Jinsi ya kuchagua mabadilishaji kwa mazingira ya nguvu za PV ya kusambazwa?

Kufanana na Uwezo wa Mabadilishaji na Uzalishaji wa PV wa Kusambazwa

Ukubwa wa kVA kulingana na pato la AC ya inverter, ukubwa wa DC zaidi, na ubaguzi wa nuru ya jua

Kupata transformer yenye ukubwa wa sahihi huanza kwa kuzingatia uwezo wa inverter ya kutoa nguvu ya AC kwa kiwango cha juu, kwa mfano karibu na 100 kW. Miongozo ya ziada zinazotumika mara nyingi hujumuisha viwango vya ziada za DC kati ya 1.2x na 1.5x kwa sababu mifumo ya nuru ya jua mara nyingi hukabiliana na miwani ya nuru inayopita yale yanayotarajiwa katika majaribio ya kawaida. Chukua mfumo wa kawaida wenye safu ya DC ya 150 kWp iliyowekwa pamoja na inverter ya 100 kW. Transformer yenye uwezo wa kuchukua angalau 125 kVA ni ya kufaa hapa ili kushughulikia matukio ya kuchukua (clipping) yanayotokea mara chache wakati wa uzalishaji unaopita kiasi cha uwezo kwa muda mfupi. Mambo mengi yanahusika kwa kutazamwa kwa namna ya teknolojia. Kwanza, angalia muda gani inverter inaweza kushughulikia hali ya kupitishwa kwa nguvu (overload), ambayo kwa kawaida ni takriban 110–120% kwa muda wa saa moja. Kisha fikiria mzima wa hali ya hewa katika eneo lako. Envyo za kijito (desert) zinaweza kuwa na mabadiliko makubwa ya nuru ya jua kati ya siku na usiku kuliko eneo za pwani ambapo nuru ya jua huendelea kuwa ya kawaida zaidi wakati wote wa siku. Usisahau pia upungufu wa utendaji wa paneli. Paneli hupoteza utendaji kwa asilimia nusu ya kila mwaka, ambayo kwa kweli husaidia kupunguza mzigo wa vifaa vya chini kwa sababu ya harmoniki na joto vinavyojengwa chini kwa muda mrefu.

Uchunguzi wa kushuka kwa uwezo wa kujitenga na sababu ya kuvutia kwa ajili ya mafunzo juu ya mashambani

Hitaji la joto la mazingira juu ya mashambani mara nyingi huenda juu ya 40 digiri Silisiasi, ambayo hupunguza uwezo wa transforma kwa takriban 15 hadi 20% ikiwa hakuna kitu kinachofanywa kuhusu hilo. Mifumo ya photovoltaic ya biashara ya sasa inafanya kazi chini ya sababu ya kuvutia ya 60%, kwa hivyo kuna nafasi ya kufanya upungufu wa kisafi pamoja na teknolojia nzuri za usimamizi wa joto. Ukimbia wa hewa uliosababishwa unafanya kazi vizuri, pamoja na ubao wa kujitenga usiozima ambao una kufuata viwajibikaji vya IEEE C57.96, pamoja na majaribio ya kawaida ya joto wakati wa uendeshaji. Mahali maalum ya uwekaji pia huathiri sana. Transforma zilizowekwa katika eneo lililofungwa au eneo lenye uvuto wa hewa dhaifu labda zinahitaji uwezo wa msingi ulio juu kwa asilimia 25 kuliko zile zilizowekwa nje ambapo uvuto wa hewa ni bora zaidi. ASHRAE na IEEE wamechapisha miongozo ya kuchora mfumo wa joto yanayosaidia mtazamo huu.

Transforma za Aina ya Kususua dhidi ya Transforma zilizojaa mafuta: Usalama, Ufanisi, na Uthibitisho wa Eneo

Usalama wa moto, upepo, na vikakani vya kufanya instalasi ndani ya majengo kwa mabahari ya miji na mikoa ya biashara

