Фотоэлектрлік қолдау мұнараларын орнату процесі қандай?

Күн электростанцияларының құрылымдық негізі

Фотоэлектрлік қолдау бағаналары күн панелінің салмағын, желдің көтеруші күшін және қар жүктемесін жерге береді, сонымен қатар максималды энергия шығысы үшін нақты көлбеулік бұрыштарын сақтайды. 100 000 панельден тұратын өнеркәсіптік масштабдағы күн электростанциясына қозғалмалы немесе тұрақты көлбеулік конфигурациясына байланысты шамамен 2 500–3 500 қолдау қалқа құрылымы қажет. Орнату жылдамдығы тікелей жобаның экономикасын анықтайды — кез келген кешігу әдетте 30–80 доллар/МВт·сағ бағасымен бағаланатын қуат сату келісімдері бойынша түсімді кешіктіреді.

Орта Азиядағы күн сәулесінің электр қуатын өндіретін жабдықтарды орнату (EPC) компаниясы құйылатын бетон негізінен алдын ала жиналған крутящия моменттік түтік бөліктері бар соғылатын болат тіреулерге ауысу арқылы әр мегаватты орнату уақытын 12 күндің орнына 7 күнге қысқартты. Бетонды қатайту уақытын — әрбір құюға 72 сағат — жою басым бөлігінде кестені жақсартуға әкелді.

Негіз орнату

Геотехникалық зерттеу және таңдау

Геотехникалық зерттеулер тірек қабілетін, су асты деңгейін және топырақтың электрлік кедергісін өлшеу үшін 50–100 метрлік тор аралығында топырақтың жағдайын зерттейді. Осы деректер соғылатын тіреулер, спиральды винтті тірек немесе бетонды балласт қайсысы негіз ретінде тиімді екенін анықтайды.

Қолайлы топырақта соғылатын болат тіреулер — C-тәрізді немесе H-тәрізді балка бөліктері — орнату көлемінің басым бөлігін құрайды. Гидравликалық тіреу соғушы құрылғы күніне 200–400 тіреу орнатады, әрбірін 1,5–2,5 метр тереңдікке енгізеді. Тіреулердің 2–5% -ін тарту сынағына ұшырату арқылы нақты кедергісі есептелген мәнге сәйкес келетінін тексереді; ол үшін 1,5 есе көп көтеруші күш қолданылады.

Жерге қағылатын тірек тұтқалары құмды топырақта жақсы ұстай алмайтын жағдайларда қолданылады. Винттік табандар тіреу ауданын кеңейтеді, ал орнату кезіндегі бұралу моменті тікелей жүктеме көтергіштігімен байланысты. Егер мақсатты бұралу моментін алу мүмкін болмаса, осы орында конструкция ұзынырақ тұтқаларға немесе диаметрі үлкен винттік табандарға ауысады.

Жердің көлбеулігі мен су ағызуы

Күн энергиясын пайдаланатын қондырғылар солтүстік-оңтүстік бағытта 5% көлбеуліктен аспайтын аймақтарда орналасуы керек. Шығыс-батыс бағытындағы көлбеуліктер 10%-ке дейін болса, реттелетін кронштейндердің көмегімен орнатуға болады. Жердің көлбеулігін реттеу су ағызуын сақтайды және су тұрып қалуын болдырмауға көмектеседі — суға толып кеткен топырақ тіреу қабілетін жоғалтады және тіректердің қосылу орындарында коррозияны жылдамдатады. Жердің көлбеулігін реттеуге кірісу алдында эрозиядан қорғау шаралары қолданылуы тиіс.

Құрылымды жинау және реттеу

Бұралу трубасын орнату

Бір осьті трекерлерде бұралу трубалары — солтүстік-оңтүстік бағытта орналасқан үздіксіз болат трубалар — панельдерді Күннің қозғалысын қадағалау үшін айналдырады. Бұралу трубаларының бөліктері алдын ала дәнекерленген тірек орындары бар 6–12 метрлік ұзындықта жеткізіледі.

Туралық дәлдік шектері 80–100 метрлік қатарлар бойынша ±3 мм-ге тең. Дұрыс орналаспаған подшипник айналуға кедергі келтіреді, бұл жетек қозғалтқышының күшін арттырады және таңертеңгі іске қосу кезінде тоқтауға әкелуі мүмкін. Лазерлік туралау құралдары тораптың орнын тексереді, содан кейін моменттік трубалардың бөліктері болттармен бекітіледі.

Модульді орнату

Панельді орнату үшін қолдау қадаларына болтталған алюминий рейкалар қолданылады; олар модульдің рамасының өлшемдеріне сәйкес аралықпен орналасады. Көршілес модульдердің арасында ортаңғы қысқыштар, ал қатардың ұштарында соңғы қысқыштар панельдерді шынының сынуын болдырмау үшін моментке шектелген болттармен бекітеді.

3–4 адамнан тұратын топтар күніне 200–300 модуль орнатады. Сапа бақылауы қысқыштардың моментінің 5–10%-ын таңдамалы тексереді және тербеліс циклдары кезінде бірінші жылы ұяшықтарда сынықтарға әкелетін микросынықтарды тексереді.

