Data ya shambani kutoka kwa kiwanda cha PV cha Saudia chenye uwezo wa MW 150 (elektrodi za kemikali 4,200, upinzani wa wastani wa pedi wa 3.1 Ω) na usafirishaji wa nje wa ME/Africa/SEA: kwa nini viboko vinavyoendeshwa kawaida hushindwa katika udongo wa mchanga, miamba na laterite - na hati ya ununuzi inasema nini badala yake.

Mazungumzo ninayotaka kuangazia makala haya yalitokea mnamo Agosti 2020, wakati EPC yenye makao yake makuu Madrid ilipotuma uchunguzi ambao uligeuka kuwa mradi wa PV wa Saudia wa MW 150 ambao data ya uwanja wa makala haya inatoka. Barua pepe ya uchunguzi iliulizwa kuhusuviboko vya udongo vya kemikalikwa eneo la PV la kiwango cha matumizi ambapo utafiti wa upinzani wa udongo ulikuwa umerudi katika bendi ya 1,500 hadi 2,200 Ω·cm. Ripoti ya jioteknolojia ilikuwa wazi, EPC ilikuwa na uwezo, na eneo hilo lilikuwa katika ukanda wa caliche ambao mhandisi mkuu alikuwa ameuona kwenye mradi mdogo nchini Chile mnamo 2018 ambapo hesabu ya fimbo iliyomwagiliwa maji ilikuwa imepita kiwango cha voltage ya mguso katika mwaka wa tatu kwa sababu ziara mbili zilizopangwa za kumwagilia zilirukwa wakati wa vikwazo vya usafiri wa COVID. Hakutaka kurudia hilo. Makala unayosoma ni hoja ya uhandisi iliyotoka kwenye barua pepe hiyo - mfumo wa aina ya udongo ambao EPC hatimaye iliuandika kwenye hati ya ununuzi, na data ya shambani kutoka kwa kiwanda kilichoizalisha.

Mwongozo huu ni kwa ajili ya timu za ununuzi zinazopokea uchunguzi kama huo: wamiliki wa miradi ya ME, Afrika na SEA ambao ripoti yao ya kijioteknolojia iko mezani, ambao timu yao ya usanifu inaomba elektrodi ya kemikali badala ya fimbo inayoendeshwa, na ambao hati yao ya ununuzi inapaswa kuandikwa katika wiki mbili zijazo. Aina tatu za udongo zilizo hapa chini - mchanga, mwamba na laterite - ndizo zinazoonekana mara nyingi katika ripoti hizo, na hali za kushindwa ni mahususi kwa kila moja. Kile kisichobadilika katika tatu hizo ni jibu la upande wa ununuzi.

1. Udongo wa Mchanga — Kushindwa kwa Waya Hewani

Mchanga mkavu ndio unaopingana zaidi kati ya njia tatu za kushindwa. Kwenye karatasi unaonekana kama njia nzuri kabisa ya kutuliza udongo: ni huru, hutoka maji vizuri, na ni rahisi kufyonza. Hata hivyo, usomaji wa Wenner wa pini nne unaelezea hadithi tofauti. Mchanga mkavu wa jangwani kwa kina cha mita 1 kwa kawaida husoma kati ya 3,000 na 10,000 Ω·cm; mchanga wa matuta ya mchanga kwa kina cha mita 1.5 unaweza kusoma zaidi ya 20,000 Ω·cm katika hali mbaya zaidi. Sababu ni ionic, si ya mitambo: mchanga mkavu hauna karibu kiwango cha udongo wa mfinyanzi na karibu hakuna kiwango cha madini kilichoyeyuka ili kutoa mkondo mbali na uso wa fimbo.

