حالة تطبيق لصندوق دمج كهروضوئي ذكي في مشروع توليد الطاقة الكهروضوئية بقدرة 10 ميجاوات في توربان، شينجيانغ

نقاط الألم والاحتياجات التي تواجه العملاء:
1. نقاط ألم العملاء
التأثيرات البيئية الشديدة: العواصف الرملية المتكررة والتقلبات الكبيرة في درجات الحرارة بين النهار والليل في منطقة صحراء توربان تتلف وحدات الطاقة الشمسية وأنظمة التركيب وغيرها من المعدات، مما يؤثر على عمر المعدات وكفاءة توليد الطاقة.
كفاءة توليد الطاقة غير المستقرة: يغطي الغبار بسهولة سطح وحدات الطاقة الكهروضوئية، مما يقلل من كفاءة توليد الطاقة. علاوة على ذلك، تتغير زاوية ضوء الشمس بشكل كبير بين الفصول، وفشل تعديل زاوية المصفوفة الكهروضوئية في الوقت المناسب يمكن أن يؤثر أيضا على توليد الطاقة.
تحديات الاتصال بالشبكة واستهلاك الطاقة: تحقيق اتصال شبكي مريح، وتجنب التكاليف الإضافية لبناء محطات التعزيز، وضمان توليد الطاقة المرن والتخفيف من مخاطر التقليص وتقنين الطاقة يواجهون تحديات.
2. احتياجات العملاء
تتطلب صناديق دمج كهروضوئية عالية الجودة لتوفير حماية فعالة للوحدات الكهروضوئية وتحسين موثوقية واستقرار المعدات.
يجب أن تتحمل صناديق الدمج البيئات القاسية مثل العواصف الرملية وتقلبات درجة الحرارة الكبيرة.
تحسين كفاءة توليد الطاقة لوحدات الطاقة الكهروضوئية وتقليل تأثير عوامل مثل الغبار على توليد الطاقة.
ضمان سهولة الاتصال بالشبكة، وضمان توليد الطاقة المرن، وتعزيز الجدوى الاقتصادية للمشروع.
الألواح الكهروضوئية متصلة على التوالي في مجموعات من 20. تصميم الحل: خدمة صندوق دمج ذكي ذكي ب 20 مدخلا ومخرج واحد
1. حساب الجهد والتيار المصنفين المطلوبين لصندوق المدمج

الجهد المصنف: 20 فولت * (550 واط/12 أمبير) ≈ 917 فولت
تيار الإخراج المصنف: 20 * 12 أمبير ≈ 240 أمبير

2. تكوين صندوق دمج PV الأساسي

الطراز: LQT-20/1M1
عدد صناديق الدمج (Combiners): 46
طريقة التوصيل: 20 مدخلا أو 19 مدخلا، 1 مخرج

تكوين النواة
صمام خاص بالطاقة الكهروضوئية: كل مدخل مزود بصمامات كهربائية كهربائية 15A/1000V DC PV (مصمم لتدفق 1.25 ضعف تيار الدائرة القصيرة للوتر، أو 12 * 1.25). هذا الفيوز سريع النفخ لديه قدرة كسر تبلغ 33 كيلوأمبير ويوفر حماية من التيار الزائد. إذا حدث عطل في وتر PV، فإنه يفتح بسرعة، مما يمنع انتشار العطل إلى أوتار أخرى. حامل الفيوز مصنوع من مواد عالية الحرارة ومقاومة للشيخوخة لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل.

قاطع دائرة الهيكل المصبوب بالتيار المستمر (DC Molded Case): يتميز قاطع الدائرة هذا القاطع الكهربائي المصنوع بتيار مستمر بقوة إجمالية تبلغ 250 أمبير/1000 فولت تيار مستمر (أقصى تيار خرج محسوب على أنه 20*12 أمبير = 240 أمبير). يوفر دوائر التبديل، وحماية من القصر والتحميل الزائد، وسعة كسر تبلغ 20 كيلوأمبير، مما يتيح فتح وإغلاق الدائرة حسب متطلبات النظام.

واقي التيار T2: يتميز هذا الجهاز بوحدة حماية من البرق بقدرة 20kA/40kA على 1000V DC DC. يستخدم تصميما متعدد المراحل لحماية من البرق بوقت استجابة ≤25 ناثانية. عند ضربها البرق أو الاندفاع، تقوم بإخراج تيار التيار السريع إلى الأرض، مما يحمي صندوق المدمج والمعدات اللاحقة من التلف. تتميز وحدة الحماية من البرق أيضا بمؤشر تدهور، مما يسهل استبدالها في الوقت المناسب.

وحدة المراقبة: تدمج هذه الوحدة قدرات جمع البيانات ونقلها، مستخدمة متحكم دقيق صناعي كوحدة تحكم أساسية. يتميز بواجهة اتصال RS485 ويدعم بروتوكول Modbus-RTU، مما يتيح رفع البيانات المجمعة للتيار والجهد والجهد ودرجة الحرارة وغيرها في الوقت الحقيقي إلى نظام المراقبة الخلفية للعميل. تعمل وحدة المراقبة ضمن نطاق درجات حرارة يتراوح بين -40°م و70°م، مما يضمن التشغيل المستقر في درجات الحرارة القصوى.

