Una guida di specificazione di dati di campu per l'ingegneri EPC solari: cumu 4.200 elettrodi di messa à terra chimica spediti à una centrale fotovoltaica saudita di 150 MW anu mantinutu una resistenza di pad di 3,1 Ω per cinque anni à 1.800 Ω·cm di terrenu - è i passi di approvvigionamentu, installazione è audit chì ci anu purtatu finu à quì.

I dati di campu di questu articulu provenenu da una centrale fotovoltaica saudita di 150 MW chì ci hè ghjunta in Aostu 2020 cum'è una dumanda di rutina. L'EPC basata in Madrid hè passata da u prezzu per pezzu à a specificazione in u secondu email - u so ingegnere principale avia vissutu un prughjettu di 50 MW in u 2018 induve un inventariu di barre irrigate avia superatu u margine di tensione di cuntattu in u terzu annu. Ciò chì seguita hè a sequenza di acquisti, installazione è audit chì hà pruduttu u mudellu operativu senza manutenzione di 3,1 Ω mediu / 4,7 Ω peghju / cinque anni - è l'unicu batch di fornitore chì l'hà quasi rottu.

1. A Specificazione Senza Manutenzione Chì Hà Cuminciatu Cù una Pianta di Canne Innaffiate Fallita

U guastu di riferimentu era una centrale fotovoltaica cilena di 50 MW messa in serviziu in u 2018 cù aste rivestite in rame cunvenziunali è un ciclu d'irrigazione di sei mesi. À u terzu annu, a finestra di tensione di cuntattu à sei pad di l'inverter era scesa sopra u margine di cuncepimentu perchè duie visite d'irrigazione previste in u 2020 sò state saltate (restrizioni di viaghju COVID). L'aste ùn avianu micca guastatu fisicamente - si eranu secche. A resistenza di i pad hà superatu a soglia di 5 Ω in trè di i sei pad.

Quella hè a lacuna operativa chì un elettrodu di messa à terra chimica chjude. U nostru pruduttu hè un core d'acciaio rivestitu di rame (da 17,2 mm à 25,4 mm) dentru un anulus trivellatu da 100 mm à 150 mm, riempitu da un cumpostu igroscopicu - argilla bentonite cumposta cù sulfatu di magnesiu è un additivu di ritenzione di l'umidità. U cumpostu assorbe l'umidità ambientale è a mantene contr'à a superficia di l'asta; u sulfatu di magnesiu mantene u vulume immediatu di u terrenu conduttivu. A cunsequenza à livellu di pianta hè chì a finestra di tensione di cuntattu ferma in u margine di cuncepimentu per a vita di cuncepimentu da 25 à 30 anni, è u ciclu d'irrigazione esce da u pianu O&M.

Per u prugettu saudita, a diffarenza trà una verga irrigata è un elettrodu chimicu era un impegnu di cinque anni di O&M chì l'EPC stava scrivendu in l'attivu u primu ghjornu. Una volta chì a struttura hè in a stanza, a prima per pezzu diventa una voce di linea difendibile.

2. A Carta di a Resistività di u Terrenu chì hà decisu 4.200 Elettrodi

A risposta onesta àQuandu un elettrodu chimicu smette d'esse facultativuhè a carta di resistività di u terrenu. Per a pianta saudita, avemu realizatu un'indagine Wenner à quattru pin in tutta l'impronta di a matrice di 1,8 km² cù pin à a prufundità prevista di l'elettrodi (sonde di 1,5 m è 3,0 m). A ripartizione quì sottu hè ciò chì aghju utilizatu quandu un EPC face a stessa dumanda nantu à un novu prughjettu.

U numeru chì importa hè a lettura di resistività à a prufundità prevista di l'elettrodu, micca a lettura di a superficia.Nant'à u situ saudita, a lettura di a superficia à quattru pin hè ghjunta à 380 Ω·cm (averia suggeritu chì una canna guidata era abbastanza); a lettura di 1,5 m era 1.400 Ω·cm è a lettura di 3,0 m era 1.800 Ω·cm. Senza u studiu stratificatu, l'EPC averia specificatu un inventariu di canne guidate irrigate.

