC sunt uneori foarte răsucite și uneori există părți sub soare. Aceste cabluri sunt deteriorate pe termen lung. Își arată primul simptom dând invertorului o defecțiune de izolație prin realizarea unui șasiu. Dacă nu este luat sub control, poate trece de la curentul de scurgere care dăunează panourilor la deteriorarea altor panouri pe același MPPT. Trebuie să fiți foarte atenți. Această eroare este o eroare foarte comună pe care o întâlnim.

5- Dejecții de păsări, panouri deteriorate și curățarea generală a amplasamentului

După ce ați investit milioane de dolari, nu ar trebui să fie atât de dificil să curățați iarba din incintă. Dejecțiile de păsări și ierburile care ajung la nivelul panourilor deteriorează panourile. În punctul în care acestea fac umbră, temperatura crește și apare hot-spot-ul, iar acea parte a panoului își pierde funcționalitatea. În timp, problemele legate de punctele fierbinți ajung la alte celule și fac panoul inutilizabil.

Panourile deteriorate de pietre sau gloanțe trebuie înlocuite imediat. Deși tensiunea de intrare și ieșire a celulei este de 0,6V, diferența de potențial cu pământul este de 300V-400V. Atunci când este combinată cu probleme cum ar fi scurgerile de apă, scurtcircuitele etc., aceasta poate provoca daune foarte grave și incendii. Panourile deteriorate trebuie să fie imediat scoase din sistem și înlocuite.

6- Probleme de umbrire

Umbrele provoacă creșteri foarte mari de temperatură în părțile umbrite ale panourilor. Apar puncte fierbinți și se pierde producția.

7- Corzile nu sunt conectate la invertor

Aceasta este una dintre cele mai interesante situații pe care le-am întâlnit. Investiția a fost făcută, dar nu toate șirurile sunt conectate. Știți, poate că unele dintre corzile dvs. nu au fost activate niciodată?

8- Erori de asamblare

Cât de precis este să puneți conectori în interiorul profilelor C care rețin apă, chiar dacă acestea sunt impermeabile? În cazul scurgerii apei în conectori, atât instalația este dezactivată, cât și tensiunea și curentul ridicat din sistem creează un pericol de moarte. Din păcate, nu există prea multă protecție împotriva șocurilor pe partea de curent continuu.

Sau marginile tăioase ale metalelor de pe traseele cablurilor nu sunt suficient de limate? Cablurile de curent alternativ, care se mișcă prin dilatare și contracție în transformările cald-rece, sunt tăiate prin contactul cu aceste puncte. După o perioadă scurtă de timp, se produce un scurtcircuit fază-pământ, atât dezactivarea sistemului, cât și crearea unui risc de deces.

8- Exploatarea și întreținerea sunt planificate în timpul fazei de construcție și achiziție. Acesta nu este un serviciu care se obține cu ușurință ulterior.

În instalațiile SPP, fie că este vorba de infrastructura SCADA, infrastructura de monitorizare, conductele de cabluri sau dispunerea transformatoarelor, proiectarea este întotdeauna concepută pentru a facilita controlul și intervenția ulterioară. În acest stadiu, pentru mulți investitori care nu sunt implicați în proces, scrierea unei valori de producție pe invertor este echivalentă cu acceptarea temporară. Aceasta este o abordare foarte greșită. Dacă drumurile de acces și traseele de cabluri nu sunt proiectate corespunzător, dacă valorile transformatorului nu sunt monitorizate de la distanță, dacă tensiunile și reactivii nu sunt monitorizați, nu este ușor să prevenim problemele. Fiecare tranzacție care trebuie efectuată în viitor va genera costuri suplimentare.

Dar nu există centrale SPP sănătoase?

Recent, m-a sunat un prieten din acest sector. M-a întrebat dacă aș putea contacta un client căruia i-a vândut produse, care credea că investițiile sale în energie solară produceau energie solară incompletă. I-am spus că da, i-am luat datele și am închis telefonul.

Deși performanța slabă a investițiilor în energie solară este o situație cu care ne confruntăm foarte des, situația acestui client era puțin diferită. El nu și-a încredințat investiția unui singur punct și a folosit trei panouri diferite și trei invertoare diferite în capacitatea sa de 6MW. Este un fel de subiect de cercetare.