Kinachobadilisha hesabu ni unyevu kwenye uso wa fimbo. A fimbo ya udongo ya kemikalini kiini kilichofunikwa na shaba ndani ya annulus iliyotiwa 100 mm, huku annulus ikijazwa na kiwanja cha kurudi nyuma cha mseto (kawaida bentonite iliyochanganywa na magnesiamu sulfate). Kiwanja hunyonya unyevunyevu wa mazingira kutoka kwenye udongo na kutokana na unyevunyevu wa msimu, hukishikilia dhidi ya uso wa fimbo, na polepole hutoa kiwango cha ioni kwenye ujazo wa udongo wa haraka. Matokeo yake ni kwamba kiolesura cha fimbo-kwa-udongo hufanya kazi kama udongo wa labda 200 Ω·cm hata wakati udongo mkubwa unaozunguka unasoma 8,000 Ω·cm. Jiometri ya fimbo ya NEMA GR-1 haijabadilika; mabadiliko gani ni mguso wa udongo.

Katika usafirishaji wetu kwenda Mashariki ya Kati kati ya 2020 na 2025, upinzani wa wastani wa pedi kwenye mitambo ya fimbo ya kemikali-ardhi katika bendi ya mchanga ya Ω·cm 2,000 hadi 8,000 ulitua kwa 3.6 Ω dhidi ya shabaha ya muundo wa 5 Ω, bila mzunguko wa kumwagilia. Mitambo ya fimbo inayoendeshwa pekee kwenye maeneo ya karibu katika bendi hiyo hiyo ilisoma kati ya 18 na 42 Ω wakati wa kuanza kutumika, na iliongezwa tena ndani ya mwaka wa kwanza. Fimbo ilikuwa na kipenyo sawa. Tofauti ilikuwa kujaza nyuma.

2. Udongo wa Miamba — Kikwazo cha Chupa cha Tabaka la Caliche

Tovuti ya Saudi Arabia iliyotoa data ya uwanja katika makala haya ilikuwa na safu ya caliche kwenye mita 3.5 kwenye kona ya safu ya kusini magharibi. Kipimo cha awali kilihitaji fimbo zinazoendeshwa za mita 2.4 — ambazo zilifanya kazi kwenye 94% ya safu. 6% iliyobaki ilikaa kwenye caliche yenye kina kifupi sana kuweza kupita na yenye upinzani mkubwa kupuuzwa. Pedi sita kwenye kona hiyo zilisoma juu ya 4.7 Ω wakati wa kuanza kazi hata kwa fimbo iliyopanuliwa hadi mita 3.0. Tulifanya mambo mawili: tulibadilisha hadi elektrodi zilizopanuliwa maradufu zenye muundo wa delta (fimbo mbili za mita 2.4 katika pembetatu kuzunguka kila pedi) na tukaongeza.moduli za ardhi za grafiti za safu wimakwenye pedi za transfoma za MV sambamba. Jaribio la mwaka wa tano lilirudi kwenye 4.7 Ω mbaya zaidi — ndani ya ukingo wa muundo — kwa sababu moduli zilipanua uso wa equipotential upande ambapo njia ya wima ilikuwa imefungwa.

Maeneo ya miamba yamegawanywa katika makundi mawili ya vitendo kwa timu ya ununuzi. La kwanza ni mwamba uliopasuka wenye mapengo yaliyojazwa udongo — unaoweza kubadilishwa, lakini fimbo hugusa tu sehemu ya udongo, si matrix ya mwamba. La pili ni mwamba usio na dosari au caliche (udongo ulio na saruji ya kalsiamu kaboneti) kwenye au karibu na kina cha elektrodi kilichopangwa, ambapo kuendesha kunakuwa vigumu au kutokuwa na uchumi. Mashariki ya Kati na magharibi mwa Marekani huona kundi kubwa la pili; sehemu kubwa za Saudi Arabia, Qatar na UAE zina safu ya caliche kati ya mita 2 na 4, naTaarifa za Udongo Duniani za ISRICKatalogi inaweka wasifu sawa katika Sahel na Pembe ya Afrika katika maeneo yenye ukame wa msimu.