3. Ciò chì significa in realtà "senza manutenzione" in u nostru rapportu di prova di tipu

A frasa hè standard in l'industria ma trascurata, dunque a mettimu per iscrittu per ogni spedizione. Un elettrodu di messa à terra chimica senza manutenzione nantu à u nostru muelle di spedizione hà quattru proprietà ingegneristiche chì appariscenu in u rapportu di prova di tipu, è u rapportu hè ciò chì un EPC duveria dumandà di vede prima di firmà l'ordine di compra.

1. Riempimentu igroscopicu (perIEC 62561-7).Bentonite cumposta cù sulfatu di magnesiu (micca cloruru di sodiu, chì attacca i nuclei rivestiti di rame). A prova di stabilità ionica à 60 ° C / 30 ghjorni scopre e scorciatoie di i fornitori: i cumposti conformi mantenenu ≥80% di riduzione di resistività; u lottu di u fornitore di u 2022 hè cascatu à 65%, attivendu u cambiamentu di cumposizione interna.
2. Core d'acciaio rivestito di rame àNEMA GR-1, Rivestimentu minimu di 254 µm.Cuntrolla a currusione galvanica. Avemu ricusatu un fornitore di u 2021 chì u so rivestimentu era di 180 µm - in e specifiche per a messa à terra di u signale à bassa corrente, ma troppu sottile per u caricu di corrente impulsiva chì una terminazione ESE porta durante un avvenimentu di colpu.
3. Fossa d'ispezione permanente cù una finestra di misurazione à pinza.Polimeru di 300 mm × 300 mm × 300 mm (micca béton; crepe di béton in cicli aridi-termali). A lettura à pinza permette à a squadra di O&M di verificà a prova di u quintu annu in 30 secondi per pad.
4. Nisuna irrigazione prevista in u pianu O&M.U manuale saudita dumanda una pinza à u primu annu, u terzu annu è u quintu annu - nunda trà. Un ciclu d'irrigazione di sei o dodici mesi significa chì l'elettrodu hè statu mal specificatu.

A distinzione trà unelettrodu di messa à terra chimicaè unasta di terra ionica elettroliticain a nostra linea hè geometrica, micca funziunale - tubu di rame vs core d'acciaio rivestitu di rame, listessu riempimentu. Tramindui anu furnitu a listessa media di 3,1 Ω contr'à l'ubbiettivu di 5 Ω in a pianta saudita.

4. I quattru standard incruciati in a specificazione saudita

A specificazione saudita hà fattu riferimenti incruciati à quattru norme. Quale norma hà guvernatu quale decisione hè a parte chì l'EPC lascianu più spessu implicita - eccu a mappa di travagliu.

Per i pad MV è a sottustazione POI,IEEE 80èIEEE 665eranu u vinculu di ligame, micca a resistenza di u pad crudu. Tramindui i cunduttori anu avutu à esse d'accordu nantu à IEEE 837 prima chì unu di i dui firmessi.

5. Induve l'elettrodi sò andati in realtà nantu à l'array

In a fabbrica saudita, a quistione "induve li mettu" hè stata rispostata cù un diagramma unifilare chì l'EPC hà rivisu trè volte prima di a spedizione di u primu container. L'elettrodi chimichi sò sbarcati in cinque tipi di locu distinti - è u documentu di appruvvisu duvia specificà quale norma guvernava quale locu, perchè a stessa geometria di l'elettrodu era specificata in modu diversu per ognunu.

Figura 2 — Un elettrodu chimicu di tipu barra di terra ionica elettrolitica in un pozzu d'ispezione finitu in una piattaforma d'inverter di una centrale saudita. U core rivestitu di rame hè saldatu esotermicamente à u cunduttore di terra di l'apparecchiatura à u livellu di u pozzu d'ispezione.

1. Cuscinetti di l'inverter.Cuminciatu cù unu per pad; aghjuntu un secondu nantu à 14 pad induve u sondaggio di 1,5 m era sopra à 1.800 Ω·cm (1.316 elettrodi, media 3,1 Ω).
2. Piani di trasformatore MV.Dui elettrodi per pad più un stratu di ghiaia superficiale, cuncipiti contr'à a finestra di tensione di toccu è di passu IEEE 80 (84 pad, 168 elettrodi).
3. Scatole di cumbinazione.Un elettrodu per scatula (1.890 elettrodi).
4. E duie estremità di u troncu principale di messa à terra di l'equipaggiu DC.Dui elettrodi (troncu di 1,4 km).
5. Terminazioni di conduttori di calata per fulmini ESE.24 terminali d'aria ESE nantu à u perimetru di u schieramentu è l'alloghju di l'apparecchiatura di cummutazione MV, ognunu cù una terminazione di barra di terra ionica elettrolitica (a capacità di corrente impulsiva era u vinculu vincolante).