În primul rând, ne-am conectat la infrastructura centrală unde își monitorizează centrala și am primit fișierele de date. Spre deosebire de mulți investitori din domeniu, el instalase senzori de radiații, senzori de temperatură ambientală și de temperatură a panourilor. Având în vedere că nu vedem un data logger, un piranometru/celulă de referință în multe domenii, ne bucurăm când vedem unul 🙂

În primul rând, am descărcat datele și le-am convertit în date pe care software-ul să le poată înțelege și prelucra, apoi le-am pus în analiza PR.

Datele brute ale senzorului

După primirea și compilarea datelor senzorilor, am compilat datele de producție conjugate GES.

Un exemplu de date pe care le monitorizăm pe excel înainte de a le transfera în software
.

Dacă există o problemă, puteți surprinde o parte din abaterea dintre invertoare, dar nu a existat nicio abatere majoră între invertoare. Am finalizat compilarea completă a datelor într-un timp scurt și am procedat la analizele acestora.

În prima noastră inspecție, producția părea să fie mai mică decât ne așteptam. Este o situație în care ar trebui să existe o problemă în întregul câmp, dar rareori am întâlnit un câmp cu o problemă completă.

Când ne-am uitat la defalcările producției din analize, a existat o mică pierdere de temperatură, dar era posibil, dar să produci chiar mai puțin decât pierderea de temperatură luată în considerare în analiză? Ceva nu era în regulă. Nu era posibil să intrăm mai în detaliu cu datele pe care le aveam. Așa că am decis să mergem pe teren și să facem analize mai detaliate, prima dintre acestea fiind măsurătorile pe care le numim curba IV-Curve.

Când am ajuns la fața locului, ne-au întâmpinat cu ceai. După o scurtă discuție plăcută, am început să ne îndeplinim sarcinile pe teren ca o echipă. Am acordat prioritate invertoarelor cu un nivel de producție relativ scăzut. Prima mea suspiciune a fost că panourile aveau un defect de producție, dar faptul că problema era răspândită pe tot terenul contrazicea această suspiciune.

În timp ce aveau loc măsurătorile IV Curve, datele au început să curgă către stația noastră de analiză pe care o instalasem în spate. La început, câteva Curbe IV erau defecte, ceea ce ne-a făcut să credem că problema era din nou la panouri.

Ca urmare a examinării noastre, am ajuns la o concluzie care explică motivul pentru care invertorul era mai slab decât celelalte; paratrăsnetul din imediata vecinătate a panourilor arunca umbre și perturba caracteristicile IV ale panourilor. Permiteți-mi să profit de această ocazie pentru a le reaminti prietenilor mei care au mai lucrat cu mine de ce nu-mi plac paratrăsnetele și de ce insist asupra paratrăsnetelor.

Acest lucru a explicat producția scăzută a invertorului în comparație cu celelalte, dar nu a explicat PR-ul scăzut din întregul câmp. Când am continuat cu măsurătorile IV, graficele au fost foarte netede.

Scepticismul meu dispăruse, panourile erau intacte, dar unde era problema?

Promisiunea noastră față de companiile care primesc servicii de la noi nu a fost niciodată aceea de a face măsurători și de a împărtăși rezultatele măsurătorilor. Am mers acolo pentru a rezolva această problemă; nu aveam nicio intenție să ne întoarcem fără să o rezolvăm.

Între timp, primele imagini termice începeau să cadă în stația de date din spate. Imaginile termice cu drona au arătat doar câteva puncte fierbinți fantomatice și induse de praf, în concordanță cu măsurătorile IV-Curve. Măsurătorile cu termicele manuale au arătat doar că câteva cutii de joncțiune erau supraîncălzite și câteva cabluri erau expuse la soare.

Compania EPC și-a îndeplinit toate obligațiile. Cablurile au fost trase foarte bine, construcția nu a fost forțată și nu a fost aplicată o forță prea mare asupra clemelor. Capetele de cablu, componentele de conectare, materialele de comutație, designul panourilor au fost foarte netede. Dacă aș fi vrut să scriu o deficiență, aceasta ar fi fost forțată, așa că nu am scris-o.

