Dearadh Córas Cumhachta Gréine: Cumraíocht Modúl PV agus Dearadh Leictreach

 

Tá anDearadh Córas Cumhachta Gréineis próiseas innealtóireachta córasach é a bhaineann le gnéithe iomadúla teicniúla, lena n-áirítear roghnú modúl fótavoltach (PV), leagan amach eagair, príomhcheangail leictreacha, cosaint tintreach, agus talamh. Caithfidh dearadh atá iontaofa go heolaíoch acmhainní gréine, coinníollacha aeráide, agus tréithe suímh shuíomh an tionscadail a chur san áireamh, agus cothromaíocht a bhaint amach i measc sábháilteacht, feidhmíocht eacnamaíoch, agus éifeachtacht giniúna cumhachta. Díríonn an t-alt seo ar dhá chroíréimse de dhearadh Córas Cumhachta Gréine-chumraíocht mhodúil agus an córas leictreach-agus déanann sé achoimre ar phríomhbhreithnithe teicniúla agus ar chaighdeáin dearaidh chun treoir a sholáthar do chleachtas innealtóireachta.

 

Dearadh Córas Cumhachta Gréine

1. Roghnú Modúl PV

Is é an bunphrionsabal maidir le modúil PV a roghnú ná cineálacha modúl príomhshrutha a roghnú a thairgeann ardleibhéal aibíochta teicniúil agus oibriú iontaofa, agus an timpeallacht nádúrtha timpeall an stáisiúin chumhachta, coinníollacha tógála agus lóistíocht iompair á gcur san áireamh freisin. Ba cheart go mbeadh an roghnú deiridh bunaithe ar mheastóireacht chuimsitheach chun na modúil PV a aithint leis an fheidhmíocht iomlán is fearr agus an oiriúnacht is mó don tionscadal.

 

2. Dearadh Modhanna Oibriúcháin Eagar PV

Is féidir eagair PV a shuiteáil trí úsáid a bhaint as ceann amháin de thrí mhodh: córais chlaonta, claonta inchoigeartaithe, nó córais rianaithe. Ba cheart an modh suiteála cuí a roghnú trí chomparáid eacnamaíoch eacnamaíoch bunaithe ar fhachtóirí amhail acmhainní radaíochta gréine, coinníollacha aeráide, timpeallacht oibriúcháin, acmhainn suiteáilte, limistéar agus saintréithe an láithreáin suiteála, tréithe ualaigh, agus cleachtais oibríochta agus bainistíochta.

 

Ba cheart cumraíocht leagan amach na struchtúr tacaíochta PV a roghnú go cuí chun tiúchan strus a sheachaint. Ba cheart trasghearrthacha oiriúnacha a roghnú do gach ball struchtúrach de réir mhéid na bhfórsaí feidhmithe. Ba cheart tomhaltas cruach a íoslaghdú agus a chinntiú go mbaintear úsáid iomlán as neart na gcomhaltaí struchtúracha go léir.

 

Le linn shaolré an dearadh, caithfidh an córas tacaíochta PV fanacht go struchtúrach sábháilte agus iontaofa agus a bheith in ann ualaí gaoithe agus sneachta a sheasamh chomh maith le héifeachtaí comhshaoil. Ní mór féidearthacht na suiteála a mheas freisin ionas gur féidir na torthaí tógála tionscadail is fearr a bhaint amach ag an gcostas is ísle is féidir. Agus stáisiún cumhachta PV á dhearadh agus á thógáil, ba cheart roghnú an cineál struchtúr tacaíochta a oiriúnú do choinníollacha áitiúla trí mheastóireacht chuimsitheach. Soláthraítear comparáid idir cineálacha éagsúla struchtúir tacaíochta PV i dtábla 1.

Tábla 2

3. Inverters agus Boscaí Comhcheangail

Áirítear ar na inverters a úsáidtear i stáisiúin chumhachta PV go príomha trí chineál: inverters lárnach, inverters teaghrán, agus inverters dáilte. Féadfar na cásanna is infheidhme maidir leis na trí chineál inverters seo a úsáidtear go coitianta a chinneadh ag tagairt do Thábla 2.