Tutale: 4.200 elettrodi chimichi, chì currispondenu à u calendariu di acquisti di l'EPC è à i container chì anu lasciatu Xinchang trà settembre 2020 è marzu 2022. L'errore chì vecu più spessu in a prima revisione hè di trattà tutti i cinque tipi di locu cum'è identichi - ùn sò micca. U documentu di acquisti deve indicà quale norma guverna quale locu.

6. A Specificazione di a Chimica di u Riempimentu chì hà veramente Differenziatu un Fornitore

In u prugettu saudita, a specificazione di u riempimentu hà separatu i dui finalisti in a lista di l'offerta. Unu hà mandatu un catalogu di 14 pagine cù una sola riferenza IEC 62561-7 in u quartu di copertina. L'altru hà mandatu un rapportu di prova di tipu di 38 pagine chì copre u fattore di riduzione di a resistività in quattru cundizioni di umidità di riferimentu, u risultatu di stabilità ionica di 60 ° C / 30 ghjorni, a curva di ritenzione di l'umidità di 90 ghjorni è a dichjarazione di cunfurmità ambientale di a fase ESIA. U secondu hè u fornitore chì un EPC scrive in un pianu O&M di 25 anni.

U linguaghju di l'approvvigionamentu chì avemu finitu per scrive per a specificazione saudita citava quattru pruprietà - e stesse quattru chì pruvemu internamente per ogni spedizione, è e stesse quattru chì tornanu in u nostru rapportu di prova di tipu.

• Fattore di riduzione di resistività (per IEC 62561-7).Standard: 12:1 à 20% d'umidità di riferimentu.
• Stabilità ionica à longu andà (60°C / 30 ghjorni di prova).Sulfatu di magnesiu annantu à u cloruru di sodiu (u cloruru attacca i nuclei rivestiti di rame); soglia ≥80% di ritenzione. U lottu di u fornitore di u 2022 hè ghjuntu à 65% - u fattore scatenante per a cumpusizione interna.
• Ritenzione di umidità durante un ciclu di asciugatura di 90 ghjorni.73% di ritenzione dopu à 90 ghjorni à 35°C / 30% RH - u puntu di dati chì l'EPC hà utilizatu per stabilisce a ripetizione di u quintu annu.
• Cunfurmità ambientale à ESIA.Passa u pannellu standard di lisciviatu sottu à 1 mg/L per i metalli regulati.

A fabbrica chì mostra u rapportu di prova di tipu di quattru pruprietà hè quella chì un EPC scrive in un pianu O&M di 25 anni; quella chì hà solu una scheda di dimensione di l'asta appare à u secondu annu cù un email "novu cumpostu miglioratu".

7. Cumu avemu specificatu a prucedura in sei tappe per l'EPC saudita

A prucedura di specificazione in sei tappe chì avemu seguitu cù l'EPC hè a listessa chì applichemu per ogni prughjettu fotovoltaicu à grande scala. Ùn hè micca una lista generica - ogni tappa hà una decisione attaccata chì un ingegnere EPC deve piglià per u so prughjettu specificu.

1. Eseguite un studiu di resistività di u terrenu Wenner à quattru pin in tutta l'impronta pianificata.Registrazione à 1,5 m è 3,0 m di prufundità di sonda. A discrepanza superficia-prufundità nant'à u situ saudita era 4× (380 Ω·cm vs 1.800 Ω·cm).
2. Definite una resistenza target per pad da u diagrama unifilare di u prugettu.L'EPC saudita hà stabilitu 5 Ω per pad di l'inverter è 1 Ω per a rete equipotenziale generale; tramindui sò stati mantenuti finu à a prova di u quintu annu.
3. Specificà a chimica di u riempimentu per iscrittu, cù u rapportu di prova di tipu di quattru pruprietà allegatu.U batch di furnitori di u 2022 era u casu di prova - u rapportu hà rilevatu a ritenzione di u 65% prima di a spedizione.
4. Bloccate a geometria di a barra è u standard di u connettore.Rivestimentu in rame di 17,2 mm × 2,4 m per i pad di l'inverter; Geometria di ioni elettrolitici di 25,4 mm × 2,4 m per i pad MV è e terminazioni di fulmini. Connettori saldati esotermicamente perIEEE 837, senza morsetti meccanichi.
5. Installate in un terrenu micca disturbatu cù una trivella verticale di 100 mm.A listessa trivella in tuttu u sistema - senza strumenti speciali. Riempite l'anellu prima di sigillà u pozzu d'ispezione; evitate l'installazione attraversu acqua stagnante (un periodu di secca di 14 ghjorni prima di l'installazione hè a regula generale in questu situ).
6. Verificate cù una prova di caduta di putenziale à a messa in serviziu è à u quintu annu.Per a famiglia di metudi IEEE 81; resistenza logaritmica, temperatura di u terrenu è umidità. U test di l'ultima volta di a pianta saudita hè ghjuntu à una media di 3,1 Ω cù un peghju pad di 4,7 Ω.