Kwa mafunzo ya nuru ya jua kwenye mabanda ya majengo ya miji na ya biashara, mionzi ya aina ya kushuka bila mafuta yamekuwa chaguo la kawaida kwa sababu ya vipengele vya muundo wao usioathiriwa na moto. Haya mara nyingi yanajumuisha mizunguko ya epoxy resin iliyopakwa kwa mgawanyo wa hewa na shinikizo, ambayo inawawezesha kuwa salama zaidi kuliko mionzi ya aina ya kawaida iliyojazwa kwa mafuta. Mifumo ya kujazwa kwa mafuta ina changamoto zote za aina mbalimbali kama vile mafuta ya kuchoma, uwezekano wa kuondoka kwa mafuta, na inahitaji miundombinu maalum kama vile vitumbu vya kuzuia moto, hatua za kuzuia kuondoka kwa mafuta, pamoja na mifumo ya kupatia hewa kwa usahihi. Mionzi ya aina ya kushuka bila mafuta yanaweza kusakinishwa moja kwa moja ndani ya majengo yenyewe katika eneo ambalo nafasi ni duni na sheria za usalama ni muhimu sana, kama vile mitambo ya lifti, makumbusho ya magari, au mabanda ya majengo yaliyogawanywa kati ya watumishi wengi. Miji kama New York na Tokyo sasa wanatoa kishauri maalum kuhusu mionzi ya aina ya kushuka bila mafuta katika kanuni zao za moto za hivi karibuni kwa ajili ya mafunzo haya kwa sababu yanaweza kuzima mwenyewe ikiwa kitu chochote kisikosimama wakati wa uendeshaji.

Utekelezaji wa ufanisi (DOE 2016, IEC 60076-20) na mafanikio ya gharama za muda wote wa maisha

Leo, mashinji ya kushoto ya kushtakiwa yanakurudia viwango vya ufanisi vya muhimu vilivyowekwa na sheria kama vile DOE 2016 na IEC 60076-20 kuhusu uboreshaji wa harmoniki. Baadhi ya michoro bora zaidi inafikia hata karibu na 99.3% ya ufanisi wakati wa kufanya kazi katika uwezo wa 500 hadi 2500 kVA. Kale, mashinji ya kushoto ya kujaa-mafuta yalikuwa na faida ndogo ya ufanisi katika mzigo wa juu. Lakini sasa mashinji ya kushoto yanafanya maana zaidi ya kiuchumi kwa muda mrefu, hasa kwa miradi ya nguvu ya jua inayopandwa katika mahali mbalimbali. Mifumo hii haifai kufanya kazi ya matumizi ya kawaida ya mafuta kama vile kujaribu mafuta, kuyafiltru, au kushughulikia vifuta vya hatari ambavyo lazima yafanywe uvamizi kwa njia sahili. Kwa muda wa miaka 25, hii inawezesha mashirika kuhifadhi takriban 20 hadi 30% ya gharama za uendeshaji, hata kama gharama ya awali ni takriban 15% zaidi. Matokeo ya mwisho ni mapato bora zaidi ya uwekezaji na usimamizi rahisi zaidi wa mali kwa muda mrefu.

Kuhakikisha Utekelezaji wa Mwandani wa Umeme kwa Kutumia Mionzi ya Kupima Uharibifu

Kukidhi Vipimo vya THD vya IEEE 1547-2018 kwa kutumia Miradi ya Mionzi ya K-Factor na Mionzi ya Kupunguza Uharibifu

Uwezo wa kuzalisha umeme unaotokana na mabadilishaji katika mfumo wa nuru ya jua unazalisha uharibifu wa harmoniki ambao mara nyingi unapita kikomo cha 5% cha uharibifu wa jumla wa harmoniki (THD) cha voltage kilichowekwa na IEEE 1547-2018 katika maeneo ya kuunganishwa. Ili kutatua tatizo hili, transforma maalum zinazoitwa 'harmonic mitigators' zinatumia mpangilio wa mifupa ya kuvunjika (windings) iliyobadilishwa kwa phase ili kufuta harmoniki kuu kama vile za mtindo wa tano na ya saba. Wakati huo huo, transforma zinazopimwa kwa K-factors kutoka K4 hadi K20 zimejengwa hasa ili kushughulikia joto linalotokana na harmoniki bila kuharibu safu za uburudishaji zao. Hizi si transforma za kawaida. Modeli za kawaida huishi mfupi zaidi wakati wanaendelea kushughulikia mzigo usio sawa (non-linear loads), lakini toleo hili maalum linaweza kudumisha baridi na kufuata sheria hata wakati wa uendeshaji wa kawaida wa mfumo wa nuru ya jua. Uchunguzi wa joto (thermal imaging) uliofanywa katika mazingira ya uwekaji wa kweli unaonyesha kwamba transforma hizi zilizosahihishwa zinabaki takriban 15 digrii Celsius zilizopungua kuliko za kawaida zinazotumika chini ya mzigo wa kiasi sawa wa uharibifu. Tofauti hii ya joto inamaanisha kuongezeka kwa muda wa maisha ya vifaa na matatizo machache zaidi katika maeneo ya kuunganishwa katika mazingira ya kawaida ya kujitegemea.