Agus inverters á roghnú, ba cheart aird ar leith a thabhairt ar theist thionscal an mhonaróra, seirbhís tar éis díolacháin, costais uasghrádaithe trealaimh amach anseo, agus iomarcaíocht uasghrádaithe. Ba cheart an inverter a roghnú de réir na gcoinníollacha suímh iarbhír agus riachtanais an tionscadail. Ba cheart tosaíocht a thabhairt do mhúnlaí inverter le héifeachtacht chomhshó ard.

 

4. Leagan Amach Eagar PV ar Dhearadh Córas Cumhachta Gréine

Ba cheart an cóimheas acmhainne idir an eagar PV agus na inverters i stáisiún cumhachta PV a chinneadh trí chomparáid eacnamaíoch eacnamaíoch, ag cur san áireamh fachtóirí cuimsitheach amhail cineál suiteála an eagar PV, coinníollacha an tsuímh, acmhainní fuinnimh gréine, agus caillteanais chórais éagsúla. Moltar an cóimheas idir acmhainn suiteáilte an eagar PV agus cumas rátáilte an inverter chun na ceanglais seo a leanas a chomhlíonadh:

 

Réigiúin acmhainne gréine Aicme I: níor chóir go ginearálta níos mó ná 1.2;

Réigiúin acmhainne gréine Aicme II: níor chóir go ginearálta níos mó ná 1.35;

Réigiúin acmhainne gréine Aicme III: níor chóir go ginearálta níos mó ná 1.5.

 

Cuireann dearadh an spáis idir struchtúir thacaíochta go príomha scáthú idir struchtúir in aice láimhe san áireamh. Sa Leathsféar Thuaidh, tá an treoshuíomh is fearr le haghaidh modúil PV díreach ó dheas. Ba cheart an spásáil íosta a chinneadh de réir na gcritéar seo a leanas: ó 9:00 am go 3:00 in am gréine ar ghrianstad an gheimhridh, níor cheart go sroichfeadh teilgean na modúl tosaigh sa treo ó thuaidh imeall íochtair na modúl sa tsraith cúil. I bhfocail eile, níor cheart go mbeadh aon scáthú sa treo thuaidh-ó dheas.

 

Tá an critéar seo bunaithe ar fhíorchoinníoll oibriúcháin ghrianstad an gheimhridh, nuair a bhíonn uillinn ardaithe na gréine ag an leibhéal is ísle agus scáthanna ag an gceann is faide. Cinntíonn sé nach mbíonn tionchar ag scáthú ar aschur córais le linn aon tréimhse den bhliain.

 

 

Bíonn tionchar go príomha ag fachtóirí ar nós na gceanglas maidir le húsáid talún comhcheangailte laistigh den láithreán PV, ceanglais rialaithe tuilte, scáthú na modúl ag constaicí máguaird, clúdach fásra talún, agus feidhmchláir "PV+" ar dhearadh an imréitigh idir na modúil PV agus an talamh-is é sin, airde phointe is ísle na modúl os cionn na talún. Nuair a úsáidtear modúil PV bifacial, ní mór éifeachtacht giniúna cumhachta a chur san áireamh freisin.

 

Is é an buntáiste a bhaineann le modúil PV bifacial thar mhodúil monafacial ná go bhfuil an méid solais a fhaightear ar an taobh chúl níos mó, is mó an gnóthachan défacial. I measc na bpríomhfhachtóirí a théann i bhfeidhm ar ghnóthachan fuinnimh an taobh chúl tá albedo talún, airde an struchtúir tacaíochta, coinníollacha ionradaíochta, agus spásáil idir na sraitheanna. Athraíonn na buntáistí mar thoradh air leis na séasúir.

 

Agus an t-imréiteach íosta idir na struchtúir tacaíochta PV agus an talamh á chinneadh, ba cheart na fachtóirí thuas a mheas go cuimsitheach, agus ba cheart an fheidhmíocht sábháilteachta agus eacnamaíoch a chothromú chomh fada agus is féidir. Is féidir le híosairde na modúil PV os cionn na talún a mhéadú go pointe cuí éifeachtúlacht giniúna cumhachta a fheabhsú agus toradh fuinnimh a mhéadú go pointe áirithe. Mar sin féin, méadaíonn sé costais na struchtúr tacaíochta agus na bhfondúireachtaí, rud a imríonn tionchar áirithe ar fheidhmíocht eacnamaíoch an tionscadail.

