Anwendungsfall eines intelligenten Photovoltaik-Kombinators im 10-MW-Photovoltaik-Erzeugungsprojekt in Turpan, Xinjiang

Schmerzpunkte und Bedürfnisse der Kunden:
1. Kundenprobleme
Extreme Umweltauswirkungen: Häufige Sandstürme und große Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht in der Wüstenregion Turpan beschädigen Photovoltaikmodule, Montagesysteme und andere Ausrüstung, was die Lebensdauer der Geräte und die Effizienz der Energieerzeugung beeinträchtigt.
Unstabile Energieeffizienz: Staub bedeckt leicht die Oberfläche von Photovoltaikmodulen, was die Effizienz der Stromerzeugung verringert. Darüber hinaus variiert der Sonneneinstrahlungswinkel zwischen den Jahreszeiten erheblich, und das Versäumnis, den Photovoltaikwinkel rechtzeitig anzupassen, kann ebenfalls die Stromerzeugung beeinträchtigen.
Netzanschluss- und Energieverbrauchsherausforderungen: Eine bequeme Netzanschlussmöglichkeit, die Vermeidung zusätzlicher Kosten für den Bau von Booster-Stationen sowie die Sicherstellung flexibler Stromerzeugung sowie die Minderung des Risikos von Einschränkungen und Stromrationierung stellen Herausforderungen dar.
2. Kundenbedürfnisse
Hochwertige Photovoltaik-Kombinatoren sind erforderlich, um einen effektiven Schutz für Photovoltaikmodule zu bieten und die Zuverlässigkeit und Stabilität der Geräte zu verbessern.
Die Kombinatorboxen müssen extremen Umgebungen wie Sandstürmen und großen Temperaturschwankungen standhalten.
Verbessern Sie die Stromerzeugungseffizienz von Photovoltaikmodulen und verringern Sie die Auswirkungen von Faktoren wie Staub auf die Stromerzeugung.
Sicherstellung eines bequemen Netzanschlusses, flexible Stromerzeugung und Verbesserung der wirtschaftlichen Tragfähigkeit des Projekts.
Photovoltaikmodule werden in Reihen in Gruppen von 20 geschaltet. Lösungsdesign: Maßgeschneiderter Smart PV Combiner Box Service mit 20 Eingängen und 1 Ausgang
1. Berechnung der erforderlichen Nennspannung und des Stroms der Kombinatorbox

Nennspannung: 20V * (550W/12A) ≈ 917V
Nennausgangsstrom: 20 * 12A ≈ 240A

2. Kern-PV-Kombinator-Box-Konfiguration

Modell: LQT-20/1M1
Anzahl der Combiner-Boxen: 46
Verdrahtungsmethode: 20 Eingänge oder 19 Eingänge, 1 Ausgang

Kernkonfiguration
PV-spezifische Sicherung: Jeder Eingang ist mit einer 15A/1000V DC-PV-Sicherung ausgestattet (ausgelegt für 1,25-fachen des Strang-Kurzschlussstroms oder 12 * 1,25). Diese Schnellzünder hat eine Bruchkraft von 33 kA und bietet Überstromschutz. Wenn ein Fehler in einer PV-String auftritt, öffnet sie sich schnell und verhindert, dass sich der Fehler auf andere Strings ausbreitet. Der Sicherungshalter besteht aus hochtemperaturbeständigen und alterungsbeständigen Materialien, um einen langfristig stabilen Betrieb zu gewährleisten.

DC-Gehäuseschutzschalter: Dieser DC-geformte Gehäuse-Leistungsschalter hat eine Gesamtleistung von 250A/1000V DC (maximaler Ausgangsstrom berechnet als 20*12A = 240A). Er bietet Schaltkreise, Kurzschluss- und Überlastschutz sowie eine Unterbrechungskapazität von 20 kA, wodurch das Öffnen und Schließen von Stromkreisen gemäß Systemanforderungen möglich ist.

T2-Überspannungsschutz: Dieses Gerät verfügt über ein 20kA/40kA 1000V GLEICHSTROM-GLEICHSTROM-Blitzschutzmodul. Es verwendet ein mehrstufiges Blitzschutzdesign mit einer Reaktionszeit von ≤25 ns. Wenn er vom Blitz oder einer Überspannung getroffen wird, entlädt er den Überspannungsstrom schnell zur Erde und schützt so die Kombinatorbox und die anschließende Ausrüstung vor Schäden. Das Blitzschutzmodul verfügt außerdem über einen Verschlechterungsindikator, der einen zeitnahen Austausch erleichtert.

Überwachungsmodul: Dieses Modul integriert Datenerfassungs- und Übertragungsfunktionen und nutzt einen industriellen Mikrocontroller als Kerncontroller. Es verfügt über eine RS485-Kommunikationsschnittstelle und unterstützt das Modbus-RTU-Protokoll, das den Echtzeit-Upload gesammelter Strom-, Spannungs-, Temperatur- und anderer Daten in das Backend-Überwachungssystem des Kunden ermöglicht. Die Überwachungseinheit arbeitet in einem Temperaturbereich von -40°C bis 70°C und gewährleistet so einen stabilen Betrieb bei extremen Temperaturen.

