Mwongozo wa vipimo vya data ya uwanjani kwa wahandisi wa nishati ya jua ya EPC: jinsi elektrodi 4,200 za kutuliza kemikali zilizosafirishwa hadi kwenye kiwanda cha PV cha Saudia chenye uwezo wa MW 150 zilivyoshikilia upinzani wa pedi ya 3.1 Ω kwa miaka mitano kwenye udongo wa 1,800 Ω·cm — na hatua za ununuzi, usakinishaji, na ukaguzi zilizotufikisha hapo.

Data ya sehemu ya makala haya inatoka kwa kiwanda cha PV cha Saudia chenye uwezo wa MW 150 kilichotufikia mnamo Agosti 2020 kama uchunguzi wa kawaida. EPC yenye makao yake makuu Madrid ilihama kutoka bei kwa kila kipande hadi vipimo katika barua pepe ya pili — mhandisi wao mkuu alikuwa amepitia mradi wa MW 50 mwaka wa 2018 ambapo hesabu ya fimbo iliyomwagika ilikuwa imepita kiwango cha voltage ya mguso katika mwaka wa tatu. Kinachofuata ni mlolongo wa ununuzi, usakinishaji, na ukaguzi uliozalisha wastani wa Ω 3.1 / 4.7 Ω mbaya zaidi / miaka mitano ya uendeshaji bila matengenezo — na kundi moja la wasambazaji ambalo karibu lilivunja.

1. Kipengele Kisicho na Matengenezo Kilichoanza na Kiwanda Kilichokuwa na Fimbo Iliyomwagiliwa Kilichoshindwa

Kushindwa kwa marejeleo kulikuwa kiwanda cha PV cha Chile chenye uwezo wa MW 50 kilichoanzishwa mwaka wa 2018 kikiwa na fimbo za kawaida zilizofunikwa na shaba na mzunguko wa kumwagilia wa miezi sita. Kufikia mwaka wa tatu, dirisha la volteji ya kugusa kwenye pedi sita za inverter lilikuwa limepita juu ya ukingo wa muundo kwa sababu ziara mbili zilizopangwa za kumwagilia mwaka wa 2020 zilirukwa (vizuizi vya usafiri wa COVID). Fimbo hazikuwa zimeshindwa kimwili - zilikuwa zimekauka. Upinzani wa pedi ulivuka kizingiti cha 5Ω kwenye pedi tatu kati ya sita.

Hiyo ndiyo pengo la utendaji ambalo elektrodi ya kutuliza kemikali hufunga. Bidhaa yetu ni kiini cha chuma kilichofunikwa na shaba (milimita 17.2 hadi 25.4) ndani ya annulus iliyofunikwa na milimita 100 hadi 150, iliyojazwa nyuma na kiwanja cha mseto - udongo wa bentonite uliochanganywa na sulfate ya magnesiamu na kiongeza cha kuhifadhi unyevu. Kiwanja hunyonya unyevu wa mazingira na kuushikilia dhidi ya uso wa fimbo; sulfate ya magnesiamu huweka kiwango cha udongo kinachopitisha hewa mara moja. Matokeo ya kiwango cha mmea ni kwamba dirisha la volteji ya mguso hubaki ndani ya ukingo wa muundo kwa maisha ya muundo wa miaka 25 hadi 30, na mzunguko wa kumwagilia huacha mpango wa O&M.

Kwa mradi wa Saudia, tofauti kati ya fimbo iliyotiwa maji na elektrodi ya kemikali ilikuwa ahadi ya miaka mitano ya O&M ambayo EPC ilikuwa ikiandika kwenye mali hiyo siku ya kwanza. Mara tu fremu hiyo ikiwa chumbani, malipo ya kila kipande huwa bidhaa ya mstari inayoweza kutetewa.

2. Ramani ya Ustahimilivu wa Udongo Iliyoamua Elektrodi 4,200

Jibu la kweli kwaNi lini elektrodi ya kemikali huacha kuwa ya hiarini ramani ya upinzani wa udongo. Kwa kiwanda cha Saudia tuliendesha utafiti wa Wenner wa pini nne katika eneo la safu ya kilomita za mraba 1.8 kwa kutumia pini kwenye kina cha elektrodi kilichopangwa (vipima mita 1.5 na mita 3.0). Mchanganuo ulio hapa chini ndio ninaotumia wakati EPC inauliza swali lile lile kwenye mradi mpya.