Kwa swali la kina kuhusu ununuzi kwenye maeneo yenye miamba,Kitovu cha data ya uainishaji wa udongo cha FAOInaruhusu timu ya ununuzi kuchora ramani ya udongo wa kikanda kabla ya mkandarasi wa jioteknolojia kuhama — mahali pa bei nafuu zaidi pa kujifunza kama eneo hilo liko kwenye msingi wa caliche au granite iliyochakaa.Hati ya marejeleo ya FAO World Soilsni marejeleo ya uwanjani kwa majina ya tabaka la udongo ambayo huishia kwenye BES (Karatasi ya Tathmini ya Zabuni).

3. Udongo wa Laterite — Tatizo la Kuelea kwa Msimu

Laterite ni aina ya udongo ambapo fimbo ya kawaida inayoendeshwa hupita ikianza kufanya kazi na kisha hushindwa kufanya kazi kimya kimya kwenye dirisha la mguso wakati wa kiangazi. Laterite ni udongo uliobaki wenye utajiri wa chuma na alumini unaopatikana katika maeneo mengi ya kitropiki ya Afrika (Nigeria, Ghana, Kenya, Msumbiji), Asia Kusini (sehemu kubwa ya India ya Peninsula, Sri Lanka, sehemu za Bangladesh) na sehemu za Amerika Kusini (kaskazini mashariki mwa Brazil, Guyana). Umbo la udongo lina maji mengi na lina kiwango cha juu cha oksidi ya chuma, ambayo ndiyo inayoipa rangi nyekundu-kahawia.

Tatizo la umeme ni mabadiliko ya msimu. Uchunguzi wa shambani uliochapishwa kwenye laterite ya Afrika Magharibi kwa kawaida huripoti upinzani wa msimu wa mvua katika kiwango cha 200 hadi 800 Ω·cm — kinachofaa kabisa kwa fimbo inayoendeshwa kawaida — na upinzani wa msimu wa kiangazi zaidi ya 5,000 Ω·cm — nje ya kiwango kinachofaa kwa fimbo hiyo hiyo. Fimbo inayoendeshwa haibadiliki; udongo unaoizunguka hubadilika. Mzunguko wa kumwagilia wa miezi 6 unaweza kurekebisha usomaji wa msimu wa kiangazi, lakini tatizo lile lile la nidhamu ya kumwagilia hujitokeza tena: timu ya kumwagilia ambayo haionekani kwa wakati unaofaa huacha pedi ndani ya bendi ya hitilafu ya dirisha la mguso kwa msimu uliobaki wa kiangazi.

Kwa maeneo ya SEA laterite haswa, mantiki hiyo hiyo ya msimu inatumika kwa muda tofauti kidogo wa msimu: msimu wa kiangazi nchini Indonesia na Ufilipino ni mfupi lakini mkali zaidi kuliko msimu wa kiangazi wa Afrika Magharibi, ambayo ina maana kwamba mabadiliko ya upinzani hubanwa hadi kwenye dirisha gumu zaidi. Mfano wa uendeshaji wa fimbo ya kemikali-ardhi - kujaza unyevu nyuma, bila mzunguko wa kumwagilia - hufanya kazi katika visa vyote viwili.

4. Hati ya Ununuzi Inasema Nini

Katika aina tatu za udongo hapo juu, uamuzi wa uhandisi ni sawa: fimbo ya kawaida inayoendeshwa si bidhaa sahihi. Hati ya ununuzi lazima ieleze ni nini.

Vidhibiti vitatu vya upande wa ununuzi vinatofautisha kati ya vipimo vinavyotatua tatizo na vipimo vinavyosababisha tatizo.

