โรงไฟฟ้าแบบติดตั้งบนพื้นดินขนาด 5.5 เมกะวัตต์ ในทะเลทราย มณฑลชิงไห่

ในทะเลทรายโกบีอันกว้างใหญ่ของมณฑลชิงไห่ บริษัท PWSOLAR ได้สร้างและดำเนินการสถานีผลิตไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์บนพื้นดินขนาด 5.5 เมกะวัตต์สำเร็จในปี 2020 โครงการนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มแรงผลักดันใหม่ให้กับการพัฒนาพลังงานสะอาดในพื้นที่ท้องถิ่นเท่านั้น แต่ยังกลายเป็นโครงการต้นแบบสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่ที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเลมาก อีกด้วย โดยต่อไปนี้จะเป็นการแนะนำโครงการในห้ามิติ ได้แก่ พื้นหลังโครงการ แนวทางทางเทคนิค กระบวนการดำเนินงาน ประสิทธิภาพการดำเนินงาน และคุณค่าทางสังคม

1、 พื้นหลังโครงการ: ทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของการเปลี่ยนแปลงพลังงานบนที่ราบสูง

มณฑลชิงไห่มีทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นเอกลักษณ์ โดยมีระยะเวลาแสงแดดเฉลี่ยต่อปีมากกว่า 3,000 ชั่วโมง และมีศักยภาพมหาศาลในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ด้วยการส่งเสริมเป้าหมาย "คู่ขนานด้านคาร์บอน" ของประเทศ รัฐบาลมณฑลชิงไห่ได้จัดอุตสาหกรรมพลังงานสะอาดให้เป็นทิศทางการพัฒนาหลัก และวางแผนที่จะสร้างพื้นที่สูงระดับชาติด้านอุตสาหกรรมพลังงานสะอาดภายในปี 2025 PWSOLAR ได้ตอบสนองต่อคำเรียกร้องของนโยบายอย่างแข็งขัน และเลือกสร้างสถานีผลิตไฟฟ้าบนดินขนาด 5.5 เมกะวัตต์ ที่เมืองทาราทาน มณฑลกงเหอ โครงการนี้ตั้งอยู่ในพื้นที่แกนกลางของสวนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งมีกำลังการผลิตติดตั้งรวมมากกว่า 20 ล้านกิโลวัตต์ ตั้งอยู่โดยรอบ ทำให้เกิดกลุ่มอุตสาหกรรมพลังงานสะอาดที่มีประโยชน์จากเศรษฐกิจขนาดใหญ่อย่างชัดเจน

2. แนวทางเทคนิค: การออกแบบระบบโฟโตโวลเทกที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

1. การเลือกโมดูลโฟโตโวลเทก

โครงการนี้ใช้แผงโซลาร์เซลล์แบบโพลีคริสตัลไลน์ 330 วัตต์ ซึ่งมีคุณสมบัติทางเทคนิคดังนี้:

กระบวนการที่มีความสมบูรณ์: เทคโนโลยีโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอนมีข้อดีเรื่องต้นทุนต่ำและความเสถียรสูง เหมาะสำหรับการใช้งานในสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่บนพื้นดิน

ความสามารถในการปรับตัวบนที่ราบสูง: แผงโซลาร์เซลล์ผ่านการทดสอบสภาพแวดล้อมอย่างเข้มงวด เช่น การต้านทานรังสีอัลตราไวโอเลตและการต้านทานลมและทราย ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรในพื้นที่ที่มีความสูงเกิน 3000 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล

ความเข้ากันได้ของระบบ: จับคู่อย่างลงตัวกับอินเวอร์เตอร์แบบสตริง ทำให้สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงพลังงานสูงสุด (MPPT) แบบไดนามิก และลดการสูญเสียจากเงาบดบัง

2. การออกแบบสถาปัตยกรรมระบบ

สถานีไฟฟ้าใช้รูปแบบ "ผลิตเป็นบล็อกและเชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าแบบรวมศูนย์":