Principalele teste utilizate în examinarea instalațiilor SPP sunt testele termice (infraroșu-infraroșu), curbele curent-tensiune (IV-Curve) și EL (electroluminescență). Testul EL și testul IV-Curve acționează în conjuncție unul cu celălalt. Dacă există o problemă în punctele luate în considerare în testul EL, aceasta se reflectă în testul IV-Curve. Am efectuat măsurarea EL prin alimentarea panourilor după lăsarea întunericului. Nu este posibil să efectuăm testul EL în întregul câmp, așa că am examinat anumite puncte în cadrul testelor IV-Curve obținute dimineața. Nu, nu a existat încă nicio problemă gravă în panouri. Am detectat câteva panouri cu microfisuri în testul EL, dar acestea au fost foarte mici și nu au afectat producția.

Test EL

Și de ce? Aceasta a fost singura întrebare la care ne-am gândit în timp ce mergeam seara la hotel. Erau trei panouri diferite în teren, dar toate erau în regulă.

În dimineața următoare, am început ziua măsurând performanța invertoarelor. Am monitorizat în mod regulat un invertor cu dispozitivele noastre speciale timp de aproximativ 4 ore. Aș dori să menționez un aspect greșit înțeles despre invertoare. Eficiența invertoarelor nu este unidimensională, ci bidimensională.

Eficiența invertoarelor este prezentată în funcție de modificarea puterii de ieșire instantanee, dar acest lucru nu este suficient.

Eficiența invertoarelor variază și în funcție de tensiunea rețelei. Luând în considerare acest lucru, am efectuat măsurători secundă cu secundă și am examinat comportamentul invertoarelor. Nu a existat nicio problemă cu invertoarele; acestea s-au comportat așa cum ar trebui.

Când nici invertoarele nu au prezentat probleme, mi-am dat seama că am căutat defecțiunea în locul greșit. Problema era de fapt într-un alt loc pe care l-am trecut cu vederea.

Mi-am îndreptat atenția către sistemul SCADA care raporta un PR scăzut în centrala electrică, poate că ceva nu era în regulă acolo? Am îndrumat echipa să verifice mai întâi calibrarea senzorilor pe teren. Nu a existat nicio problemă în calibrarea dispozitivelor și acestea erau în conformitate cu curbele y=ax+b. Când senzorii s-au dovedit a fi intacți, a trebuit să intru mai detaliat în sistemul SCADA.

Chiar acolo; printre sute de pagini de SCADA, eroarea „Gradient” se uita la mine și zâmbea.

Senzorii sunt dispozitive analogice, cu excepția cazului în care sunt comandați special cu conexiune RS485. Acestea dau o rezistență, un curent sau o tensiune opusă valorii măsurate. Convertim aceste valori analogice în valori digitale cu ajutorul dispozitivelor. Există, de asemenea, doi parametri în timpul acestei conversii

Y = Gradient*X + Offset

Valorile gradientului și offsetului sunt determinate de producătorii senzorilor. O eroare în Offset este ușor de detectat în timpul fazei de analiză (senzorul dă valori pe care nu ar trebui să le dea; de exemplu, arată radiația pe timp de noapte), dar este foarte dificil să se detecteze o eroare în Gradient uitându-se la date. 0 (zero) este 0 acolo unde ar trebui să fie, dar un senzor de radiație care este de 800 w / m2 în timpul zilei poate arăta cu ușurință 850 w / m2. Dacă sunt detectate erori, este ușor să corectați datele retrospective.

În acel moment, era clar ce trebuia să facem. Valoarea care ar fi trebuit să fie introdusă ca 100 a fost introdusă ca 110, iar apoi valorile senzorilor au fost raportate incorect la sistemul SCADA, iar calculele PR au fost incorecte.

În acest stadiu, am corectat atât panta sistemului, cât și am reorganizat datele disponibile pentru a fi 100. Rezultatul a fost că au început să se vadă PR-uri de 85% și peste. Singurul obstacol în calea strălucirii unei centrale ca o „floare”, ca să spunem așa, care a fost construită cu mare atenție și nu a avut probleme la panouri, invertoare și manoperă, a fost introducerea incorectă a senzorului în sistem.