Nambari muhimu ni usomaji wa upinzani katika kina cha elektrodi kilichopangwa, sio usomaji wa uso.Kwenye eneo la Saudi Arabia, usomaji wa pini nne ulikuwa katika 380 Ω·cm (ungependekeza fimbo inayoendeshwa ilitosha); usomaji wa mita 1.5 ulikuwa 1,400 Ω·cm na usomaji wa mita 3.0 ulikuwa 1,800 Ω·cm. Bila utafiti wa tabaka, EPC ingebainisha hesabu ya fimbo inayoendeshwa kwa maji.

3. Maana ya "Bila Matengenezo" katika Ripoti Yetu ya Jaribio la Aina

Kifungu hiki ni cha kiwango cha tasnia lakini ni cha kiovu, kwa hivyo tunakiandika kwa maandishi kwa kila usafirishaji. Elektrodi ya kutuliza kemikali isiyo na matengenezo kwenye gati letu la usafirishaji ina sifa nne za uhandisi zinazoonekana katika ripoti ya aina ya jaribio, na ripoti hiyo ndiyo ambayo EPC inapaswa kuuliza ione kabla ya kusaini Hati ya Usajili.

1. Kujaza mgongo kwa njia ya haigroskopia (kwa kilaIEC 62561-7).Bentonite iliyochanganywa na sulfate ya magnesiamu (sio kloridi ya sodiamu, ambayo hushambulia viini vilivyofunikwa na shaba). Jaribio la utulivu wa ioni la 60°C / siku 30 hugundua njia za mkato za wasambazaji: misombo inayotii sheria inashikilia ≥80% ya upunguzaji wa upinzani; kundi la wasambazaji la 2022 lilishuka hadi 65%, na kusababisha swichi ya mchanganyiko wa ndani.
2. Kiini cha chuma kilichofunikwa kwa shabaNEMA GR-1, 254 µm kiwango cha chini cha kufunika.Hudhibiti kutu ya galvaniki. Tulikataa muuzaji wa 2021 ambaye kifuniko chake kilikuwa 180 µm — vipimo vya ndani kwa ajili ya kutuliza mawimbi ya chini ya mkondo lakini nyembamba sana kwa mzigo wa mkondo wa msukumo ambao ESE hubeba wakati wa tukio la mgomo.
3. Shimo la ukaguzi wa kudumu lenye dirisha la kupimia linalowekwa kwenye clamp.Polima ya 300 mm × 300 mm × 300 mm (sio saruji; nyufa za zege katika mzunguko wa joto-kame). Kipimo cha kubana kinawaruhusu wafanyakazi wa O&M kuangalia jaribio la mwaka wa tano katika sekunde 30 kwa kila pedi.
4. Hakuna mpango wa kumwagilia tena uliopangwa katika mpango wa O&M.Mwongozo wa Saudia unahitaji clamp-on katika mwaka wa kwanza, wa tatu, na wa tano — hakuna chochote kati ya hayo. Mzunguko wa kumwagilia wa miezi sita au kumi na miwili unamaanisha kuwa elektrodi imeainishwa vibaya.

Tofauti kati yaelektrodi ya kutuliza kemikalinafimbo ya ardhini ya ioni ya elektrolitiKatika mstari wetu kuna kijiometri, si kazi — bomba la shaba dhidi ya kiini cha chuma kilichofunikwa na shabaha, sehemu ya nyuma sawa. Zote mbili zilitoa wastani sawa wa 3.1 Ω dhidi ya shabaha ya 5 Ω kwenye kiwanda cha Saudia.

4. Viwango Vinne Vinavyorejelewa kwa Ulinganifu katika Maalum ya Saudia

Vipimo vya Saudia vilirejelea viwango vinne. Ni kiwango gani kilitawala uamuzi gani ambao EPC mara nyingi huacha bila kufichuliwa — hii hapa ramani ya kazi.

Kwa pedi za MV na kituo kidogo cha POI,IEEE 80naIEEE 665vilikuwa kizuizi cha kufungamana, si upinzani wa pedi mbichi. Waongozaji wote wawili walipaswa kukubaliana kuhusu IEEE 837 kabla ya yeyote kati yao kusaini.