การจัดวางแบบแปลง: แบ่งออกเป็นหน่วยละ 1.5 เมกะวัตต์ โดยแต่ละหน่วยติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ประมาณ 4,500 แผง ขนาดแผงละ 330 วัตต์ และมุมเอียงได้รับการปรับให้เหมาะสมตามละติจูดของพื้นที่

อินเวอร์เตอร์ ระบบที่ใช้: เลือกใช้เครื่องแปลงกระแสซีรีส์ Huawei SUN2000 ซึ่งมีฟังก์ชัน MPPT หลายช่องทาง และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า 5%

การจัดวางระบบจัดเก็บพลังงาน: มีอินเตอร์เฟซสำรองสำหรับระบบจัดเก็บความร้อนด้วยเกลือหลอมเหลว สามารถอัปเกรดเป็นโรงไฟฟ้าผสมพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานความร้อนในอนาคต เพื่อให้สามารถจ่ายไฟได้อย่างต่อเนื่องทั้งกลางวันและกลางคืน

3. การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนวัตกรรม

แพลตฟอร์มการดำเนินงานและการบำรุงรักษาอัจฉริยะ: ผสานรวมระบบตรวจสอบ FusionSolar เพื่อให้สามารถจัดการจากระยะไกล เช่น แจ้งเตือนความผิดพลาดและการวิเคราะห์การผลิตไฟฟ้า

การออกแบบฟื้นฟูระบบนิเวศ: ปลูกหญ้าทนความหนาวเย็นใต้แผงโฟโตโวลเทก ทำให้อัตราการปกคลุมของพืชพรรณเพิ่มขึ้นถึง 80% สร้างแบบจำลองวงจรนิเวศแบบ "ผลิตไฟฟ้าบนแผง และปลูกพืชใต้แผง"

3. กระบวนการดำเนินการ: ความท้าทายในการก่อสร้างในสภาพแวดล้อมที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเล

1. ระยะการก่อสร้าง

ช่วงเวลา: เริ่มการก่อสร้างในเดือนมีนาคม 2020 และแล้วเสร็จการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าในเดือนสิงหาคม โดยใช้ระยะเวลาการก่อสร้างเพียง 5 เดือน

การตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม:

ทนต่ออุณหภูมิต่ำถึงลบ 30 องศาเซลเซียส โดยใช้รากฐานคอนกรีตสำเร็จรูปเพื่อช่วยลดระยะเวลาการก่อสร้าง

ติดตั้งชั้นเคลือบป้องกันแสงสะท้อนบนแผงโซลาร์เซลล์สำหรับพื้นที่ที่มีรังสี UV สูง

แก้ปัญหาพายุทราย และติดตั้งหุ่นยนต์ทำความสะอาดอัตโนมัติ

2. การตรวจสอบและปรับแต่งการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า

การเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า: เชื่อมต่อกับสถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำและพลังงานแสงอาทิตย์หลงหยางเซียผ่านสายส่งไฟฟ้า 35 กิโลโวลต์ เพื่อให้แหล่งจ่ายไฟที่มีความผันผวนสามารถจ่ายไฟได้อย่างเสถียร

การทดสอบประสิทธิภาพ: หลังจากผ่านการตรวจสอบการทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 240 ชั่วโมง ประสิทธิภาพของระบบอยู่ที่ 82.3% สูงกว่าค่าที่ออกแบบไว้

4、ประสิทธิภาพในการดำเนินงาน: ได้ประโยชน์ร่วมกันทั้งด้านเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม

1. สมรรถนะการผลิตไฟฟ้า

การผลิตไฟฟ้ารายปี: สูงถึง 8.8 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมง เทียบเท่ากับชั่วโมงการใช้งานเฉลี่ย 1,600 ชั่วโมงต่อปี สูงกว่าระดับเฉลี่ยของมณฑลชิงไห่

รูปแบบรายได้: ใช้กลไก "เชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าทั้งหมด" โดยมีราคาไฟฟ้าที่ 0.4 หยวน/กิโลวัตต์-ชั่วโมง และรายได้ประจำปี 3.52 ล้านหยวน