Notă de pălărie albă: Companiile EPC se pot asigura că valoarea PR a centralei electrice este ridicată prin scăderea ușoară a valorii gradientului. În calitate de investitor, este foarte important să verificați acuratețea acestei variabile. 🙂

Până în prezent, am avut ocazia să efectuăm peste 100 MW de inspecții în Turcia. În aceste centrale, am găsit multe erori datorate lipsei de întreținere, erori ale EPC, erori materiale, precum și centrale asemănătoare florilor care nu au erori care să merite scrise în raport. Nu vă temeți să faceți investiții în SPP în Turcia cu teama „toate centralele electrice sunt prost construite, Turcia este o groapă de gunoi pentru panouri”; există furnizori locali și companii EPC care fac treabă foarte bună și produc materiale foarte bune în această țară. Important este să obțineți sprijin de la persoanele potrivite pentru a face alegeri sănătoase. Într-o situație în care furnizați panouri cu performanță garantată timp de 25 de ani, nu ar trebui să priviți această investiție pe termen scurt.

Dacă sunteți un investitor care a citit acest articol semi-tehnic până în acest punct, vă aduc sincere mulțumiri. Foarte puțini oameni pot ajunge la acest stadiu 🙂 Dacă credeți că instalația dumneavoastră GES produce mai puțin decât ar trebui să producă sau are probleme, contactați-ne. Dacă există o problemă în instalația dumneavoastră, haideți să o găsim împreună.

Puteți completa formularul de mai jos pentru a ne contacta imediat.

Siguranța și gestionarea riscurilor în sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS)

În timp ce sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) din centralele solare fac ca energia regenerabilă să fie compatibilă și sustenabilă cu rețelele existente, siguranța și gestionarea riscurilor acestor sisteme ies în evidență. De la riscurile de incendiu la pericolele electrice, natura complexă a BESS necesită o evaluare atentă a riscurilor. Standarde precum IEC 62619, NFPA 855 și specificațiile tehnice oferă orientări pentru reducerea acestor riscuri. În acest articol, vom examina cerințele de siguranță, riscurile potențiale și strategiile de urgență ale BESS. Scopul nostru este de a stabili un cadru care să maximizeze atât eficiența, cât și fiabilitatea acestei tehnologii.

Riscuri de incendiu și măsuri de precauție

Scurgeri termice și protecție

Una dintre cele mai mari preocupări în materie de siguranță ale BESS este riscul de scăpare termică în celulele bateriilor. IEC 62619 impune celulelor să limiteze propagarea combustiei în situații de supraîncărcare sau scurtcircuit. În conformitate cu specificațiile tehnice, deși bateriile LFP oferă avantajul stabilității termice, sistemele de stingere a incendiilor conforme cu NFPA 855 (de exemplu, pe bază de aerosoli) sunt obligatorii. În plus, testele UL 9540A impun măsuri precum pereții intermediari care împiedică propagarea incendiului de la o celulă la altele. Acest lucru minimizează riscul de incendiu într-o centrală solară.

Siguranța electrică

Scurtcircuit și supratensiune

Riscurile electrice sunt un alt domeniu care trebuie luat în considerare în integrarea BESS în rețea. IEC TS 62933-5-1 definește mecanismele de siguranță pentru protejarea sistemului în caz de scurtcircuit și supratensiune. În conformitate cu specificațiile tehnice, sistemul de conversie a puterii (PCS) ar trebui să absoarbă schimbările bruște de sarcină reacționând în termen de 200 ms și ar trebui să fie susținut de siguranțe. De exemplu, o creștere bruscă a tensiunii într-un sistem de 10 MW ar trebui să fie controlată de BMS prin activarea întrerupătoarelor.

Riscuri de mediu și operaționale

Controlul temperaturii și umidității

Factorii de mediu pot afecta, de asemenea, siguranța BESS. IEC TS 62933-4-1 abordează impactul temperaturii și umidității asupra performanței bateriei, stipulând un interval de 15-25°C cu sisteme HVAC recomandate. Temperatura excesivă poate scurta durata de viață a bateriei sau poate crește riscul de fugă termică, în timp ce umiditatea ridicată poate duce la coroziune. De exemplu, o defecțiune a sistemului HVAC într-o centrală solară poate pune în pericol performanța sistemului de 80% din adâncimea de descărcare (DoD). Aceste riscuri ar trebui evitate prin întreținerea și monitorizarea regulată.