5. Ambapo Electrode Zilienda Kwenye Array

Kwenye kiwanda cha Saudia, swali la "niziweke wapi" lilijibiwa dhidi ya mchoro wa mstari mmoja ambao EPC iliurekebisha mara tatu kabla ya kontena la kwanza kusafirishwa. Elektrodi za kemikali zilitua katika aina tano tofauti za eneo - na hati ya ununuzi ilibidi ieleze ni kiwango gani kilitawala eneo gani, kwa sababu jiometri sawa ya elektrodi ilibainishwa tofauti kwa kila moja.

Mchoro 2 — Elektrodi ya kemikali ya aina ya fimbo ya kusaga ya ioni ya elektroliti katika shimo la ukaguzi lililokamilika kwenye pedi ya kibadilishaji cha mimea ya Saudia. Kiini kilichofunikwa kwa shaba kimeunganishwa kwa njia ya exothermiki kwa kondakta wa kutuliza vifaa katika kiwango cha shimo la ukaguzi.

1. Pedi za kibadilishaji.Ilianza kwa moja kwa kila pedi; iliongeza sekunde kwenye pedi 14 ambapo utafiti wa mita 1.5 ulikuwa juu ya 1,800 Ω·cm (elektrodi 1,316, wastani wa 3.1 Ω).
2. Pedi za transfoma za MV.Elektrodi mbili kwa kila pedi pamoja na safu ya changarawe ya uso, iliyoundwa dhidi ya dirisha la IEEE 80 la kugusa na volteji ya hatua (pedi 84, elektrodi 168).
3. Masanduku ya kuchanganya.Elektrodi moja kwa kila kisanduku (elektrodi 1,890).
4. Ncha zote mbili za shina kuu la kutuliza vifaa vya DC.Elektrodi mbili (shina la kilomita 1.4).
5. Miisho ya kondakta wa umeme wa ESE.Vituo 24 vya hewa vya ESE kwenye mzunguko wa safu na nyumba ya swichi ya MV, kila moja ikiwa na mwisho wa fimbo ya ardhini ya ioni ya elektroliti (uwezo wa mkondo wa msukumo ulikuwa kikwazo cha kufungamana).

Jumla: elektrodi 4,200 za kemikali, zinazolingana na ratiba ya ununuzi wa EPC na makontena yaliyoondoka Xinchang kati ya Septemba 2020 na Machi 2022. Kosa ninaloliona mara nyingi kwenye marekebisho ya kwanza ni kutibu aina zote tano za eneo kama zinazofanana — hazifanani. Hati ya ununuzi lazima ieleze ni kiwango gani kinachotawala eneo gani.

6. Kipengele cha Kemia ya Kujaza Nyuma Kilichomtofautisha Mtoa Huduma

Katika mradi wa Saudi Arabia, vipimo vya kujaza nyuma viliwatenganisha waliofika fainali kwenye orodha ya zabuni. Mmoja alituma orodha ya kurasa 14 yenye marejeleo moja ya IEC 62561-7 kwenye jalada la nyuma. Mwingine alituma ripoti ya majaribio ya aina ya kurasa 38 inayohusu kipengele cha kupunguza upinzani katika hali nne za unyevu wa marejeleo, matokeo ya utulivu wa ioni ya 60°C / siku 30, mkondo wa uhifadhi wa unyevu wa siku 90, na taarifa ya kufuata mazingira ya hatua ya ESIA. Ya pili ni muuzaji ambaye EPC inaandika katika mpango wa O&M wa miaka 25.

Lugha ya ununuzi tuliyoishia kuandika kwa ajili ya vipimo vya Saudia ilitaja mali nne — zile zile nne tunazojaribu ndani kwa kila usafirishaji, na zile nne zinazorudi katika ripoti yetu ya majaribio ya aina.