1. Ripoti ya aina ya mtihani iliyoambatanishwa na Ofisi ya Utumishi.Fimbo ya udongo ya kemikali si bomba la shaba tu — ni kemia iliyo ndani yake. Msambazaji anapaswa kusafirisha ripoti ya majaribio ya aina nne ya mali: kipengele cha kupunguza upinzani katika unyevu wa marejeleo, utulivu wa ioni wa muda mrefu kwa 60 °C / siku 30, uhifadhi wa unyevu katika siku 90 za kukausha, na kufuata sheria za mazingira katika hatua ya ESIA. Tulipoteza kundi la 2019 kutokana na mchanganyiko wa sodiamu-kloridi (kloridi hushambulia viini vilivyofunikwa na shaba ndani ya ala), na kundi letu la wasambazaji la 2022 lilishindwa jaribio la utulivu wa ioni kwa uhifadhi wa 65% — chini ya kizingiti chetu cha ndani cha 80% — ndiyo maana tulihitimu laini ya mchanganyiko wa ndani. Msambazaji ambaye hawezi kusafirisha ripoti hiyo ni msambazaji ambaye anafika mwishoni mwa mwaka wa pili na barua pepe ya "tuna mchanganyiko mpya ulioboreshwa".
2. Kiunganishi cha kawaida kimefungwa kwenye IEEE 837.Vibanio vya mitambo hushindwa mtihani wa mkondo wa msukumo katikaIEC 62561-1na haipaswi kutumika kwenye mradi wa kiwango cha matumizi. Kiwango cha kiunganishi ni sehemu ya vipimo vinavyolinda mali katika maisha yote ya usanifu wa miaka 25.
3. Jiometri ya fimbo kwa kilaNEMA GR-1.Kipenyo cha milimita 17.2 hadi milimita 25.4, unene wa kifuniko cha shaba ≥ 254 µm. Unene wa kifuniko ni muhimu zaidi kwenye mizigo ya mkondo wa msukumo (vizuizi vya ESE, pedi za MV) — kifuniko chembamba hushindwa kwanza.

5. Kufunga — Mambo ambayo Upande wa Ununuzi Unalazimika Kuuliza Kwanza

Kiwanda cha Saudi chenye uwezo wa MW 150 kilichofungua makala haya kilirudi katika upinzani wa wastani wa pedi wa 3.1 Ω dhidi ya shabaha ya muundo wa 5 Ω katika jaribio la marudio la mwaka wa tano, huku pedi mbaya zaidi ikiwa 4.7 Ω katika kona ya kusini-magharibi ambapo caliche iliacha kuendesha wima. Hakuna hata moja ya nambari hizo zilizokuwepo kama hoja ya ununuzi wakati Madrid EPC ilituma barua pepe ya uchunguzi ya Agosti 2020 - ni matokeo ya kuandika kemia ya kujaza nyuma, kiwango cha kiunganishi, jiometri ya fimbo na mpangilio wa shabaha ya udongo katika hati hiyo hiyo, na kisha kuwaruhusu wafanyakazi wa usakinishaji kufanya kazi hiyo.

Ikiwa wewe ni mmiliki wa mradi katika Mashariki ya Kati, Afrika au Asia ya Kusini-mashariki na hati ya ununuzi iko wazi, swali linaloamua kama mradi unabaki ndani ya dirisha lake la usanifu kwa miaka 25 ijayo sio "nitanunua fimbo gani" - ni "ni upinzani gani wa udongo katika kina cha elektrodi kilichopangwa, na ni ipi kati ya njia tatu za kushindwa hapo juu inayotumika." Pata jibu la udongo kwanza; jibu la bidhaa linafuata. Swali la ununuzi basi ni lipi kati ya familia mbili za bidhaa -fimbo ya udongo ya kemikali or moduli ya ardhi ya grafiti ya safu wima(au zote mbili, kwenye maeneo magumu zaidi) — inafaa ukanda wa udongo na kikomo cha kina. Ukurasa kamili wa kategoria katika/elektrodi-ya-kutuliza-kemikali/ina chaguzi za jiometri, naWatengenezaji 5 Bora wa Fimbo ya Kusaga ya Ioni ya Elektroliti kwa Mwaka 2025Blogu ina orodha fupi ya wasambazaji.

Kwa kifurushi cha sampuli na ripoti ya majaribio ya aina nne ya mali kwenye mradi maalum, njia ya haraka zaidi niukurasa wa wasiliana nasiSampuli za usafirishaji kwa miradi ya ME, Africa na SEA kwa kawaida huondoka kiwandani ndani ya wiki moja, huku majibu ya kiufundi yakitolewa ndani ya siku moja ya kazi.