Kuhakikisha Uwezo wa Kusimamia Siku zijazo kwa Kutumia Ufuatiliaji wa Akili na Uendeshaji wa Mapambano ya Kupredicta

Uunganisho wa SCADA, ufuatiliaji wa joto na ufuatiliaji wa uvurugu wa sehemu kwa uaminifu wa transforma

Wakati transforma zinajumuisha mfumo wa SCADA, wafanyikazi wanaweza kufuatilia jinsi zinavyofanya kazi katika muda halisi moja kwa moja kutoka kwenye eneo la kituo cha kati kote kwenye misuli ya paneli za jua zilizopandwa mbalimbali. Vifaa vya kujisikia joto vilivyowekwa ndani ya sehemu tofauti kama vile mizunguko, migodi, na kwa vituo vya mafuta pia ndani ya vyumba vya mafuta vyanavyojulikana vinaweza kugundua mzee wa joto unaotokana na mazingira ya kawaida kabla hata vitu vikianza kuwa na hatari ya moto. Chombo kingine muhimu ni ufuatiliaji wa PD (Partial Discharge) ambacho unapata vikwazo vya sasa vya kifupi vya kifupi vinavyodhihirisha alama za awali za matatizo ya uvinyo, jambo ambalo majaribio ya kawaida yanaweza kupita kabisa. Vipengele hivi vya pamoja vya kujituma vya kufanya mabadiliko kubwa katika namna ya kufanya usafi, kubadilisha njia ya kufanya usafi kwa kusudi maalum tu kwa kuzingatia muda uliopangwa hadi kufanya usafi tu wakati inahitajika. Kazi za nje ya mashirika kama vile EPRI na NREL inaonyesha kwamba mtazamo huu unapunguza mikutano isiyo ya kawaida takriban kwa asilimia 40. Ujumla wa ukusanyaji huu wa data unatumia mazingira ambayo kampuni zinaweza kuhakikisha umri wa vifaa vizuri zaidi, kudhibiti hisabu ya vifaa vya mabadiliko kwa ufanisi zaidi, na kupanga mafunzo kwa njia ya kustrategia, kufanya usafi wa transforma siyo tu kwa kujibu matatizo tu, bali kitu kinachojenga uaminifu wa mfumo kwa muda mrefu.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Ni nini muhimu ya kuzidisha DC kwa kiasi kikubwa katika mafanikio ya nuru ya jua?

Kuzidisha DC kwa kiasi kikubwa kunaruhusu mafanikio ya nuru ya jua kushughulikia vifungo vya nuru ambavyo vinapita kile kinachotarajwa katika majaribio ya kawaida, ikithibitisha kwamba mashinani yanaweza kukabiliana na mzigo wa muda bila kupungua ufanisi kwa kiasi kikubwa.

Je, mashinani ya aina ya kususka ni ya faida zaidi kuliko mashinani yanayotumia mafuta katika mafanikio ya juu ya paa?

Ndiyo, mashinani ya aina ya kususka mara nyingi ni ya faida zaidi katika mafanikio ya juu ya paa kwa sababu ya ubunifu wao usiozima, usalama wao katika mahali pa ndani, na utii wao na kanuni za moto za kisasa.

Watoa umeme wanaweza kuhakikisha utii wa mtandao na harmoniki zinazotokana na nuru ya jua kwa njia gani?

Watoa umeme wanaweza kutumia mashinani yanayopunguza harmoniki na yale yanayotolewa kwa K-factors maalum ili kudumisha harmoniki na kuhakikisha utii wa mtandao kulingana na viashiria vya IEEE.

Uingizwaji wa SCADA unacheza nini katika usambazaji wa mashinani?

Mifumo ya SCADA inaruhusu ufuatiliaji wa utendaji kwa wakati halisi, ikisaidia kugundua matatizo yanayoweza kutokea mapema, kwa hivyo ikiruhusu usimamizi wa mapambano kabla ya kutokea na kupunguza mizozo isiyo ya kawaida.