8. U Bloccu di Dimensionamentu Ùn Avemu Micca Ottenutu Ghjustu a Prima Volta

I primi 200 elettrodi di a fabbrica saudita sò stati spediti cù una trivella di 75 mm (l'ingegnere di situ di l'EPC l'avia utilizata in un prughjettu precedente di barre guidate) è e letture di campu sò tornate à una media di 5,8 Ω contr'à un target di 5 Ω - u compostu ùn avia micca spaziu per idratassi. Simu passati à 100 mm per i restanti 4.000 elettrodi è a media hè cascata à 3,1 Ω. I 200 fori sottodimensionati ùn sò stati ri-trivellati; sò u 6% di i pad in a banda "sopra i 2.000 Ω·cm" chì anu ricevutu u trattamentu à doppiu elettrodu.

A diffarenza di 0,4 Ω trà a coclea di 75 mm è quella di 100 mm hè a più grande variabile di u latu di l'installazione chì avemu misuratu - è hè a variabile chì l'ingegnere di u situ di l'EPC cuntrolla, micca a fabbrica o a chimica di u riempimentu. A linea di cumpusizione pò esse stretta da u desk di specifiche; a coclea ùn pò micca.

9. Cumu questu si cunnetta à a custruzzione solare glubale - è perchè hè impurtante per l'approvvigionamentu EPC in u 2026

I 3,1 Ω di a centrale saudita ùn sò micca un valore anomalu. In e nostre spedizioni 2020-2025 à u fotovoltaicu à scala industriale in u Mediu Oriente, l'Africa di u Nordu, u Sud-Ovest di i Stati Uniti è l'Australia interna, a resistenza media di i cuscinetti nantu à l'installazioni specificate currettamente hè ghjunta in a gamma da 2,8 à 3,6 Ω contr'à un target di 5 Ω. A dispersione di 0,8 Ω hè guidata da a banda di u terrenu è da a disciplina di u diametru di u foru di a trivella da u latu di l'installazione. A consistenza di a chimica di riempimentu hè menu impurtante chè a disciplina di u diametru di u foru di a trivella - una scuperta chì hà surprisatu a nostra squadra di QA quandu avemu verificatu i dati di i test di u quintu annu contr'à i registri di l'installazione.

Quellu mudellu di dati di campu si trova contr'à una custruzzione chì s'installa avà, daTracciamentu IEA-PVPS, ben più di 400 GW di nova capacità fotovoltaica à l'annu. UIstantanea IEA-PVPS 2024cunfirma chì u PV cumulativu hà superatu 2 TW; uIEA Energie Rinnuvevuli 2024U rapportu prevede chì u fotovoltaicu à scala utilità resterà u più grande cuntributore à a nova capacità rinnuvevule finu à u 2030. Per e squadre di appalti, a messa à terra hè passata da una linea generica di barre è morsetti à una categuria di specificazione à scala utilità ricunnisciuta - è i fornitori chì ponu pruduce u rapportu di prova di tipu di quattru pruprietà sò quelli chì vincenu l'inchiesta.

10. Dumande Frequenti da e Squadre di Approvvigionamentu EPC

Chì ghjè un elettrodu di messa à terra chimica per una splutazione solare?

Una barra d'acciaio rivestita di rame installata verticalmente è circundata da un cumpostu di riempimentu igroscopicu chì assorbe l'umidità ambientale, stabilizendu a resistenza di l'elettrodi per anni senza irrigazione manuale. In a pianta saudita, 4.200 spediti trà u 2020 è u 2022 cù una media di 3,1 Ω à u quintu annu.