 

 

Dearadh Leictreach Dearadh Córas Cumhachta Gréine

1. Príomhcheangal Leictreach

Is éard atá i stáisiún cumhachta PV ná aonad giniúna cumhachta amháin nó níos mó. Cinneann an príomhnasc leictreach conas a dhéantar na haonaid ghiniúna seo a idirnascadh agus a bhailiú. Tar éis claochlú céimnithe áitiúil-suas, bailítear an chumhacht a ghineann gach aonad agus cuirtear isteach i mbusbharra an fhostáisiúin céim suas-suas é.

 

Ní hamháin go gcloífeadh leibhéal voltais an bharra busála fostáisiúin céim suas le struchtúr agus le pleanáil fhadtéarmach an ghreille chumhachta áitiúil, ach ba cheart é a chinneadh freisin ag fachtóirí cothromaíochta cuimsitheach amhail cumas an stáisiúin chumhachta PV, infheistíocht tógála tosaigh, agus costais oibriúcháin agus cothabhála. Ag brath ar an gcineál stáisiún cumhachta PV, cuimsíonn leibhéil voltas coitianta busbar 0.4 kV, 6 kV, 10 kV, agus 35 kV.

 

Is féidir príomh-nasc leictreach an stáisiúin chumhachta a phleanáil de réir an sceidil tógála. Má dhéantar an stáisiún cumhachta a thógáil agus a choimisiúnú in aon phas amháin agus nach bhfuil ach pointe nasctha amháin leis an eangach, is féidir glacadh le cumraíocht busbarra amháin. Má dhéantar an stáisiún cumhachta a thógáil agus a choimisiúnú i gcéimeanna, nó má tá dhá phointe nasctha leis an eangach nó níos mó aige, is gnách go mbíonn cumraíocht aonair roinne busbarra níos oiriúnaí.

 

 

2. Trealamh Dáilte Cumhachta

Ba cheart leagan amach an trealaimh dáileacháin cumhachta a roghnú tar éis breithniú cuimsitheach a dhéanamh ar fhachtóirí amhail suíomh geografach an tionscadail, coinníollacha aeráide áitiúla, limistéar an láithreáin atá ar fáil, agus airde. Féadfar an trealamh a shuiteáil laistigh nó lasmuigh ag brath ar na coinníollacha sonracha.

 

Faoi láthair, déantar trealamh dáileacháin cumhachta 10-35 kV i stáisiúin chumhachta PV baile a shuiteáil laistigh de ghnáth. Is é lascthrealamh iata miotail AC, armúrtha laistigh, inaistarraingthe, an phríomhchumraíocht. I roinnt réigiún, féadfaidh trealamh dáileacháin cumhachta 10–35 kV úsáid a bhaint as gás heicseafluairíde sulfair (SF₆) -miotal inslithe{-lascthrealamh iata i gcás ina bhfuil údar maith leis sin go teicniúil agus go heacnamaíoch, go háirithe le haghaidh cosanta ar spraeáil salainn, insliú feabhsaithe, nó úsáid talún laghdaithe.

 

Le blianta beaga anuas, le forbairt na teicneolaíochta, tá trealamh dáileadh cumhachta cineál cábáin réamhdhéanta tar éis éirí níos coitianta. Is féidir stáisiúin lascthrealamh a réamhdhéanta i monarchana agus iad a chur le chéile go modúlach ar an láithreán. Laghdaíonn an cur chuige seo obair thógála agus choimisiúnú an tsuímh, giorraíonn sé an tréimhse tógála, sábhálann sé fuinneamh, cosnaíonn sé an comhshaol, agus laghdaítear an t-achar talún a theastaíonn don stáisiún lascthrealamh. Féadfar tosaíocht a thabhairt dó i gcás inarb iomchuí go teicniúil agus go heacnamaíoch.

 

 

3. Cosaint Tintreach agus Dearadh Córas Cumhachta Gréine ar Thalamh

De ghnáth, suiteáiltear príomhghrille talún a chlúdaíonn an réimse PV iomlán laistigh de stáisiún cumhachta PV. Ba cheart go bhfreagródh teorainn sheachtrach an phríomhghreille talún go ginearálta le teorainneacha an réimse PV agus lúb dúnta a fhoirmiú.