Strategii de urgență

Simulare și plan de intervenție

Dincolo de riscuri, pregătirea pentru situații de urgență este, de asemenea, esențială. În timp ce NFPA 855 prevede protocoale de evacuare și stingere pentru scenarii de incendiu, se recomandă, de asemenea, 3 zile de formare teoretică + 3 zile de formare practică a personalului. De exemplu, timpul de răspuns al echipelor poate fi testat prin simularea unei scăpări termice într-o centrală electrică; BMS ar trebui să deconecteze rețeaua și să alerteze operatorii atunci când detectează evenimentul. Metodele de testare din IEC 62933-2-1 sunt utilizate pentru a verifica reziliența sistemului în astfel de scenarii.

Securitatea și viitorul

Siguranța BESS este esențială pentru a asigura succesul pe termen lung al centralelor solare. Gestionarea riscurilor de incendiu, electrice și de mediu trebuie să fie asigurată atât prin standarde, cât și prin măsuri practice. IEC 62619, NFPA 855 și specificațiile tehnice pregătite de inginerul angajatorului solar oferă îndrumare în acest proces, în timp ce testarea și formarea periodică mențin riscurile sub control.

Dacă aveți nevoie de inginerie pentru centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].

Eficiență, durată de viață și reciclare în sistemele de stocare a energiei solare

Utilizarea eficientă a sistemelor de stocare a energiei solare depinde de longevitatea și eficiența acestora atât din punct de vedere tehnic, cât și economic. Durata de viață, ciclul de încărcare/descărcare, eficiența stocării și procesele de reciclare ale sistemelor de stocare a energiei în baterii (BESS) sunt printre factorii care afectează în mod direct durabilitatea sistemelor de energie regenerabilă. În prezenta lucrare, se vor discuta durata de viață a bateriilor, optimizarea eficienței și procesele de reciclare.

Durata de viață a bateriei și factorii de îmbătrânire

Durata de viață a bateriei este de obicei determinată de ciclurile de încărcare/descărcare și depinde de următorii factori

  • Adâncimea descărcării (DoD): Descărcările mai profunde cresc rata de îmbătrânire a bateriei.
  • Condiții de temperatură: Temperatura ridicată accelerează reacțiile electrochimice și poate cauza degradarea bateriei.
  • Ratele de încărcare/descărcare: Încărcarea sau descărcarea rapidă poate cauza uzura rapidă a componentelor bateriei.

Metode de îmbunătățire a eficienței în sistemele de depozitare

Următoarele strategii pot fi utilizate pentru o eficiență maximă a sistemelor de baterii:

  • Optimizarea SoC: Durata de viață lungă poate fi obținută prin menținerea bateriilor într-un anumit interval de încărcare.
  • Sisteme hibride de stocare: Combinarea diferitelor tehnologii de baterii poate crește eficiența.
  • Sisteme inteligente de gestionare: Pot fi implementați algoritmi care optimizează durata de viață a bateriei utilizând EMS și BMS.

Managementul sfârșitului de viață și reciclarea bateriilor

Atunci când bateriile ajung la sfârșitul duratei lor de viață, pot fi urmate două strategii de bază:

  1. Utilizare secundară (aplicații Second Life): Bateriile de la vehiculele electrice pot fi reutilizate pentru stocarea energiei.
  2. Reciclare și eliminare: Metalele prețioase (litiu, cobalt, nichel) din baterie trebuie reciclate în instalații specializate pentru recuperare.

Orientări privind impactul asupra mediului și durabilitatea în conformitate cu IEC TS 62933-4-1

Standardul IEC TS 62933-4-1 oferă câteva recomandări pentru reducerea impactului asupra mediului al sistemelor de stocare a energiei:

  • Punerea în aplicare a programelor de reciclare a bateriilor,
  • Utilizarea de materiale care lasă o amprentă redusă de carbon,
  • Preferință pentru tehnologiile de baterii cu rate ridicate de reciclare.

Analiză economică: Costul nivelat al stocării (LCOS) și perioada de rentabilitate a investiției

Puteți măsura eficiența economică a sistemelor de stocare a energiei cu ajutorul costului nivelat de stocare (LCOS). În calculul LCOS, trebuie să luați în considerare următorii factori:

  • Costul investiției în baterie,
  • Cheltuieli de funcționare și întreținere,
  • Cost pe ciclu energetic.