• Kipengele cha kupunguza upinzani (kulingana na IEC 62561-7).Kiwango: 12:1 kwa unyevu wa marejeleo wa 20%.
• Uthabiti wa ioni wa muda mrefu (60°C / jaribio la siku 30 tena).Sulfate ya magnesiamu juu ya kloridi ya sodiamu (kloridi hushambulia viini vilivyofunikwa na shaba); kiwango cha juu cha uhifadhi wa ≥80%. Kundi la wasambazaji la 2022 lilirudi kwa 65% - kichocheo cha mchanganyiko wa ndani.
• Uhifadhi wa unyevu kwa kipindi cha siku 90 cha ukavu.Uhifadhi wa 73% baada ya siku 90 kwenye 35°C / 30% RH — nukta ya data ambayo EPC ilitumia kuweka jaribio la mwaka wa tano.
• Uzingatiaji wa mazingira katika ESIA.Hupita paneli ya kawaida ya leachate chini ya 1 mg/L kwa metali zilizodhibitiwa.

Kiwanda kinachoonyesha ripoti ya majaribio ya aina nne ya mali ndicho ambacho EPC huandika katika mpango wa O&M wa miaka 25; kile chenye karatasi ya vipimo vya fimbo pekee huonekana katika mwaka wa pili na barua pepe ya "kiwanja kipya kilichoboreshwa".

7. Jinsi Tulivyobainisha Utaratibu wa Hatua Sita kwa EPC ya Saudia

Utaratibu wa vipimo vya hatua sita tuliopitia EPC ni ule ule tunaoendesha katika kila mradi wa PV wa kiwango cha matumizi. Sio orodha ya jumla — kila hatua ina uamuzi ulioambatanishwa ambao mhandisi wa EPC anapaswa kufanya kwenye mradi wake mahususi.

1. Fanya utafiti wa Wenner wa ustahimilivu wa udongo wa pini nne katika eneo lililopangwa.Rekodi katika kina cha uchunguzi cha mita 1.5 na mita 3.0. Tofauti ya uso dhidi ya kina katika eneo la Saudia ilikuwa 4× (380 Ω·cm dhidi ya 1,800 Ω·cm).
2. Weka upinzani wa kila pedi kutoka kwa mchoro wa mstari mmoja wa mradi.Seti ya Saudi EPC ya 5Ω kwa kila pedi ya inverter na 1Ω kwa gridi ya vifaa kwa ujumla; zote zilifanyika katika kipindi chote cha majaribio ya mwaka mmoja hadi mitano.
3. Bainisha kemia ya kujaza kwa maandishi, huku ripoti ya majaribio ya aina nne ikiwa imeambatanishwa.Kundi la wasambazaji wa 2022 lilikuwa jaribio — ripoti hiyo ilipata asilimia 65 ya uhifadhi kabla ya usafirishaji.
4. Funga jiometri ya fimbo na kiwango cha kiunganishi.17.2 mm × 2.4 m iliyofunikwa kwa shaba kwa pedi za inverter; 25.4 mm × 2.4 m jiometri ya ioni za kielektroniki kwa pedi za MV na ncha za umeme. Viunganishi vilivyounganishwa na exothermiki kwaIEEE 837, hakuna vibanio vya kiufundi.
5. Sakinisha kwenye udongo usio na usumbufu kwa kutumia kifaa cha kusaga wima cha milimita 100.Kijiko kile kile kwenye safu kamili — hakuna zana maalum. Jaza sehemu ya nyuma ya maji kabla ya kuziba shimo la ukaguzi; epuka kuiingiza kwenye maji yaliyosimama (muda wa kiangazi wa siku 14 kabla ya kuiingiza ndio kanuni kuu katika eneo hili).
6. Thibitisha kwa mtihani wa uwezekano wa kushuka wakati wa kuanza kazi na katika mwaka wa tano.Kwa mujibu wa familia ya mbinu ya IEEE 81; upinzani wa magogo, halijoto ya udongo, na unyevu. Jaribio la mwaka wa tano la mmea wa Saudi Arabia lilirudi kwa wastani wa 3.1 Ω na pedi mbaya zaidi ya 4.7 Ω.