2. التركيب والتصميم المحسن
متطلبات التركيب:
موقع التركيب: اختر موقعا عاليا، جيدا التهوية، وغير معاقب بعيدا عن المواد القابلة للاشتعال والمتفجرات ومصادر الغازات المسببة للتآكل. يجب أن يكون قاع صندوق الدمج على ارتفاع لا يقل عن 0.5 متر فوق الأرض ومثبتا بحامل. يجب أن يكون الحامل قويا وموثوقا، قادرا على تحمل وزن صندوق الدمج والقوى الخارجية مثل أحمال الرياح.
مواصفات الأسلاك: يجب أن تستخدم كابلات الإدخال والمخرج كابلات تيار مستمر كهروضوئية مخصصة. يجب اختيار مقطع الكابل بناء على التيار لضمان السعة المطلوبة. يجب إغلاق الكابلات بشكل صحيح عند توصيلها بصندوق الدمج لمنع دخول الغبار والمطر. يجب تثبيت الأطراف بإحكام لمنع الوصلات المرتخية التي قد تسبب سوء التلامس.
اتصال التأريض: يجب أن يكون طرف التأريض الواقي لصندوق المدمج موصولا بإحكام بشبكة التأريض الخاصة بالمشروع. يجب أن يكون سلك التأريض من كابل نحاسي بمساحة مقطع عرضي لا تقل عن 16 مم². يجب معالجة نقاط الاتصال بمعالجة مضادة للتآكل. التصميم المحسن:
حماية من الغبار: يضاف فلتر قابل للإزالة إلى الجزء الخارجي من شاشة الغبار في فتحات التفريغ الحرارية. التنظيف المنتظم للفلتر يقلل من تسرب الغبار إلى الصندوق. يصنع ختم الباب من مادة قابلة للتورم بالماء، مما يعزز ختم الصندوق ويمنع دخول الغبار من خلال فجوة الباب.
صيانة محسنة: يتم تركيب جهاز إضاءة داخلي في صندوق الدمج يضيء تلقائيا عند فتح الباب، مما يسهل أعمال الصيانة في بيئات خافتة الإضاءة. تم ترتيب المكونات بشكل استراتيجي، مع تخصيص مساحة تشغيل واسعة لتسهيل التركيب والتكليف واستبدال المكونات. تشير اللافتات الخارجية إلى رقم سلسلة المكون المقابل، والمعلمات الكهربائية، ومعلومات أخرى لفرع الإدخال، مما يسهل الصيانة والإدارة.

أبرز محطات المشروع:

تحسين التكاليف: يتم تقليل تكاليف المشروع من خلال تخطيط الأراضي المدمجة، وتكوين نظام تخزين الطاقة الأمثل، وإلغاء محطة التعزيز. وحدة مراقبة تربط البيانات بالشبكة، مما يقلل من تكاليف الصيانة. التكيف البيئي القوي: تم تنفيذ سلسلة من الإجراءات الوقائية، مثل الحصانات المقاومة للرياح للوحدات، والطلاءات النانوية الكارهة للماء، وتصاميم الربط المرنة للحوامل لمعالجة الظروف القاسية في منطقة صحراء توربان، لضمان استقرار تشغيل المشروع.
سهولة الاتصال بالشبكة والاستهلاك: متصلة مباشرة بشبكة التوزيع المحلية 35 كيلو فولت، يتم تزويد 80٪ من الطاقة مباشرة إلى الحدائق الصناعية المحيطة، مما يقلل من خطر تقليل الطاقة الشمسية وتقنين الطاقة، ويحسن اقتصاديات المشاريع.
الاستفادة الكاملة من سياساتها: الاستفادة من سياسة شينجيانغ "التسجيل كبناء" لمشاريع الطاقة الكهروضوئية الموزعة، مما يبسط عملية الموافقة ويسرع تقدم المشروع.

إنجازات المشروع

الفوائد الاقتصادية الكبيرة: يبلغ إجمالي استثمار المشروع حوالي 43 مليون يوان، ويولد متوسط إيرادات سنوية لتوليد الطاقة يبلغ 7.56 مليون يوان، وفترة استرداد تبلغ 7.5 سنوات، ومعدل إيرادات عائلات (IRR) يبلغ 9.2٪، متجاوزا معيار الصناعة بنسبة 8٪، مما يدل على ربحية ممتازة.
كفاءة توليد الطاقة المستقرة: يبلغ التوليد السنوي للطاقة حوالي 18 مليون كيلوواط ساعة، مع استخدام سنوي مكافئ يبلغ 1,800 ساعة. من خلال تطبيق تقنيات ومعدات متنوعة، تم تقليل تأثير عوامل مثل العواصف الرملية على كفاءة توليد الطاقة بشكل فعال. فوائد بيئية جيدة: كمشروع طاقة نظيفة، يمكن لتوليد الطاقة الكهروضوئية تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري التقليدي، وخفض انبعاثات الكربون، ولعب دور إيجابي في حماية البيئة البيئية المحلية.
الفوائد الاجتماعية البارزة: أدى بناء المشروع وتشغيله إلى خلق عدد من فرص العمل المحلية، وتعزيز تطوير صناعة الطاقة الجديدة المحلية، ووفر استقرارا

توفير الطاقة للحدائق الصناعية المحيطة، مما يضمن التشغيل السلس للإنتاج الصناعي.
التكنولوجيا الناضجة: نفذ المشروع بنجاح العديد من التقنيات والمعدات المتقدمة، مثل صندوق الدمج الذكي الكهروضوئي، مما يوفر خبرة قيمة لمشاريع الطاقة الكهروضوئية في مناطق مماثلة.