Concluzie

Eficiența, durata de viață îndelungată și practicile durabile de reciclare în sistemele de stocare a energiei solare sunt esențiale pentru viitorul sistemelor de energie regenerabilă. Standardele IEC și strategiile inteligente de gestionare asigură optimizarea sistemelor de baterii atât din punct de vedere economic, cât și ecologic.

Dacă aveți nevoie de inginerie legată de centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].

Tehnologii BESS avansate și produse chimice alternative pentru baterii

Sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) sunt una dintre componentele esențiale care consolidează, facilitează și susțin integrarea surselor regenerabile de energie în rețea. Deși bateriile litiu-ion sunt considerate tehnologia dominantă în prezent, chimicalele avansate ale bateriilor și sistemele alternative de stocare a energiei au potențialul de a crește eficiența energetică și de a reduce costurile. În acest articol, vom discuta despre tehnologiile inovatoare de baterii care depășesc bateriile litiu-ion convenționale și despre avantajele acestora în aplicațiile BESS.

Tehnologii alternative pentru baterii

1. Baterii sodiu-ion (Na-Ion)

  • Avantaje: Cost mai mic și mai ecologice în comparație cu bateriile litiu-ion.
  • Dezavantaje Densitatea energetică este mai mică decât cea a bateriilor litiu-ion.
  • Domenii de utilizare: Sisteme de stocare a energiei la scară largă, echilibrarea energiei la scară de rețea.

2. Baterii cu flux (Redox Flow Batteries – RFB)

  • Principiul de funcționare: Soluțiile electrolitice sunt stocate în două rezervoare separate, iar energia este stocată prin reacții chimice.
  • Avantaje: Ciclu de viață lung, capacitate scalabilă independent.
  • Dezavantaje: Densitate energetică scăzută, mai potrivită pentru sisteme mari.
  • Domenii de utilizare: Stocarea energiei la scară de rețea, centrale electrice regenerabile.

3. Bateriile în stare solidă

  • Avantaje: Densitate energetică mai mare, stabilitate termică mai bună, utilizare sigură.
  • Dezavantaje: Costuri de producție ridicate, scară comercială limitată.
  • Domenii de utilizare: Vehicule electrice, sisteme de stocare a energiei de lungă durată.

4. Bateriile litiu-sulf (Li-S)

  • Avantaje: Densitate energetică mai mare, cost mai scăzut al materialelor.
  • Dezavantaje Durată scurtă de viață, risc de degradare în timpul încărcării/descărcării.
  • Domenii de utilizare: Aviație, stocare portabilă a energiei.

5. Bobine de aer din zinc

  • Avantaje: Cost redus, densitate energetică ridicată, construcție sigură și ecologică.
  • Dezavantaje Eficiență scăzută de încărcare-descărcare.
  • Domenii de utilizare: Stocarea energiei de rezervă, aplicații la scară mică.

Materiale avansate și inovații pentru BESS

  • Grafen și materiale nano: Materiale inovatoare pentru o conductivitate mai bună și o durată de viață mai mare a bateriei.
  • Electroliți avansați: Electroliți solizi și gel care reduc riscul de combustie în bateriile litiu-ion.
  • Sisteme inteligente de gestionare a bateriilor (BMS): Sisteme bazate pe inteligență artificială care permit bateriilor să funcționeze mai eficient și mai sigur.

Performanța bateriei în condiții de temperatură ridicată și mediu dur

  • Baterii sodiu-sulf (NaS): Baterii cu durată lungă de viață, adecvate pentru funcționarea la temperaturi ridicate.
  • Baterii litiu-titanat (LTO): Încărcare rapidă și performanță ridicată la temperaturi scăzute.
  • Sisteme de management termic: Tehnologii active de răcire și gestionare termică pentru a asigura funcționarea în siguranță a bateriilor în condiții extreme de temperatură.

Concluzie

Tehnologiile avansate BESS și chimicalele alternative ale bateriilor permit sistemelor de energie regenerabilă să devină mai eficiente și mai durabile. În timp ce bateriile litiu-ion sunt încă utilizate pe scară largă, alternativele precum bateriile Na-ion, bateriile cu flux, bateriile în stare solidă oferă un mare potențial pentru a face soluțiile de stocare a energiei mai sigure, mai economice și mai durabile.

