Historyczny zakład produkcji soli przekształcony w kopalnię energii słonecznej
Shinfox Power, spółka zależna grupy Foxlink, zajmująca się rozwojem, budową i świadczeniem usług O&M dla elektrowni odnawialnych, chciała skorzystać z programu motywacyjnego Feed-in-Tariff (FIT) oferowanego przez rząd Tajwanu. Podpisała ona 20-letnią umowę dzierżawy rozległego terenu należącego do rządu w celu budowy projektu fotowoltaicznego o mocy 77 MW do wytwarzania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Umożliwiło to Shinfox Power sprzedaż energii elektrycznej wyprodukowanej przez system PV firmie energetycznej w zamian za 20 lat przychodów. Działka o powierzchni 559 705 metrów kwadratowych (wielkości 78 boisk piłkarskich), położona na obrzeżach miasta Tainan w południowym Tajwanie, znajduje się w pobliżu popularnego miejsca widokowego Qigu Mountain, 300-letniego opuszczonego zakładu produkcji soli.
Firma Shinfox Power musiała stawić czoła następującym wyzwaniom przed wyborem najbardziej odpowiednich komponentów systemu PV:
- Maksymalizacja produkcji energii: niedopasowanie modułów w tak dużej lokalizacji może skutkować znacznymi stratami mocy. Może to być spowodowane pokryciem przez chmury i piasek przenoszony przez silne wiatry morskie; zabrudzenia z odchodów ptaków wędrownych; i inne typowe przyczyny, takie jak niedopasowanie termiczne i różna degradacja modułów.
- O&M: kompleksowa konserwacja modułów fotowoltaicznych jest ogromnym przedsięwzięciem na farmach słonecznych z tak dużymi panelami fotowoltaicznymi.
- Zagrożenie elektryczne: Bezpieczeństwo ekip konserwacyjnych było głównym problemem ze względu na ulewne deszcze podczas wschodnioazjatyckiej pory deszczowej i tajfunów. Podczas tych ulewnych deszczy teren staje się ogromnym stawem retencyjnym, który może pomieścić ponad 130 tys. metrów sześciennych wody deszczowej, co pomaga ograniczyć przelewanie się okolicznych strumieni. Jednakże, gdy woda powodziowa osiąga poziom kolan lub wyższy, stwarza to ryzyko porażenia prądem.
Rozwiązanie
Zoptymalizowane rozwiązanie SolarEdge DC zostało wybrane ze względu na jego sprawdzoną zdolność do maksymalizacji uzysku energii. Obiekt został zaprojektowany z falownikami i optymalizatorami mocy - te ostatnie stale śledzą MPP (punkty mocy maksymalnej) i dostosowują prąd i napięcie na poziomie modułu, co maksymalizuje produkcję energii. Ponadto wybrano zaawansowaną platformę monitorowania fotowoltaiki SolarEdge ze względu na jej sprawdzoną zdolność do obniżania kosztów obsługi i utrzymania.
Zmniejszenie niedopasowania modułów zapewnia więcej energii
Rozwiązanie SolarEdge maksymalizuje produkcję energii poprzez minimalizowanie strat mocy spowodowanych niedopasowaniem modułów, co w przypadku tak dużej macierzy fotowoltaicznej, gdzie dotyczy to wielu tysięcy modułów, może prowadzić do znacznej utraty przychodów. Dzięki optymalizatorom mocy SolarEdge słabo działające moduły nie wpływają na inne moduły w tym samym łańcuchu, co skutkuje wyższą produkcją energii. Dla kontrastu, w przypadku korzystania z centralnych lub tradycyjnych falowników łańcuchowych, każdy nieefektywny moduł zmniejsza moc wyjściową wszystkich innych modułów w łańcuchu.
Wbudowany mechanizm łagodzenia niedopasowania modułów SolarEdge maksymalizuje energię, zajmując się wieloma scenariuszami przypisywanymi takim czynnikom, jak:
- Częściowe zacienienie przez chmury, pył z zasolonej gleby i duże ilości piasku przenoszone przez silne wiatry Morza Południowochińskiego, zwłaszcza podczas cyklonów tropikalnych, gromadzą się na modułach. Zabrudzenia są dodatkowo nasilone ze względu na lokalizację obiektu wzdłuż głównego szlaku migracyjnego, gdzie stada ptaków wędrownych pozostawiają swoje odchody. Wszystkie te czynniki mogą powodować "efekt gorącego punktu" na modułach, w którym ogniwa przegrzewają się, gdy prąd nie może przepływać wokół słabszych ogniw, zmniejszając wydajność modułu.
- Niedopasowanie termiczne: Temperatura powierzchni modułu jest kluczowym czynnikiem wpływającym na jego moc wyjściową. Im niższa temperatura powierzchni modułu, tym jego prąd wyjściowy rośnie wykładniczo i odwrotnie. Może to wpłynąć na wydajność wyjściową nawet o 10-25%. Ponadto temperatury mogą różnić się między modułami w zależności od ich lokalizacji, np. w środku lub na krawędzi rzędu, co powoduje różnice w wydajności i mocy wyjściowej różnych modułów.
- Nierównomierne starzenie się modułów: W ciągu 20-letniego okresu FIT moduły nieuchronnie ulegną degradacji w różnym tempie z powodu normalnego zużycia, co spowoduje straty mocy związane z niedopasowaniem. Większość producentów modułów fotowoltaicznych określa, że w okresie gwarancyjnym degradacja zmniejsza moc wyjściową każdego modułu nawet o 20%. Spadki mocy wyjściowej w różnych punktach w czasie powodują niedopasowanie w łańcuchu, co może skutkować niespójnościami w produkcji.
