5,5 MW:n maahan asennettu voimalaitos aavikossa, Qinghai

Laajalla Qinghain maakunnan Gobin aavikolla PWSOLAR-yhtiö rakensi ja otti käyttöön vuonna 2020 5,5 MW:n aurinkosähkön hyötykäytön maasähköaseman. Tämä projekti ei ainoastaan tuo uutta vauhtia paikallisen alueen puhtaan energian kehitykselle, vaan siitä on tullut vertailukohta fotovoltaiseen sähköntuotantoon korkealla maaperällä. Seuraavassa esitellään projekti viidessä ulottuvuudessa: projektin tausta, tekninen ratkaisu, toteutusprosessi, toimintatehokkuus ja yhteiskunnallinen arvo.

1. Projektin tausta: Aavikon energiamuunnoksen väistämätön valinta

Qinghai-provinssilla on ainutlaatuiset aurinkoenergian resurssit, keskimääräinen vuotuinen auringonpaiste kestää yli 3000 tuntia, ja sillä on valtava potentiaali fotovoltaiseen sähköntuotantoon. Kansallisen "kaksinkertaisen hiilijalanjäljen" tavoitteen edistämisen myötä Qinghai'n provinssihallitus on listannut puhtaan energian teollisuuden keskeiseksi kehityssuunnaksi ja aikoo rakentaa kansallisen puhtaan energian teollisuuden huipun vuoteen 2025 mennessä. PWSOLAR vastasi aktiivisesti politiikan kutsuun ja valitsi rakentamaan 5,5 MW:n maasähköaseman Taratanin alueelle Gonghe-piirikuntaan. Hanke sijaitsee maailman suurimman fotovoltaikkapuiston ytimessä, jossa on yli 20 miljoonaa kilowattia asennettua kapasiteettia, mikä muodostaa merkittävän skaalaetujen puhtaan energian klusterin.

2. Tekninen ratkaisu: Tehokas ja luotettava fotovoltaikkajärjestelmän suunnittelu

1. Fotovoltaikkamoduulien valinta

Hankkeessa käytetään 330 watin monikiteisiä piipaneeleja, joiden teknisiin ominaisuuksiin kuuluu:

Kypsä prosessi: Monikiteisen piin teknologiassa on edullisuus ja korkea vakaus, minkä ansiosta se soveltuu erityisesti suurten maasähköasemien käyttöön

Korkeustasojen sopeutuvuus: Aurinkopaneeleilla on läpäisty tiukat ympäristötestit, kuten UV- ja tuulenhiekan kestävyystestit, ja ne varmistavat vakaa toiminnan yli 3000 metrin korkeudessa merenpinnasta

Järjestelmän yhteensopivuus: Täydellisesti yhdenmukainen ketjumuuntajien kanssa, saavuttaen MPPT:n dynaamisen seurannan ja vähentäen varjostuksen aiheuttamia häviöitä

2. Järjestelmäarkkitehtuurin suunnittelu

Sähköasema hyödyntää "lohkojen mukaista tuotantoa ja keskitettyä verkkoon liittymistä" -mallia:

Neliömäinen asettelu: Jaettu 1,5 MW:n yksiköihin, joissa jokaisessa on noin 4500 kappletta 330 watin aurinkopaneeleita, ja kaltevuuskulma on optimoitu paikallisen leveysasteen mukaan

Muuttimen järjestelmä: valittu Huawei SUN2000-sarjan ketjusuuntaajat, joissa on useita MPPT-toimintoja ja jotka parantavat sähkön tuottotehokkuutta yli 5 %

Energianvarastoinnin konfiguraatio: Varattu rajapinta sulan suolan lämpövarastojärjestelmälle, joka voidaan myöhemmin päivittää aurinkolämpöä hyödyntäväksi hybridivoimalaitokseksi mahdollistaen jatkuvan sähkön toimituksen vuorokauden ympäri

3. Uudistavan teknologian soveltaminen

Älykäs käyttö- ja huoltalautakunta: FusionSolar-seurantajärjestelmän integrointi etähallintatoiminnallisuuksien saavuttamiseksi, kuten vikailmoitukset ja sähköntuotannon analyysi

Ekologisen palauttamisen suunnittelu: kylmäsietoisen ruohon istuttaminen fotovoltaisten paneelien alle, kasvillisuuden peittävyys lisätään 80 %:iin, muodostaen ekologisen kiertomallin "sähköntuotanto levyn päällä ja viljely levyn alla"

3. Toteutusprosessi: Rakentamisessa esiintyvät haasteet korkealla maaperällä

1. Rakentamisvaihe

Aikataulullinen tavoite: Rakentaminen alkoi maaliskuussa 2020 ja sähköverkkoon liittyminen valmistui elokuussa, rakentamisaika vain 5 kuukautta