8. Kizuizi cha Ukubwa Hatukufanya Vizuri Mara ya Kwanza

Elektrodi 200 za kwanza kwenye kiwanda cha Saudi zilisafirishwa na kifaa cha kukamua cha mm 75 (mhandisi wa eneo la EPC alikuwa amekitumia kwenye mradi wa awali wa fimbo inayoendeshwa) na usomaji wa uwanjani ulirudi kwa wastani wa Ω 5.8 dhidi ya shabaha ya Ω 5 — kiwanja hakikuwa na nafasi ya kunywesha. Tulihamia hadi mm 100 kwa elektrodi 4,000 zilizobaki na wastani ulishuka hadi 3.1 Ω. Mashimo 200 ya chini hayakuongezwa tena; ni asilimia 6 ya pedi katika bendi ya "zaidi ya Ω 2,000 Ω·cm" zilizopata matibabu ya elektrodi maradufu.

Tofauti ya 0.4 Ω kati ya 75 mm na 100 mm mfuo ni kigezo kikubwa zaidi cha upande wa usakinishaji ambacho tumepima — na ni kigezo ambacho mhandisi wa tovuti ya EPC anadhibiti, si kemia ya kiwanda au ya kujaza nyuma. Mstari wa mchanganyiko unaweza kukazwa kutoka kwenye dawati la vipimo; mfuo hauwezi.

9. Jinsi Hii Inavyohusiana na Uundaji wa Jua Duniani — na Kwa Nini Ni Muhimu kwa Ununuzi wa EPC mnamo 2026

Ohmeta 3.1 za kiwanda cha Saudia si za kipekee. Katika usafirishaji wetu wa 2020-2025 kwa PV ya kiwango cha matumizi katika Mashariki ya Kati, Afrika Kaskazini, Kusini Magharibi mwa Marekani, na ndani ya Australia, wastani wa upinzani wa pedi kwenye mitambo iliyoainishwa kwa usahihi umetua katika safu ya 2.8 hadi 3.6 Ω dhidi ya shabaha ya 5 Ω. Mtawanyiko wa 0.8 Ω unaendeshwa na bendi ya udongo na nidhamu ya kipenyo cha mfuo-shimo upande wa usakinishaji. Uthabiti wa kemia ya kujaza nyuma haujalishi nidhamu ya kipenyo cha mfuo-shimo - ugunduzi ulioshangaza timu yetu ya QA tulipokagua data ya majaribio ya mwaka wa tano dhidi ya rekodi za usakinishaji.

Muundo huo wa data ya sehemu unapingana na usanidi unaosakinishwa sasa, naUfuatiliaji wa IEA-PVPS, zaidi ya GW 400 za uwezo mpya wa PV kwa mwaka.Picha ya IEA-PVPS 2024inathibitisha PV ya jumla imevuka 2 TW;IEA Inayoweza Kurejeshwa 2024Ripoti inalenga miradi ya PV ya kiwango cha huduma kubaki mchangiaji mkubwa zaidi wa uwezo mpya unaoweza kutumika tena hadi 2030. Kwa timu za ununuzi, uchakataji ardhi umehama kutoka kwa mstari wa kawaida wa fimbo na clamp hadi kategoria ya vipimo vya kiwango cha huduma vinavyotambuliwa — na wasambazaji ambao wanaweza kutoa ripoti ya majaribio ya aina nne ya mali ndio wanaoshinda uchunguzi.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara Kutoka kwa Timu za Ununuzi za EPC

Elektrodi ya kutuliza kemikali kwa shamba la nishati ya jua ni nini?

Fimbo ya chuma iliyofunikwa kwa shaba imewekwa wima na kuzungukwa na kiwanja cha kujaza maji cha mseto kinachofyonza unyevunyevu wa mazingira, na kuleta utulivu wa upinzani wa elektrodi kwa miaka mingi bila kumwagilia kwa mikono. Kwenye kiwanda cha Saudia, 4,200 zilisafirishwa kutoka 2020 hadi 2022 zikiwa na wastani wa 3.1 Ω katika mwaka wa tano.

Kwa nini udongo usio na matengenezo ni muhimu kwa PV ya kiwango cha matumizi?

Mimea hufunika makumi hadi mamia ya hekta zenye maelfu ya maeneo ya elektrodi. Elektrodi ya kitamaduni katika mzunguko wa kumwagilia wa miezi sita au kumi na miwili huacha mali hiyo ikiwa haijalindwa ikiwa ratiba itateleza. Udongo usio na matengenezo huondoa mzunguko huo.

Ni upinzani gani wa udongo ulio juu sana kwa fimbo inayoendeshwa pekee?