2. Installation und optimiertes Design
Installationsanforderungen:
Installationsstandort: Wählen Sie einen hoch, gut belüfteten und ungehinderten Standort, fern von brennbaren, explosiven Materialien und Quellen korrosiver Gase. Der Boden der Kombinatorbox muss mindestens 0,5 m über dem Boden liegen und mit einer Halterung befestigt werden. Die Halterung muss stabil und zuverlässig sein und dem Gewicht der Kombinatorbox sowie äußeren Kräften wie Windlasten standhalten.
Verkabelungsspezifikationen: Ein- und Ausgangskabel sollten dedizierte Photovoltaik-DC-Kabel verwenden. Der Kabelquerschnitt sollte anhand des Stroms ausgewählt werden, um die erforderliche Stromdichte sicherzustellen. Die Kabel müssen ordnungsgemäß abgedichtet sein, wenn sie an die Kombinatorbox angeschlossen sind, um das Eintreten von Staub und Regen zu verhindern. Die Anschlüsse müssen sicher befestigt werden, um lose Verbindungen zu verhindern, die zu schlechtem Kontakt führen könnten.
Erdungsverbindung: Der Schutzanschluss der Kombinatorbox muss sicher mit dem Projekt-Erdungsnetz verbunden sein. Der Erdungsdraht sollte aus Kupferkabel mit einer Querschnittsfläche von mindestens 16 mm² bestehen. Die Anschlusspunkte müssen mit einer Korrosionsschutzbehandlung behandelt werden. Optimiertes Design:
Staubschutz: Ein abnehmbarer Filter wird außen am Staubschirm an den Wärmeableitungsschlitzen angebracht. Die regelmäßige Reinigung des Filters reduziert das Eindringen von Staub in die Box. Die Türdichtung besteht aus wasserschwellbarem Material, was die Abdichtung der Box weiter verbessert und verhindert, dass Staub durch den Türspalt eindringt.
Optimierte Wartung: Ein internes Beleuchtungsgerät ist in der Kombinatorbox installiert, das automatisch beleuchtet, wenn die Tür geöffnet wird, was Wartungsarbeiten in schwach beleuchteten Umgebungen erleichtert. Die Komponenten sind strategisch angeordnet, mit ausreichend Betriebsfläche, der für einfache Installation, Inbetriebnahme und Austausch reserviert ist. Externe Beschilderung gibt die entsprechende Komponentenstringnummer, elektrische Parameter und weitere Informationen für den Eingangszweig an, was Wartung und Verwaltung erleichtert.

Projekt-Highlights:

Kostenoptimierung: Die Projektkosten werden durch kompakte Grundstücksanteilung, optimale Konfiguration des Energiespeichersystems und die Abschaffung einer Booster-Station reduziert. Ein Überwachungsmodul verbindet die Daten mit dem Netzwerk und senkt so die Wartungskosten. Starke Umweltanpassungsfähigkeit: Eine Reihe von Schutzmaßnahmen, wie winddichte Vorschaltgeräte für Module, hydrophobe Nanomaterialbeschichtungen und flexible Halterbefestigungsdesigns, wurden implementiert, um den extremen Bedingungen der Wüstenregion von Turpan gerecht zu werden und einen stabilen Projektbetrieb zu gewährleisten.
Einfacher Netzanschluss und -verbrauch: Direkt an das lokale 35-kV-Verteilungsnetz angeschlossen, werden 80 % des Stroms direkt an umliegende Industrieparks geliefert, was das Risiko einer eingeschränkten Solarenergie und Stromrationierung mindert und die Projektwirtschaft verbessert.
Volle Nutzung der Politik: Indem man von Xinjiangs "Registrierungs-als-Bau"-Politik für verteilte Photovoltaikprojekte profitiert, vereinfacht dies den Genehmigungsprozess und beschleunigt den Projektfortschritt.

Projekterfolge

Bedeutende wirtschaftliche Vorteile: Das Projekt verfügt über eine Gesamtinvestition von etwa 43 Millionen Yuan, erzielt durchschnittlich einen jährlichen Stromerzeugungserlös von 7,56 Millionen Yuan, eine Rückzahlungsdauer von 7,5 Jahren und einen IRR (25-Jahres-Zyklus) von 9,2 %, was den Branchenbenchmark um 8 % übertrifft und eine ausgezeichnete Rentabilität zeigt.
Stabile Energieeffizienz: Die jährliche Stromerzeugung beträgt etwa 18 Millionen kWh, mit einer jährlichen Äquivalentauslastung von 1.800 Stunden. Durch den Einsatz verschiedener Technologien und Ausrüstungen wurde der Einfluss von Faktoren wie Sandstürmen auf die Effizienz der Stromerzeugung effektiv reduziert. Gute Umweltvorteile: Als sauberes Energieprojekt kann die Photovoltaik-Stromerzeugung die Abhängigkeit von traditionellen fossilen Brennstoffen verringern, die CO₂-Emissionen senken und eine positive Rolle beim Schutz der lokalen ökologischen Umwelt spielen.
Herausragende soziale Vorteile: Der Bau und Betrieb des Projekts haben zahlreiche lokale Beschäftigungsmöglichkeiten geschaffen, die Entwicklung der lokalen neuen Energiebranche gefördert und eine stabile Infrastruktur geschaffen

Stromversorgung der umliegenden Industrieparks, um einen reibungslosen Betrieb der industriellen Produktion zu gewährleisten.
Ausgereifte Technologie: Das Projekt hat erfolgreich verschiedene fortschrittliche Technologien und Geräte implementiert, wie zum Beispiel die smarte Photovoltaik-Kombinatorbox, die wertvolle Erfahrungen für Photovoltaikprojekte in ähnlichen Regionen bietet.