Dacă aveți nevoie de inginerie pentru centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].

Criterii tehnice de proiectare și performanță pentru sistemele de stocare a energiei solare în baterii (BESS)

Sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) din centralele solare joacă un rol esențial în asigurarea continuității energiei regenerabile. Cu toate acestea, funcționarea eficientă a acestor sisteme necesită o inginerie atent proiectată și criterii de performanță standardizate. Standardele internaționale precum IEC 62933-2-1 oferă îndrumări în fiecare etapă a BESS, de la proiectare la procesele de testare. În această lucrare, vom examina proiectarea tehnică, parametrii de performanță și metodele de testare ale unui BESS integrat solar. Scopul nostru este de a demonstra modul în care sistemul maximizează atât fiabilitatea, cât și eficiența.

Cerințe de proiectare

Structură modulară și componente

Proiectarea BESS se bazează pe o abordare modulară. Celulele bateriei (de exemplu, litiu-fier-fosfat – LFP), sistemul de conversie a puterii (PCS), sistemul de gestionare a bateriei (BMS) și sistemul de gestionare a energiei (EMS) funcționează împreună. PCS, care respectă standardul IEC 62477-1, armonizează fluxul de energie cu rețeaua, în timp ce parametrii tehnici (puterea centralei, capacitatea bateriei etc.) constituie baza proiectării. În plus, sistemele HVAC asigură controlul temperaturii, iar măsurile de siguranță împotriva incendiilor în conformitate cu NFPA 855 (de exemplu, pereți intermediari care împiedică propagarea efectului de fugă termică) sunt o necesitate.

Parametrii de performanță

Capacitate și eficiență

Performanța unui BESS se măsoară în funcție de parametri precum capacitatea energetică, eficiența dus-întors și durata de viață a ciclului. În conformitate cu IEC 62933-2-1, capacitatea energetică nominală determină puterea de stocare a sistemului, în timp ce randamentul dus-întors de peste 98% minimizează pierderea de energie. În general, se cere o durată de viață minimă de 6 000 de cicluri cu o adâncime de descărcare de 80% și o rată maximă de autodescărcare de 4% pe lună. Acesta este un nivel rezonabil, deoarece înseamnă o performanță stabilă a centralei solare timp de 10 ani.

Timp de răspuns și viteză de încărcare

Răspunsul rapid al sistemului la nevoile rețelei este, de asemenea, un aspect critic. De exemplu, IEC 62933-2-1 cere ca PCS să răspundă în 200 de milisecunde. Rata de încărcare/descărcare de 1C specificată în regulamentul turc indică faptul că sistemul își poate încărca și descărca complet întreaga capacitate într-o oră. Această caracteristică sporește flexibilitatea centralelor solare, în special în aplicații precum reducerea vârfurilor de consum sau controlul frecvenței.

Metode de testare

Teste de performanță bazate pe standarde

Pentru a verifica performanța BESS, sunt efectuate teste ample. Clauza 6.2.1 din IEC 62933-2-1 definește ciclurile de încărcare-descărcare pentru a măsura capacitatea energetică reală, în timp ce 6.2.3 testează eficiența dus-întors. De exemplu, testele cu 80% DoD verifică dacă sistemul îndeplinește capacitatea specificată. IEC 62619 testează siguranța celulelor bateriei împotriva propagării scăpării termice, în timp ce IEC TS 62933-5-1 evaluează compatibilitatea conexiunii la rețea. În conformitate cu specificațiile tehnice, aceste teste trebuie să fie finalizate înainte de livrare, iar rezultatele trebuie să fie documentate. Pe scurt, procedurile de testare în conformitate cu standardele sunt un aspect foarte important.

Aplicații practice și pași următori

În centralele solare, BESS face diferența în scenariile practice. De exemplu, 10 MW de producție excedentară pot fi stocați în timpul zilei și transferați în rețea noaptea; acest lucru previne risipa de energie și echilibrează cererea. În conformitate cu IEC TS 62933-5-1, siguranța electrică și integrarea în rețea a sistemului sunt, de asemenea, testate, garantând performanța pe termen lung. În articolul următor, vom discuta despre impactul asupra mediului și strategiile de finalizare a duratei de viață a BESS. Proiectarea tehnică și performanța sunt doar începutul pentru un viitor energetic durabil. Desigur, acestea trebuie să fie susținute de legislație.