Ympäristöön vastaaminen:

Ylitetään miinus 30 ℃:n alhainen lämpötila käyttämällä valmiiksi valmistettua betoniperustaa rakentamisaikakauden lyhentämiseksi

Asennetaan sateenvarjusinäpäällyste aurinkopaneeleihin korkeita UV-ympäristöjä varten

Ratkaistaan hiekkamyrskyt ja asennetaan automaattiset puhdistusrobotit

2. Verkkoon liittämisen viritys

Verkkoon liittyminen: Yhdistetty Longyangxia-vesi-fotovirtayhdistelmävoimalaitokseen 35 kV:n linjan kautta saavuttaakseen tasaisen vaihtelevien energialähteiden tuoton

Suorituskykyn testaus: Jatkuvan toiminnan vahvistuksen jälkeen 240 tunnin jälkeen järjestelmän tehokkuus saavutti 82,3 %, mikä ylitti suunnittelun odotukset

4. Toiminnallinen tehokkuus: Voitto sekä taloudelle että ympäristölle

1. Sähköntuotannon suorituskyky

Vuotuinen sähköntuotanto: saavuttaa 8,8 miljoonaa kilowattituntia, vastaavat käyttötunnit 1600 tuntia, ylittäen Qinghai-provinssin keskitason

Tuottomalli: Käytetään "täydellistä verkkoon liittymistä", sähkön hinta on 0,4 RMB/kWh ja vuosittainen tulo on 3,52 miljoonaa RMB

2. Energian säästö ja päästöjen vähentäminen

Vuosittainen päästövähennys: hiilidioksidipäästöjä vähennetään 7020 tonnia, mikä vastaa 380 000 puun istuttamista

Resurssien säästö: säästetään 3520 tonnia standardihiiltä ja vähennetään rikkidioksidipäästöjä vastaavasti 105 tonnia

3. Käyttö- ja huoltokustannukset

Älykkään käytön ja huollon edut: vikaantumistodennäköisyys on alle 0,1 %, ja käyttö- sekä huoltotehokkuus paranevat 80 % verrattuna perinteisiin keskitettyihin inverttereihin

Sähkön hinta kilowattituntia kohden: alentunut 0,25 RMB:hen, kilpailukykyinen markkinahintaan nähden

5. Yhteiskunnallinen arvo: monikäyttöisen hyödyn demonstraatioprojekti

1. Teollisuuden kehittäminen

Paikallinen hankinta: 60 % aurinkopaneeleista, kiinnikkeistä ja muusta laitteesta hankitaan Qinghain paikallisilta yrityksiltä, mikä edistää teollisuuden ketjun kehitystä

Työpaikkojen luominen: rakennusvaiheessa tarjotaan 200 työpaikkaa, ja käyttö- ja huoltovaiheessa 15 paikallista teknistä työntekijää työllistetään vakituisesti

2. Ympäristöparannus

Aavikon hallinta: kasvillisuuskatto projektialueella on lisääntynyt alle 20 %:sta 65 %:iin, muodostaen "fotovoltaista+ekologista" kunnostusmallia

Vesivarojen suojelu: kuivapuhdistustekniikan käyttö säästää noin 25 000 tonnia vettä vuosittain

3. Tekninen esimerkki

Korkean tason voimalaitosstandardit: laaditaan kolme yritysstandardia, mukaan lukien "Korkean tason aurinkovoimaloiden suunnittelumääräykset"

Kansainvälinen yhteistyö: tarjotaan teknisiä ratkaisuja korkealla sijaitseville maille, kuten Kazakstanille ja Mongoliaan

Johtopäätös

PWSOLAR-yhtiön 5,5 MW:n maasähköasemaprojekti, jonka ytimenä ovat 330 watin monikiteiset aurinkopaneelit, on luonut esimerkkiprojektin aiheesta "tehokas sähkön tuotanto, ekologinen kunnostus ja teollisuuden edistäminen" Tiibetin-Qinghain ylängöllä teknologisen ja mallinnuksen innovoinnin kautta. Projekti edistää merkittävästi Qinghain siistin energian tuotantokeskuksen rakentamista, ja tarjoaa toistettavan kiinalaisratkaisun aurinkosähkön kehittämiseen korkeilla vuoristoalueilla ympäri maailmaa. Kun uusiutuvan energian asennettu kapasiteetti Qinghaissa ylittää 80 miljoonaa kilowattia 14. viiden vuoden suunnittelukaudella, tämä projekti jatkaa vertauskuvansa roolia ja edistää globaalia energiamuunnosta.