- Mikropęknięcia: Moduły są poddawane naprężeniom termicznym i mechanicznym z powodu zmiennych temperatur i silnych wiatrów, które powodują mikropęknięcia (lub mikropęknięcia) w płytkach krzemowych i zmniejszają wytwarzanie energii.
Oszczędność kosztów obsługi i utrzymania dzięki szybkiemu rozwiązywaniu problemów
Platforma monitorowania SolarEdge, dostępna zdalnie z dowolnego laptopa, odbiera szczegółowe dane z optymalizatorów mocy, z których każdy automatycznie śledzi wydajność każdego z czterech modułów i falowników. Otrzymując powiadomienia w czasie rzeczywistym, personel O&M może szybko wskazać i zidentyfikować wadliwe moduły oraz zdalnie rozwiązywać problemy, co przekłada się na mniejszą liczbę i krótsze wizyty na miejscu. Oszczędza to również dodatkowych kosztów związanych z kamerami termowizyjnymi używanymi zwykle w tych rozległych lokalizacjach do inspekcji i diagnostyki paneli fotowoltaicznych, potencjalnie oszczędzając do 50% ogólnych kosztów obsługi i utrzymania.
Dzięki modułowej konstrukcji trójfazowego falownika z technologią Synergy oszczędza się na dodatkowych kosztach O&M. W związku z tym, jeśli jedna jednostka falownika ulegnie awarii, pozostałe pozostaną bez zmian i będą działać niezależnie do czasu wymiany wadliwej jednostki. Co więcej, jednostki te są lekkie, więc jeśli konieczna jest wymiana, mogą ją podnieść dwie osoby, bez konieczności korzystania z wózka widłowego. Z kolei konserwacja falowników łańcuchowych lub centralnych może być kosztowna, ponieważ wymagają one specjalistycznej wiedzy i sprzętu.
Niższe koszty BOS dzięki obsłudze dłuższych łańcuchów
Rozwiązanie SolarEdge zapewnia większą elastyczność w zakresie projektowania, ponieważ umożliwia podłączenie do 60 modułów na ciąg. Pozwala to zaoszczędzić na kosztach okablowania DC, skrzynek połączeniowych i bezpieczników, a także zmniejsza liczbę uszkodzeń izolacji związanych z wilgocią (co jest powszechne w ciepłym i wilgotnym klimacie), co potencjalnie może zwiększyć oszczędności BOS nawet o 40%.
Bezpieczeństwo ludzi i mienia
Głównym zmartwieniem właściciela systemu były ulewne deszcze i powodzie, zwłaszcza w porze deszczowej, stwarzające ryzyko porażenia prądem ekip konserwacyjnych. Technologia SolarEdge, bezpieczna i niezawodna z założenia, jest zgodna z rygorystycznymi międzynarodowymi normami bezpieczeństwa. Inwertery SolarEdge o stopniu ochrony IP65 są odporne na wodę i wilgoć w szerokim zakresie temperatur otoczenia i są zgodne z normą UL 1699B dotyczącą ochrony przed zwarciami łukowymi. Ponadto wbudowana funkcja SafeDC™ może automatycznie obniżyć napięcie wyjściowe każdego modułu do bezpiecznego poziomu 1 V w ciągu maksymalnie 5 minut, co zapewnia dodatkową ochronę ekipom konserwacyjnym i strażackim. Funkcja automatycznego wykrywania zwarć łukowych powoduje wyłączenie falownika w przypadku wykrycia zwarcia łukowego, zmniejszając ryzyko pożaru spowodowanego wadliwymi lub nieprawidłowo podłączonymi kablami.
Długoterminowa gwarancja
SolarEdge zapewnia standardową, wiodącą w branży 12-letnią gwarancję na falownik, z możliwością przedłużenia do 20 lat, oraz 25-letnią gwarancję na optymalizatory mocy, co oszczędza firmie Shinfox Power dodatkowych kosztów związanych z wymianą falowników przez cały okres eksploatacji systemu.
Instalacje na skalę przemysłową zapewniają szybki, wydajny i zrównoważony sposób na zaspokojenie zapotrzebowania na energię odnawialną. Trend ten przyspiesza w ostatnich latach w wyniku spadających kosztów systemów fotowoltaicznych, celów dekarbonizacji egzekwowanych w wielu krajach, rosnącej potrzeby niezależności energetycznej od paliw kopalnych i rosnących cen energii. Inwestując w wielkoskalowe elektrownie słoneczne, należy wybrać technologię, która zmaksymalizuje rentowność w perspektywie długoterminowej poprzez zwiększenie wydajności każdego modułu i obniżenie kosztów BoS oraz kosztów obsługi i utrzymania.
O SolarEdge
SolarEdge jest światowym liderem w dziedzinie inteligentnej energii, dostarczającym innowacyjne rozwiązania komercyjne i mieszkaniowe, które zasilają nasze życie i napędzają przyszły postęp. Wykorzystując światowej klasy inżynierię i globalne doświadczenie, firma SolarEdge opracowała przełomowe inteligentne rozwiązanie inwerterowe, które zmieniło sposób pozyskiwania energii i zarządzania nią w systemach fotowoltaicznych (PV). Dzięki tej i innym innowacjom, SolarEdge jest dziś numerem 1 na świecie pod względem przychodów z inwerterów fotowoltaicznych, z milionami systemów zainstalowanych w 133 krajach. SolarEdge zajmuje się szeroką gamą segmentów rynku inteligentnej energii poprzez swoje rozwiązania w zakresie fotowoltaiki, magazynowania, ładowania pojazdów elektrycznych, baterii i usług sieciowych.
www.solaredge.com