 

Is éard atá sa phríomhghreille talaimh ná líonra a fhoirmítear trí sheoltóirí talún cothrománacha a nascadh sa treo trasna agus fadaimseartha le struchtúir tacaíochta an mhodúil. Ba cheart leictreoidí talaimh ingearacha a dháileadh go cothrom feadh na n-imill agus laistigh den ghreille talún. Ba cheart bunsraitheanna na struchtúr tacaíochta modúil a úsáid freisin mar leictreoidí talún nádúrtha nuair is féidir.

 

Go ginearálta úsáideann príomhghrille talún stáisiún cumhachta PV cruach árasán ghalbhánuithe nó cruach bhabhta mar phríomhsheoltóir talún. Níor cheart go mbeadh friotaíocht talún an phríomhghreille talún sa réimse PV níos mó ná 4 Ω.

 

Le haghaidh talamh idir modúil PV agus a struchtúir tacaíochta miotail, is é an modh is coitianta ná nasc iontaofa a bhunú ar dtús idir frámaí miotail modúil PV in aice láimhe ag baint úsáide as seoltóirí copair, agus ansin an dá cheann de gach sraith de mhodúil PV a nascadh leis an struchtúr tacaíochta miotail.

 

I gcás roinnt tionscadal PV ar an díon nuair nach bhfuil sé áisiúil seoltóirí copair talún a shuiteáil, féadfar nascóirí miotail a úsáid mar sheoltóirí idir na modúil agus na struchtúir tacaíochta. Nuair a ghlactar leis an modh seo, ba chóir go mbeadh na cónaisc feistithe le leicneáin cruach dhosmálta atá in ann an scannán ocsaíd alúmanaim chosanta a threá ar fhrámaí an mhodúil, rud a chinnteoidh leanúnachas leictreach maith idir na frámaí modúl agus na struchtúir tacaíochta miotail.

 

Féadfar struchtúir thacaíochta an mhodúil a nascadh go cothrom le struchtúir tacaíochta cóngaracha ar dtús chun grúpa talún a fhoirmiú, atá ceangailte ansin leis an eangach talún. Chun iontaofacht a chinntiú, ba cheart-grúpa tacair an struchtúir a nascadh leis an eangach talaimh ag dhá phointe ar a laghad. Ba cheart na pointí nasctha seo a shuiteáil ag an dá cheann de gach sraith de struchtúir tacaíochta.

 

Ba cheart greille talún comhchothrom múnlaithe fáinne a shuiteáil thart ar gach céim áitiúil-claochladán suas sa réimse PV agus í a nascadh go hiontaofa le príomhghreille talaimh an réimse PV. Nuair a úsáideann claochladán áitiúil céim suas-claochladán bosca-cineál-chlaochladán le himfhálú miotail dhílis, ba cheart an t-imfhálú a nascadh go hiontaofa leis an eangach talaimh comhchothrom ag dhá phointe ar a laghad. Ba cheart go mbeadh gach cuid miotail nochta den bhosca claochladán, lena n-áirítear dréimirí miotail, nasctha leis an eangach talmhaithe.

 

 

4. Roghnú Cábla agus Suiteáil Dearadh Córas Cumhachta Gréine

Go ginearálta is cáblaí PV tiomnaithe iad na cáblaí atá suiteáilte idir modúil PV agus boscaí teaglama teaghrán nó inverters teaghrán i stáisiún cumhachta PV. Ba cheart go gcomhlíonfadh a gcuid frithsheasmhachta in aghaidh radaíochta ultraivialait, friotaíocht aimsire, feidhmíocht lasair-retardant, agus tréithe eile ceanglais na gcaighdeán tionscail reatha.

 

I gcás tionscadal dáilte PV, ba cheart go mbeadh feidhmíocht lasair-mhothúchánach mhaith ag cáblaí a úsáidtear i dtógáil-córais chomhtháite nó tógála{-suiteáilte-lasrach. Roghnaítear seoltóirí copair go ginearálta mar gheall ar a seoltacht leictreach fabhrach.

 

I gcás stáisiúin chumhachta PV ar scála áirgiúlachta, déantar cáblaí a dháileadh thar limistéar mór de ghnáth. Dá bhrí sin, tá cáblaí suiteáilte go ginearálta ag baint úsáide as adhlacadh díreach, agus sa chás sin ba chóir cáblaí armúrtha a úsáid. Go háirithe, i gcás tionscadal ina bhfuil na dáileachtaí talún atá á n-áitiú ag na limistéir mhodúil PV scaipthe, féadfar línte lasnairde 10 kV nó 35 kV a úsáid mar chiorcaid bhailithe.