Dacă

Dacă aveți nevoie de inginerie legată de centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].

Introducere în sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) în centralele solare

Deși energia solară este una dintre pietrele de temelie ale revoluției energiei regenerabile, dependența producției sale de condițiile meteorologice și de momentul zilei reprezintă o provocare serioasă. Oprirea producției de energie pe vreme înnorată sau noaptea poate pune în pericol stabilitatea rețelei și continuitatea energiei. În acest moment, intră în joc sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS). BESS stochează excesul de energie electrică produs în centralele solare și permite utilizarea acestuia atunci când este necesar.

Natura intermitentă a energiei solare face ca stocarea energiei să fie inevitabilă. De exemplu, energia în exces produsă în timpul zilei este irosită dacă nu este transferată în rețea, în timp ce noaptea sau în timpul orelor de vârf ale cererii există o lipsă de producție. BESS acționează ca o punte pentru a elimina acest dezechilibru. Echipate cu tehnologii de baterii precum litiu-fier-fosfat (LFP), sistemele stochează energia de la panourile solare și o livrează rețelei sau utilizatorului atunci când este necesar. Conform specificațiilor tehnice, un BESS cu o capacitate de 10 MW și 14 MWh, de exemplu, poate crește semnificativ eficiența unei astfel de instalații. Astfel, zona de fiabilitate și utilizare a energiei regenerabile se extinde.

Deci, cum funcționează un BESS? Componentele cheie ale sistemului includ celulele bateriei, sistemul de conversie a energiei (PCS), sistemul de gestionare a bateriei (BMS) și sistemul de gestionare a energiei (EMS). Bateriile stochează energie, PCS convertește această energie din curent alternativ în curent continuu (sau invers), BMS monitorizează sănătatea și siguranța bateriilor, iar EMS optimizează fluxul de energie. În conformitate cu standardul IEC 62933-2-1, aceste componente funcționează într-o arhitectură coerentă pentru a maximiza performanța sistemului. De exemplu, o eficiență dus-întors de 98% minimizează pierderea de energie și crește eficiența BESS.

Standardele internaționale joacă un rol esențial în proiectarea și funcționarea acestor sisteme. IEC 62933-2-1 definește parametrii unității (cum ar fi capacitatea energetică nominală, timpul de răspuns) și metodele de testare ale BESS. De exemplu, se aplică cicluri specifice de încărcare-descărcare pentru a măsura capacitatea energetică reală a unui sistem, asigurând conformitatea cu nevoile centralei solare. În plus, IEC TS 62933-4-1 abordează impactul asupra mediului și asigură compatibilitatea sistemului cu mediul. Aceste standarde servesc drept ghid pentru integrarea BESS cu energia solară, îmbunătățind atât siguranța, cât și eficiența.

Beneficiile oferite de BESS sunt destul de plăcute. Sprijinirea stabilității rețelei, satisfacerea cererii de vârf (peak shaving), asigurarea controlului frecvenței și optimizarea utilizării energiei regenerabile sunt doar câteva dintre acestea. De exemplu, într-o centrală solară, BESS permite ca producția excedentară din timpul zilei să fie utilizată noaptea, aliniind astfel oferta de energie la cerere. De exemplu, un sistem proiectat cu o durată de viață de 6 000 de cicluri și o adâncime a descărcării (DoD) de 80% poate oferi performanțe fiabile timp de 10 ani. Acesta este un mare câștig atât din punct de vedere economic, cât și ecologic.

Pe scurt, putem defini DoD după cum urmează.

În concluzie, BESS este o soluție indispensabilă pentru a realiza pe deplin potențialul centralelor solare. Aceste sisteme modelează viitorul energiei regenerabile, sporind în același timp fiabilitatea rețelei.

Dacă aveți nevoie de inginerie legată de centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].

  • « Go to Previous Page
  • Pagină 1
  • Interim pages omitted …
  • Pagină 9
  • Pagină 10
  • Pagină 11
  • Pagină 12
  • Go to Next Page »

SOLARIAN