2. การอนุรักษ์พลังงานและลดการปล่อยมลพิษ

การลดการปล่อยต่อปี: ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 7,020 ตัน เทียบเท่ากับการปลูกต้นไม้ 380,000 ต้น

การอนุรักษ์ทรัพยากร: ประหยัดถ่านหินมาตรฐาน 3,520 ตัน และลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์เทียบเท่า 105 ตัน

3. ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษา

ข้อดีของการดำเนินงานและบำรุงรักษาอัจฉริยะ: อัตราความล้มเหลวต่ำกว่า 0.1% ประสิทธิภาพการดำเนินงานและบำรุงรักษาสูงกว่าอินเวอร์เตอร์แบบรวมศูนย์แบบดั้งเดิม 80%

ค่าไฟฟ้าต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง: ลดลงเหลือ 0.25 หยวน มีความสามารถในการแข่งขันในตลาด

5. คุณค่าทางสังคม: โครงการนำร่องที่ให้ประโยชน์หลายด้าน

1. การขับเคลื่อนอุตสาหกรรม

การจัดซื้อภายในประเทศ: แผงโซลาร์เซลล์ เหล็กยึด และอุปกรณ์อื่นๆ 60% มาจากบริษัทท้องถิ่นในมณฑลชิงไห่ ส่งเสริมการพัฒนาห่วงโซ่อุตสาหกรรม

การสร้างงาน: จัดหางาน 200 ตำแหน่งในช่วงก่อสร้าง และจ้างเจ้าหน้าที่เทคนิคท้องถิ่นอย่างต่อเนื่อง 15 คนในช่วงดำเนินงานและบำรุงรักษา

2. การปรับปรุงสิ่งแวดล้อม

การควบคุมพื้นที่ทะเลทราย: อัตราการปกคลุมของพืชพรรณในพื้นที่โครงการเพิ่มขึ้นจากต่ำกว่า 20% เป็น 65% สร้างแบบอย่างการฟื้นฟูระบบนิเวศร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ ("แสงอาทิตย์+ระบบนิเวศ")

การป้องกันทรัพยากรน้ำ: ใช้เทคโนโลยีการทำความสะอาดแบบแห้ง ประหยัดน้ำได้ประมาณ 25,000 ตันต่อปี

3. การแสดงตัวอย่างทางด้านเทคนิค

มาตรฐานสถานีผลิตไฟฟ้าบนที่สูง: จัดทำมาตรฐานระดับองค์กรสามฉบับ รวมถึง "ข้อกำหนดการออกแบบสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนที่สูง"

ความร่วมมือระหว่างประเทศ: ให้บริการโซลูชันด้านเทคนิคสำหรับประเทศบนที่ราบสูง เช่น คาซัคสถาน และมองโกเลีย

สรุป

โครงการสถานีผลิตไฟฟ้าบนพื้นดินขนาด 5.5 เมกะวัตต์ของบริษัท PWSOLAR ซึ่งใช้แผงโซลาร์เซลล์โพลีคริสตัลไลน์ 330 วัตต์เป็นหัวใจหลัก ได้สร้างโครงการต้นแบบในรูปแบบ "การผลิตไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ การฟื้นฟูระบบนิเวศ และขับเคลื่อนอุตสาหกรรม" บนที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบต ผ่านนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและรูปแบบธุรกิจ โครงการนี้ไม่เพียงแต่มีส่วนสำคัญต่อการก่อสร้างฐานพลังงานสะอาดชิงไห่เท่านั้น แต่ยังมอบแนวทางการพัฒนาแบบจีนที่สามารถนำไปปรับใช้ซ้ำได้สำหรับการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่สูงทั่วโลก อีกทั้งด้วยกำลังการติดตั้งพลังงานใหม่ในชิงไห่ที่เกิน 80 ล้านกิโลวัตต์ในช่วงแผนพัฒนา 5 ปี ฉบับที่ 14 โครงการนี้จะยังคงทำหน้าที่เป็นต้นแบบต่อไป และสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานระดับโลก