Një udhëzues për specifikimin e të dhënave në terren për inxhinierët EPC të energjisë diellore: si 4,200 elektroda kimike të tokëzimit të dërguara në një central fotovoltaik saudit 150 MW mbajtën një rezistencë prej 3.1 Ω të jastëkut për pesë vjet në 1,800 Ω·cm të tokës — dhe hapat e prokurimit, instalimit dhe auditimit që na çuan atje.

Të dhënat në terren të këtij artikulli vijnë nga një termocentral fotovoltaik saudit 150 MW që na arriti në gusht 2020 si një hetim rutinë. EPC me seli në Madrid kaloi nga çmimi për copë në specifikim në emailin e dytë - inxhinieri i tyre kryesor kishte përjetuar një projekt 50 MW në vitin 2018 ku një inventar shufrash të ujitur kishte kaluar kufirin e tensionit të prekjes në vitin e tretë. Ajo që vijon është sekuenca e prokurimit, instalimit dhe auditimit që prodhoi mesataren 3.1 Ω / 4.7 Ω më të keqen / modelin operativ pesëvjeçar pa mirëmbajtje - dhe grupi i vetëm i furnizuesve që pothuajse e prishi atë.

1. Specifikimi pa mirëmbajtje që filloi me një bimë me shufra uji të dështuar

Dështimi referues ishte një termocentral fotovoltaik kilian prej 50 MW i vënë në punë në vitin 2018 me shufra fotovoltaike të veshura me bakër me motor konvencional dhe një cikël ujitjeje gjashtëmujor. Deri në vitin e tretë, dritarja e tensionit të prekjes në gjashtë pllaka inverteri kishte devijuar mbi kufirin e projektimit sepse dy vizita të planifikuara për ujitje në vitin 2020 u anashkaluan (kufizime udhëtimi për shkak të COVID). Shufrat nuk kishin dështuar fizikisht - ato ishin tharë. Rezistenca e pllakave kaloi pragun 5 Ω në tre nga gjashtë pllakat.

Ky është boshllëku operativ që mbyll një elektrodë tokëzimi kimike. Produkti ynë është një bërthamë çeliku e veshur me bakër (17.2 mm deri në 25.4 mm) brenda një unaze të shpuar me diametër 100 mm deri në 150 mm, e mbushur nga një përbërës higroskopik - argjilë bentoniti e përbërë me sulfat magnezi dhe një aditiv që ruan lagështinë. Përbërësi thith lagështinë e ambientit dhe e mban atë kundër sipërfaqes së shufrës; sulfati i magnezit e mban vëllimin e menjëhershëm të tokës përçues. Pasoja në nivel impianti është se dritarja e tensionit të prekjes qëndron brenda kufirit të projektimit për jetëgjatësinë e projektimit prej 25 deri në 30 vjetësh, dhe cikli i ujitjes del jashtë planit të funksionimit dhe mirëmbajtjes.

Për projektin saudit, ndryshimi midis një shufre të ujitur dhe një elektrode kimike ishte një angazhim pesëvjeçar për funksionimin dhe mirëmbajtjen që EPC po e shkruante në aset që në ditën e parë. Pasi ky kuadër është në dhomë, primi për copë bëhet një artikull i mbrojtshëm.

2. Harta e Rezistencës së Tokës që Përcaktoi 4,200 Elektroda

Përgjigja e sinqertë përKur një elektrodë kimike pushon së qeni opsionaleështë harta e rezistencës së tokës. Për uzinën saudite ne kryem një studim Wenner me katër kunja në të gjithë gjurmën e grupit prej 1.8 km² me kunja në thellësinë e planifikuar të elektrodës (sonda 1.5 m dhe 3.0 m). Ndarja më poshtë është ajo që përdor kur një EPC bën të njëjtën pyetje në një projekt të ri.

Numri që ka rëndësi është leximi i rezistencës në thellësinë e planifikuar të elektrodës, jo leximi i sipërfaqes.Në vendndodhjen saudite, leximi sipërfaqësor me katër kunja ishte 380 Ω·cm (do të sugjeronte që një shufër e shtyrë ishte e mjaftueshme); leximi prej 1.5 m ishte 1,400 Ω·cm dhe leximi prej 3.0 m ishte 1,800 Ω·cm. Pa studimin e shtresuar, EPC do të kishte specifikuar një inventar shufrash të shtyrë të ujitur.

3. Çfarë do të thotë në të vërtetë "Pa Mirëmbajtje" në Raportin tonë të Testit të Tipit

Fraza është standarde e industrisë, por e pasaktë, kështu që e shënojmë me shkrim për çdo dërgesë. Një elektrodë tokëzimi kimike pa mirëmbajtje në dokun tonë të transportit ka katër veti inxhinierike që shfaqen në raportin e testit të tipit, dhe raporti është ajo që një EPC duhet të kërkojë të shohë para se të nënshkruajë PO-në.

1. Mbushje higroskopike (përIEC 62561-7).Bentoniti i përzier me sulfat magnezi (jo me klorur natriumi, i cili sulmon bërthamat e veshura me bakër). Testi i qëndrueshmërisë jonike 60°C / 30 ditë kap rrugët e shkurtra të furnizuesit: përbërjet në përputhje mbajnë ≥80% të reduktimit të rezistencës; grupi i furnizuesit i vitit 2022 ra në 65%, duke shkaktuar ndërrimin e përbërjes së brendshme.
2. Bërthama çeliku e veshur me bakër për tëNEMA GR-1, veshje minimale 254 µm.Kontrollon korrozionin galvanik. Ne refuzuam një furnizues të vitit 2021, veshja e të cilit ishte 180 µm — brenda specifikimeve për tokëzimin e sinjalit me rrymë të ulët, por shumë e hollë për ngarkesën e rrymës së impulsit që mbart një terminacion ESE gjatë një ngjarjeje goditjeje.
3. Gropë inspektimi e përhershme me një dritare matëse të fiksueshme.Polimer 300 mm × 300 mm × 300 mm (jo beton; betoni çahet gjatë ciklit termik të thatë). Leximi me fiksim i lejon ekipit të O&M të kontrollojë ritestimin e vitit të pestë në 30 sekonda për çdo bllok.
4. Nuk është planifikuar riujitje në planin e funksionimit dhe mirëmbajtjes.Manuali saudit kërkon një fiksim në vitin e parë, të tretë dhe të pestë - asgjë midis tyre. Një cikël ujitjeje gjashtë ose dymbëdhjetë-mujor do të thotë që elektroda është specifikuar gabimisht.

Dallimi midis njëelektrodë tokëzimi kimikedhe njëshufër tokësore joni elektrolitikNë linjën tonë është gjeometrike, jo funksionale — tub bakri kundrejt bërthamës së çelikut të veshur me bakër, e njëjta mbushje. Të dyja dhanë të njëjtën mesatare prej 3.1 Ω kundrejt objektivit prej 5 Ω në uzinën saudite.

4. Katër Standardet e Referuara në Specifikimet Saudite

Specifikimi saudit kryqëzoi katër standarde. Cili standard rregullonte cilin vendim është pjesa që EPC-të e lënë më shpesh të nënkuptuar - ja harta e punës.

Për platformat MV dhe nënstacionin POI,IEEE 80dheIEEE 665ishin kufizimi i lidhjes, jo rezistenca e papërpunuar e jastëkut. Të dy palët duhej të binin dakord për IEEE 837 përpara se të nënshkruanin.

5. Ku shkuan në të vërtetë elektrodat në rrjet

Në uzinën saudite, pyetja "ku t'i vendos?" u përgjigj duke përdorur një diagram me një vijë të vetme që EPC e rishikoi tri herë para se të transportohej kontejneri i parë. Elektrodat kimike u vendosën në pesë lloje të dallueshme vendndodhjesh - dhe dokumenti i prokurimit duhej të tregonte se cili standard rregullonte cilin vendndodhje, sepse e njëjta gjeometri e elektrodës specifikohej ndryshe për secilin.

Figura 2 — Një elektrodë kimike e tipit shufër tokëzimi me jon elektrolitik në një gropë inspektimi të përfunduar në një pllakë inverteri në një fabrikë në Arabinë Saudite. Bërthama e veshur me bakër është e salduar ekzotermikisht me përçuesin e tokëzimit të pajisjes në nivelin e gropës së inspektimit.

1. Jastëkë inverteri.Fillova me një për çdo jastëk; shtova një të dytë në 14 jastëkë ku studimi prej 1.5 m ishte mbi 1,800 Ω·cm (1,316 elektroda, mesatarisht 3.1 Ω).
2. Pllaka transformatorësh të tensionit të mesëm.Dy elektroda për jastëk plus një shtresë zhavorri sipërfaqësore, të projektuara kundrejt dritares së tensionit me prekje dhe hap IEEE 80 (84 jastëkë, 168 elektroda).
3. Kuti kombinuese.Një elektrodë për kuti (1,890 elektroda).
4. Të dy skajet e trungut kryesor të tokëzimit të pajisjeve DC.Dy elektroda (trungu 1.4 km).
5. Terminacionet e përçuesve poshtë të rrufesë ESE.24 terminale ajri ESE në perimetrin e grupit dhe në strehimin e pajisjes shpërndarëse MV, secili me një terminal me shufër tokëzimi me jone elektrolitike (kapaciteti i rrymës së impulsit ishte kufizimi i lidhjes).

Gjithsej: 4,200 elektroda kimike, që përputhen me orarin e prokurimit të EPC-së dhe kontejnerët që u larguan nga Xinchang midis shtatorit 2020 dhe marsit 2022. Gabimi që shoh më shpesh në rishikimin e parë është trajtimi i të pesë llojeve të vendndodhjeve si identike - ato nuk janë. Dokumenti i prokurimit duhet të tregojë se cili standard rregullon cilin vendndodhje.

6. Specifikimi i Kimisë së Mbushjes së Mbushjes që në të vërtetë e dalloi një furnizues

Në projektin saudit, specifikimi i mbushjes së sipërfaqes i ndau dy finalistët në listën e ofertave. Njëri dërgoi një katalog prej 14 faqesh me një referencë të vetme IEC 62561-7 në kopertinën e pasme. Tjetri dërgoi një raport testi tip prej 38 faqesh që mbulonte faktorin e reduktimit të rezistencës në katër kushte lagështie referuese, rezultatin e qëndrueshmërisë jonik 60°C / 30 ditë, kurbën e mbajtjes së lagështisë 90-ditore dhe deklaratën e pajtueshmërisë mjedisore të fazës ESIA. I dyti është furnizuesi që një EPC shkruan në një plan 25-vjeçar O&M.

Gjuha e prokurimit që shkruam për specifikimin saudit përmendte katër veti — të njëjtat katër që testojmë brenda kompanisë për çdo dërgesë dhe të njëjtat katër që paraqiten në raportin tonë të testimit të tipit.

• Faktori i reduktimit të rezistencës (sipas IEC 62561-7).Standardi: 12:1 në 20% lagështi referuese.
• Stabilitet jonik afatgjatë (60°C / ritestim 30-ditor).Sulfati i magnezit mbi klorur natriumi (kloridi sulmon bërthamat e veshura me bakër); pragu i mbajtjes ≥80%. Seria e furnizuesit të vitit 2022 u kthye në 65% - shkaku për përzierjen e brendshme të përbërësve.
• Ruajtja e lagështirës gjatë një cikli tharjeje 90-ditor.73% mbajtje pas 90 ditësh në 35°C / 30% RH — pika e të dhënave që EPC përdori për të caktuar ritestimin e vitit të pestë.
• Pajtueshmëria mjedisore në VNMS.Kalon panelin standard të rrjedhjeve nën 1 mg/L për metalet e rregulluara.

Fabrika që tregon raportin e testit të tipit me katër prona është ajo që një EPC shkruan në një plan 25-vjeçar të O&M; ajo që ka vetëm një fletë dimensionesh të shufrave shfaqet në vitin e dytë me një email "kompleks të ri të përmirësuar".

7. Si e specifikuam procedurën me gjashtë hapa për EPC-në saudite

Procedura e specifikimit me gjashtë hapa që ne e përshkuam EPC-në është e njëjta që e zbatojmë në çdo projekt fotovoltaik në shkallë të gjerë. Nuk është një listë e përgjithshme - çdo hap ka të bashkangjitur një vendim që një inxhinier EPC duhet të marrë për projektin e tij specifik.