 

Toisc go bhféadfadh cuaillí agus túir laistigh den limistéar eagar PV scáthanna a chaitheamh ar na modúil PV, ba cheart raon scáth na línte lastuas a ríomh le linn pleanála líne. Ba cheart leagan amach na líne a chomhordú le leagan amach an eagar PV chun scáthú na modúl a íoslaghdú.

 

Agus fad na gcáblaí AC agus DC i gcóras PV á gcinneadh, ba cheart aimpliúlacht an chábla agus an titim voltas córais a chur san áireamh. Go ginearálta níor cheart go mbeadh an titim voltas AC i gcóras PV níos mó ná 3%, agus níor chóir go mbeadh an titim voltas DC níos mó ná 2% go ginearálta.

 

Mura gcomhlíonann an titim voltas na ceanglais is infheidhme, ba cheart achar trasghearrtha an chábla ábhartha a mhéadú, nó ba cheart suíomhanna coibhneasta an trealaimh a choigeartú chun bealach an chábla a ghiorrú agus an titim voltais a choinneáil laistigh de na teorainneacha sonraithe.

 

 

5. Córas Monatóireachta

Go ginearálta oibríonn stáisiúin chumhachta PV sa tSín ar bhonn gan fhoireann nó ar bhonn íosta foirne. Tá roinnt stáisiún cumhachta PV ar an talamh tar éis tosú ag glacadh le cianmhonatóireacht chun oibríocht a athsholáthar ar-foirne ar an suíomh. Le linn na céime deartha, is gnách go gcaitear le céim reatha an tionscadail mar phríomh-bhreithniú, agus cuirtear na céimeanna roimhe seo agus na céimeanna ina dhiaidh sin san áireamh freisin. Ba cheart go mbeadh an córas ag luí leis na leibhéil uathoibrithe agus oibríochta agus bainistíochta arna nglacadh ag an stáisiún cumhachta.

 

Úsáideann formhór na stáisiún cumhachta PV sa tSín córais mhonatóireachta ar leith don fostáisiún céim suas nó don stáisiún lascthrealamh agus don limistéar eagair PV. Tá sé de bhuntáiste ag an gcur chuige seo nach dteastaíonn ach méid teoranta de mhalartú faisnéise idir an córas monatóireachta fostáisiúin céim suas- agus an córas monatóireachta PV, rud a fhágann go bhfuil an cur i bhfeidhm sách simplí. Mar sin féin, tá an míbhuntáiste aige freisin maidir le húsáid íseal faisnéise.

 

Tar éis glacadh le córas monatóireachta cliste, is féidir le stáisiún cumhachta PV fáil sonraí cuimsitheach agus monatóireacht lánléargais a bhaint amach ar an áis iomlán. Is féidir leis an gcóras comhtháthú ingearach a bhunú le mórchórais cosúil le córais seolta agus bainistíochta táirgthe, agus nascacht chothrománach a sholáthar freisin leis an bpríomhthrealamh uathoibrithe laistigh den stáisiún cumhachta.

 

Is féidir le córas monatóireachta cliste tacú freisin le feidhmeanna cosúil le déanamh cinntí oibríochta eacnamaíoch, diagnóis ar líne agus aisghabháil uathoibríoch, iniúchadh uathoibríoch agus anailís locht, agus rabhadh locht.

 

 

Conclúid

Tá anDearadh Córas Cumhachta Gréinetá gá le comhordú cuimsitheach thar gach céim, lena n-áirítear roghnú modúl, leagan amach eagair, naisc leictreacha, suiteáil cáblaí, agus córais mhonatóireachta. Ba cheart an réiteach is fearr a roghnú de réir coinníollacha áitiúla agus riachtanais an tionscadail.Le dul chun cinn leanúnach na teicneolaíochta PV agus leibhéil mhéadaithe na hintleachta, tá dearadh an chórais os comhair riachtanais níos airde chomh maith le níos mó féidearthachtaí. Tá pleanáil eolaíoch agus dearadh mionsonraithe riachtanach chun oibriú sábháilte agus cobhsaí stáisiún cumhachta a chinntiú agus feidhmíocht eacnamaíoch láidir a bhaint amach.