Жерлендіру интеграциясы

Әрқайсысы қалқа қатар жерге қосылу өткізгіштерін барлық металдан жасалған компонентке бекітуі тиіс. Бұл жерге қосылу ақауы кезінде потенциалдар айырымын болдырмауға және найзағай тогының өту жолын қамтамасыз етуге көмектеседі. Мыс қапталған болат өткізгіштер мен жер астындағы қосылыстар қашықтықтағы объектілерде ұрлыққа ұшырауы мүмкін көрінетін мыс бетін азайтады.

Іске қосу және растау

Трекердің басқару жүйесі іске қосылады, оның кез келген қатарының қозғалтқышы толық айналым жасайды. SCADA жүйесі орналасу дәлдігін ±1 градус ішінде растайды. Бұл сынақтан өтпеген қатарлар механикалық ақауларды (қысылған подшипниктер, дұрыс орналаспаған муфталар немесе орнату кезіндегі қалдықтар) анықтау үшін тексерілуі тиіс.

Барлық қатарлар орнатылғаннан кейін, әсіресе аумақ бойынша топырақ қасиеттері әртүрлі болған жағдайда, тартылу сынағы таңдалған үлгілер бойынша қайталанады. Модульдер орнатылғаннан кейін негізі сәтсіз болса, қымбатқа түсетін түзету жұмыстары қажет болады, сондықтан модульдерді орнатуға дейінгі зерттеу сапасы елеулі маңызға ие.

Жиі қойылатын сұрақтар

Фотоэлектрлік тірек тұтқысының негізі қанша терең болуы керек?

Қозғалмайтын тірек тұрып қалдырған тіректер жердің түріне, тоң қабатының тереңдігіне және жел жүктемесіне байланысты 1,5–2,5 метр тереңдікке орналасады. Тоң көтерілуі тіректің ұшын ең терең тоңға түсу деңгейінен төмен орналастыруды талап етеді — орташа климаттық аймақтарда бұл 1,0–1,5 метр, ал континенттік климатта 2,0 метрден астам. Жерге бұрандалы тіректер 1,2–2,0 метр тереңдікке дейін созылады, олардың спираль диаметрі 150–300 мм.

Тұрақты бұрышты және қозғалмалы (трекерлі) тірек тұрып қалдырған тіректердің айырмашылығы қандай?

Тұрақты бұрышты құрылымдар фотоэлектрлік модульдерді жылдық өнімділікті максималдайтындай тұрақты бұрышта ұстайды. Қозғалмалы (трекерлі) тірек тұрып қалдырған тіректер модульдерді шығыс-батыс бағытында айналдырады және энергия қабылдауын 15–25% арттырады. Трекерлер торлық құбырлар, подшипниктер мен қозғалтқыш жүйелері арқылы тірек құрылымының әр ваттына шаққандағы құнын 30–40% арттырады.

Жердің қандай түрі фотоэлектрлік тірек тұрып қалдырған тіректерді орнатуға әсер етеді?

Сызықты құрылымдардың тірек қабілетін қамтамасыз ету үшін сазды сияқты біртекті топырақтар үйкеліс арқылы жақсы нәтиже береді, бірақ олардың тығыздығы жоғары болса, алдын ала қазу қажет болуы мүмкін. Түйіршікті топырақтарда тіректерді тікелей қағуға болады, бірақ тартылуға қарсы төзімділікті қамтамасыз ету үшін тереңірек енгізу немесе жерге бекітілетін винттар қажет. Тасты топырақта тіректер мен винттар енбейтін жағдайда бетонды балласттық негіз қолданылады.

Фотоэлектрлік тірек құрылымдары қандай коррозияға қарсы қорғаныс талап етеді?

ISO 1461 стандартына сәйкес кемінде 85 мкм қалыңдықтағы ыстық шайып гальванизация 25–30 жылға дейін қорғаныс қамтамасыз етеді. Тұзды суға дейінгі қашықтық 5 км-ден аспайтын теңіз жағалауындағы орнатылымдар үшін 100–140 мкм қалыңдықтағы қорғаныс қажет. Алюминий компоненттері пассивті тотығының түзілуі арқылы табиғи түрде коррозияға қарсы төзімділік көрсетеді. Liaoning Sinotech Group сияқты тұтынушылар белгілі бір экологиялық жағдайларға бейімделген тірек жүйелерін ұсынады.

Толық фотоэлектрлік тірек құрылымын орнату қанша уақыт алады?

Қозғалтқыштың құрылымы бар 100 МВт орнату үшін толық қолдау құрылымын орнатуға 8–12 апта керек. Кесте жұмысшылар санына, автоматтандыру деңгейіне және жер бетінің ерекшеліктеріне байланысты өзгереді. Алдын ала дайындалған компоненттер мен тез орнатылатын конструкциялар бұл уақыт аралығын үнемі қысқартып отырады.

Орнату кезінде қандай сапа бақылаулары жүргізіледі?

Негіздердің 2–5%-ында тарту сынағы, қысқыштардың 5–10%-ында моментті тексеру, әрбір қатар бойынша тірек орналасуын зерттеу, 50–100 метр интервалдарында жер кедергісін өлшеу және барлық қатарлар бойынша трекердің айналуын сынау. Құрылымдық ақаулар операциялық кезеңде пайда болса, кепілдік талаптарын қолдау үшін құжаттама беріледі. Алдын ала орнату кезіндегі геотехникалық зерттеудің сапасы негіздердің қаншалықты көп бөлігінің орнатудан кейінгі қымбат түзету жұмыстарын қажет ететінін тікелей анықтайды.