1. Kryeni një studim të rezistencës së tokës me katër kunja Wenner në të gjithë gjurmën e planifikuar.Regjistrimi u krye në thellësi sondash prej 1.5 m dhe 3.0 m. Mospërputhja midis sipërfaqes dhe thellësisë në vendin saudit ishte 4× (380 Ω·cm kundrejt 1,800 Ω·cm).
2. Vendosni një rezistencë të synuar për çdo jastëk nga diagrami me një vijë të projektit.EPC-ja Saudite vendosi 5 Ω për çdo pllakë inverteri dhe 1 Ω për rrjetin e përgjithshëm ekuipotencial; të dyja u mbajtën gjatë ritestimit të vitit të pestë.
3. Specifikoni kiminë e mbushjes me shkrim, me bashkëngjitur raportin e testit të tipit me katër veti.Grupi i furnizuesit të vitit 2022 ishte rasti i provës - raporti arriti në 65% mbajtje para dërgesës.
4. Bllokoni gjeometrinë e shufrës dhe standardin e lidhësit.17.2 mm × 2.4 m të veshura me bakër për pllakat e inverterit; 25.4 mm × 2.4 m gjeometri jonike elektrolitike për pllakat e tensionit të mesëm dhe terminacionet e rrufeve. Lidhës të salduar ekzotermikë përIEEE 837, pa kapëse mekanike.
5. Instalojeni në tokë të padëmtuar me një vidë vertikale 100 mm.I njëjti vidë në të gjithë rrjetin — pa mjete të posaçme. Mbushni përsëri unazën përpara se të vulosni gropën e inspektimit; shmangni instalimin nëpër ujë të ndenjur (periudha e thatësisë 14-ditore para instalimit është rregulli i përgjithshëm në këtë vend).
6. Verifikoni me një test të rënies së potencialit gjatë vënies në punë dhe në vitin e pestë.Sipas familjes së metodave IEEE 81; rezistenca logaritmike, temperatura e tokës dhe lagështia. Testimi i përsëritur i bimës saudite në vitin e pestë rezultoi në mesataren 3.1 Ω me një shtresë më të keqe prej 4.7 Ω.

8. Blloku i përcaktimit të madhësisë që nuk e kuptuam siç duhet që në herën e parë

200 elektrodat e para në uzinën saudite u dërguan me një vidë 75 mm (inxhinieri i vendndodhjes së EPC-së e kishte përdorur atë në një projekt të mëparshëm me shufra të shtyrë) dhe leximet në terren dolën në mesataren 5.8 Ω kundrejt një objektivi prej 5 Ω - përbërësi nuk kishte vend për t'u hidratuar. Ne kaluam në 100 mm për 4,000 elektrodat e mbetura dhe mesatarja ra në 3.1 Ω. 200 vrimat e vogla nuk u ri-vidatuan; ato janë 6% e jastëkëve në brezin "mbi 2,000 Ω·cm" që morën trajtimin me dy elektroda.

Diferenca prej 0.4 Ω midis vidës 75 mm dhe 100 mm është variabli më i madh në anën e instalimit që kemi matur — dhe është variabli që kontrollon inxhinieri i vendit të EPC-së, jo fabrika apo kimia e mbushjes. Linja e përzierjes mund të shtrëngohet nga tabela e specifikimeve; vida jo.

9. Si lidhet kjo me ndërtimin global të energjisë diellore — dhe pse ka rëndësi për prokurimin EPC në vitin 2026

Vlera prej 3.1 Ω e uzinës saudite nuk është një përjashtim. Në të gjitha dërgesat tona të viteve 2020-2025 për fotovoltaikë në shkallë të gjerë në Lindjen e Mesme, Afrikën e Veriut, Jugperëndimin e SHBA-së dhe Australinë e brendshme, rezistenca mesatare e pllakave në instalimet e specifikuara saktë ka qenë në intervalin 2.8 deri në 3.6 Ω kundrejt një objektivi prej 5 Ω. Shpërndarja prej 0.8 Ω drejtohet nga brezi i tokës dhe disiplina e diametrit të vrimës së shpuarit në anën e instalimit. Konsistenca e kimisë së mbushjes së prapme ka më pak rëndësi sesa disiplina e diametrit të vrimës së shpuarit - një gjetje që e habiti ekipin tonë të QA kur audituam të dhënat e ritestimit të vitit të pestë kundrejt të dhënave të instalimit.

Ky model i të dhënave në terren qëndron kundër një ndërtimi që tani instalohet, ngaNdjekja e IEA-PVPS, mbi 400 GW kapacitet të ri fotovoltaik në vit.Pamje e shkurtër e IEA-PVPS 2024konfirmon se energjia fotovoltaike kumulative ka kaluar 2 TW;IEA Renewables 2024Raporti parashikon që panelet fotovoltaike në shkallë të gjerë do të mbeten kontribuesi më i madh në kapacitetin e ri të rinovueshëm deri në vitin 2030. Për ekipet e prokurimit, tokëzimi është zhvendosur nga një linjë gjenerike me shufra dhe kapëse në një kategori të njohur specifikimesh në shkallë të gjerë — dhe furnizuesit që mund të prodhojnë raportin e testit të tipit me katër prona janë ata që fitojnë hetimin.

10. Pyetje të Shpeshta nga Ekipet e Prokurimit EPC

Çfarë është një elektrodë tokëzimi kimike për një fermë diellore?