Perchè a messa à terra senza manutenzione hè impurtante per u fotovoltaicu à grande scala?

E piante coprenu decine à centinaie d'ettari cù migliaia di lochi d'elettrodi. Un elettrodu tradiziunale nantu à un ciclu d'irrigazione di sei o dodici mesi lascia l'attivu senza prutezzione se u calendariu ùn rispetta micca. A messa à terra senza manutenzione elimina u ciclu.

Chì resistività di u terrenu hè troppu alta per una sola asta guidata?

Sopra à circa 1.000 Ω·cm, una sola asta rivestita di rame ùn pò micca ghjunghje in modu affidabile sottu à 5 Ω à u pad senza un numeru irragionevule di aste o installazioni assai prufonde. In l'impianto saudita, u 73% di a matrice era in a banda 1.000-2.000 Ω·cm; u 6% sopra à 2.000 Ω·cm hà avutu elettrodi à schema delta.

Quali norme s'applicanu à a messa à terra chimica di l'impianti fotovoltaici?

IEEE 837per i connettori,IEEE 80 / IEEE 665per u cuncepimentu in stile di sottustazione,IEC 62561-7per i cumposti di messa à terra, èArticulu 690 di a NFPA 70 (NEC)per a messa à terra di u sistema fotovoltaicu.NEMA GR-1copre a canna stessa.

Quantu dura in serviziu un elettrodu chimicu?

Un elettrodu specificatu currettamente furnisce una finestra di resistenza stabile per tutta a vita di cuncepimentu di 25 à 30 anni. U rivestimentu di rame cuntrolla a currusione galvanica; u riempimentu ferma attivu perchè hè igroscopicu. I 4.200 elettrodi di a pianta saudita ùn sò stati irrigati di novu dapoi l'installazione.

L'elettrodi chimichi rispondenu à i requisiti NEC 690?

Iè.Articulu 690 di a NFPA 70 (NEC)copre a messa à terra di u sistema fotovoltaicu; un elettrodu chimicu cù un core rivestitu di rame èIEEE 837L'accessori soddisfanu l'esigenza.

Cumu hè diversa a chimica di u riempimentu da a bentonite sola?

A bentonite pura hè igroscopica ma esaurisce u cuntenutu ionicu durante e stagioni secche. Un riempimentu senza manutenzione aghjusta un pacchettu di sali elettrolitici (tipicamente sulfatu di magnesiu) più un additivu di ritenzione di umidità.

Induve devenu esse piazzati l'elettrodi chimichi nantu à un pannellu fotovoltaicu?

In a centrale saudita: 1.316 à i pads di l'inverter, 168 à i pads MV, 1.890 à e scatule di cumbinazione, 2 à e duie estremità di u trunk DC di 1,4 km, 24 à e terminazioni di fulmini ESE - 4.200 in tutale. A geometria differisce secondu u locu.

Chì ghjè a differenza trà un elettrodu chimicu è una barra di terra ionica elettrolitica?

Adupratu in modu intercambiabile in parechje schede tecniche. Ina nostra linea, l'elettrodu chimicu usa un tubu di rame; uasta di terra ionica elettroliticausa un core rivestitu di rame.

11. Chjuditura - Ciò chì avemu dumandatu à l'EPC saudita di mandà ci u primu ghjornu

Sè vo site l'ingegnere di u prugettu EPC cù u documentu di appruvvisu apertu, u minimu chì ci permette di fà un preventivu senza un ciclu di chiarificazione di sei settimane hè u listessu sei elementi chì a squadra di Madrid hà mandatu in Aostu 2020: u diagramma unifilare cù e pusizioni di l'elettrodi, u sondaggio Wenner stratificatu à a prufundità prevista, l'ubbiettivi di resistenza per pad è per griglia, u standard di u connettore (tipicamenteIEEE 837), u standard di u cumpostu di riempimentu (IEC 62561-7), è i vincoli ESIA.

Per un prughjettu in diretta, a strada più rapida hè apagina di u pruduttu di l'elettrodu di messa à terra chimica, uasta di terra ionica elettroliticaèmodulu di terrapagine, o uI 5 miglioribloggu.Cuntattate u nostru ufficiu d'esportazioneper una cunversazione diretta.