Zaidi ya takriban 1,000 Ω·cm, fimbo moja iliyofunikwa kwa shaba haiwezi kufikia kwa uhakika chini ya 5 Ω kwenye pedi bila idadi isiyo ya kawaida ya fimbo au mitambo ya kina sana. Kwenye kiwanda cha Saudia, 73% ya safu ilikuwa katika bendi ya 1,000-2,000 Ω·cm; 6% zaidi ya 2,000 Ω·cm ilipata elektrodi za muundo wa delta.

Ni viwango gani vinavyotumika kwa kutuliza kemikali kwenye mitambo ya PV?

IEEE 837kwa viunganishi,IEEE 80 / IEEE 665kwa ajili ya muundo wa mtindo wa kituo kidogo,IEC 62561-7kwa ajili ya misombo ya udongo, naKifungu cha 690 cha NFPA 70 (NEC)kwa ajili ya kutuliza mfumo wa PV.NEMA GR-1inafunika fimbo yenyewe.

Elektrodi ya kemikali hudumu kwa muda gani katika huduma?

Elektrodi iliyobainishwa kwa usahihi hutoa dirisha thabiti la upinzani kwa maisha yote ya usanifu wa miaka 25 hadi 30. Kifuniko cha shaba hudhibiti kutu ya galvani; sehemu ya nyuma ya chuma hubaki hai kwa sababu ni ya mseto. Elektrodi 4,200 za kiwanda cha Saudia hazijamwagiliwa tena tangu kusakinishwa.

Je, elektrodi za kemikali zinakidhi mahitaji ya NEC 690?

Ndiyo.Kifungu cha 690 cha NFPA 70 (NEC)hufunika mfumo wa PV; elektrodi ya kemikali yenye kiini kilichofunikwa kwa shaba naIEEE 837vifaa vinakidhi mahitaji.

Kemia ya kujaza nyuma inatofautianaje na bentonite pekee?

Bentonite safi ni ya mseto lakini hupunguza kiwango cha ioni katika misimu ya kiangazi. Kijazio kisicho na matengenezo huongeza kifurushi cha chumvi ya elektroliti (kawaida magnesiamu sulfate) pamoja na kiongeza cha kuhifadhi unyevu.

Elektrodi za kemikali zinapaswa kuwekwa wapi kwenye safu ya PV?

Kwenye kiwanda cha Saudia: 1,316 kwenye pedi za inverter, 168 kwenye pedi za MV, 1,890 kwenye masanduku ya kuchanganya, 2 kwenye ncha zote mbili za shina la DC la kilomita 1.4, 24 kwenye ncha za umeme wa ESE — jumla ya 4,200. Jiometri hutofautiana kulingana na eneo.

Kuna tofauti gani kati ya elektrodi ya kemikali na fimbo ya ardhini ya ioni ya elektroliti?

Hutumika kwa kubadilishana katika karatasi nyingi za data.mstari wetu, elektrodi ya kemikali hutumia bomba la shaba;fimbo ya ardhini ya ioni ya elektrolitihutumia kiini kilichofunikwa kwa shaba.

11. Kufunga — Tulichokiomba EPC ya Saudia Kututumia Siku ya Kwanza

Kama wewe ni mhandisi wa mradi wa EPC ukiwa na hati ya ununuzi iliyo wazi, kiwango cha chini kinachoturuhusu kunukuu bila mzunguko wa ufafanuzi wa wiki sita ni vitu vile vile sita ambavyo timu ya Madrid ilituma mnamo Agosti 2020: mchoro wa mstari mmoja wenye maeneo ya elektrodi, utafiti wa Wenner wenye tabaka katika kina kilichopangwa, malengo ya upinzani wa kila pedi na kila gridi, kiwango cha kiunganishi (kawaidaIEEE 837), kiwango cha mchanganyiko wa kujaza nyuma (IEC 62561-7), na vikwazo vya ESIA.

Kwa mradi wa moja kwa moja, njia ya haraka zaidi niukurasa wa bidhaa ya elektrodi ya kutuliza kemikali,fimbo ya ardhini ya ioni ya elektrolitinamoduli ya ardhikurasa, au5 Borablogu.Wasiliana na dawati letu la usafirishajikwa mazungumzo ya moja kwa moja.