Një shufër çeliku e veshur me bakër e instaluar vertikalisht dhe e rrethuar nga një përbërës mbushës higroskopik që thith lagështinë e ambientit, duke stabilizuar rezistencën e elektrodës me kalimin e viteve pa ujitje manuale. Në uzinën saudite, 4,200 njësi u dërguan në vitet 2020-2022 me një mesatare prej 3.1 Ω në vitin e pestë.

Pse është e rëndësishme tokëzimi pa mirëmbajtje për fotovoltaikën në shkallë të gjerë?

Bimët mbulojnë dhjetëra deri në qindra hektarë me mijëra vendndodhje të elektrodave. Një elektrodë tradicionale në një cikël ujitjeje gjashtë ose dymbëdhjetë mujor e lë asetin të pambrojtur nëse orari nuk funksionon. Tokëzimi pa mirëmbajtje e heq ciklin.

Cila rezistencë e tokës është shumë e lartë për një shufër të shtyrë vetëm?

Mbi afërsisht 1,000 Ω·cm, një shufër e vetme e veshur me bakër nuk mund të arrijë në mënyrë të besueshme nën 5 Ω në platformë pa një numër të paarsyeshëm shufrash ose instalime shumë të thella. Në uzinën saudite, 73% e grupit ishte në brezin 1,000-2,000 Ω·cm; 6% mbi 2,000 Ω·cm morën elektroda me model delta.

Cilat standarde zbatohen për tokëzimin kimik në impiantet fotovoltaike?

IEEE 837për lidhëset,IEEE 80 / IEEE 665për dizajn në stilin e nënstacionit,IEC 62561-7për përbërjet e tokëzimit, dheNFPA 70 (NEC) Neni 690për tokëzimin e sistemit fotovoltaik.NEMA GR-1mbulon vetë shufrën.

Sa kohë zgjat në shërbim një elektrodë kimike?

Një elektrodë e specifikuar saktë ofron një dritare rezistence të qëndrueshme për të gjithë jetëgjatësinë e projektimit prej 25 deri në 30 vjetësh. Veshja prej bakri kontrollon korrozionin galvanik; mbushja e prapme mbetet aktive sepse është higroskopike. 4,200 elektrodat e uzinës saudite nuk janë ujitur përsëri që nga instalimi.

A i plotësojnë elektrodat kimike kërkesat e NEC 690?

Po.NFPA 70 (NEC) Neni 690mbulon tokëzimin e sistemit fotovoltaik; një elektrodë kimike me një bërthamë të veshur me bakër dheIEEE 837Pajisjet plotësojnë kërkesën.

Si ndryshon kimia e mbushjes nga bentoniti vetëm?

Bentoniti i pastër është higroskopik, por pakëson përmbajtjen jonike në stinët e thata. Një mbushje pa mirëmbajtje shton një paketë kripe elektrolitike (zakonisht sulfat magnezi) plus një aditiv që ruan lagështinë.

Ku duhet të vendosen elektrodat kimike në një panel fotovoltaik?

Në uzinën saudite: 1,316 në pllakat inverter, 168 në pllakat MV, 1,890 në kutitë kombinuese, 2 në të dy skajet e trungut DC prej 1.4 km, 24 në terminalet e rrufeve ESE — gjithsej 4,200. Gjeometria ndryshon sipas vendndodhjes.

Cili është ndryshimi midis një elektrode kimike dhe një shufre tokësore joni elektrolitike?

Përdoret në mënyrë të ndërsjellë në shumë fletë të dhënash. Nëlinja jonë, elektroda kimike përdor një tub bakri;shufër tokësore joni elektrolitikpërdor një bërthamë të veshur me bakër.

11. Mbyllje — Çfarë i kërkuam EPC-së Saudite të na dërgonte në ditën e parë

Nëse jeni inxhinieri i projektit EPC me dokumentin e prokurimit të hapur, minimumi që na lejon të japim një ofertë pa një cikël sqarimi gjashtë-javor është i njëjti gjashtë artikull që ekipi i Madridit dërgoi në gusht 2020: diagrami me një vijë me vendndodhjet e elektrodave, studimi i shtresuar Wenner në thellësinë e planifikuar, objektivat e rezistencës për çdo pllakë dhe për çdo rrjet, standardi i lidhësit (zakonishtIEEE 837), standardi i përbërjes së mbushjes (IEC 62561-7), dhe kufizimet e ESIA-s.

Për një projekt të drejtpërdrejtë, rruga më e shpejtë ështëfaqja e produktit të elektrodës kimike të tokëzimit, i/e/tëshufër tokësore joni elektrolitikdhemodul tokësorfaqet, ose5 më të mirëtblog.Kontaktoni zyrën tonë të eksportitpër një bisedë të drejtpërdrejtë.