የፎቶቮልታይክ የመገናኛ ጣቢያ ለመገንባት ምን አይነት መሳሪያዎች ያስፈልጋሉ? የፎቶቮልታይክ የመገናኛ ጣቢያዎችን ለመገንባት መመሪያ

የፎቶቮልታይክ የመገናኛ ጣቢያ የፎቶቮልታይክ የኃይል ማመንጫ ቴክኖሎጂን ከኮሙኒኬሽን ቤዝ ጣቢያዎች ግንባታ ጋር የሚያጣምር አዲስ የመሠረተ ልማት አይነት ነው። እንደ ሩቅ ክልሎች፣ ተራራማ አካባቢዎች እና ደሴቶች ባሉ ደካማ የፍርግርግ ሽፋን ባለባቸው አካባቢዎች ለኮሙኒኬሽን መሳሪያዎች የተረጋጋ እና አስተማማኝ የኃይል አቅርቦት ይሰጣል። ይህ ጽሑፍ የፎቶቮልታይክ የመገናኛ ጣቢያዎችን ለመገንባት የሚያስፈልጉትን ዋና እና ረዳት መሳሪያዎችን ዝርዝር አጠቃላይ እይታ እንዲሁም ለኢንዱስትሪ ባለሙያዎች ተግባራዊ መመሪያ የሚሰጥ ቁልፍ የውቅር ጉዳዮችን ያቀርባል።

I. ዋና የኃይል ማመንጫ መሳሪያዎች

1. የፎቶቮልታይክ ሞጁሎች (የፀሐይ ፓነሎች)

የፎቶቮልታይክ ሞጁሎች የፀሐይ ኃይልን ወደ ቀጥተኛ ጅረት (ዲሲ) የመቀየር ኃላፊነት ያለው የስርዓቱ “ልብ” ናቸው። የመገናኛ ቦታዎች በተለምዶ ሞኖክሪስታሊን ወይም ፖሊክሪስታሊን ሲሊከን የፀሐይ ፓነሎችን ይጠቀማሉ፣ በአጠቃላይ ከ200 ዋት እስከ 400 ዋት የኃይል ደረጃዎች አሏቸው። የፎቶቮልታይክ ሞጁሎች ብዛት እና አቅም በመገናኛ መሳሪያዎች የኃይል ፍጆታ እና በአካባቢው የፀሐይ ብርሃን ሁኔታዎች ላይ በመመስረት በአግባቡ መዋቀር አለባቸው። ከፍተኛ የመቀየሪያ ብቃት እና ጠንካራ የአየር ሁኔታ መቋቋም ያላቸው የምርት ስም ያላቸውን ምርቶች መምረጥ እና ከ15% እስከ 20% የአቅም ህዳግ መያዝ ይመከራል።

2. የፎቶቮልታይክ ኢንቬንተሮች

ኢንቨርተሮች በፎቶቮልታይክ ሞጁሎች የሚመነጨውን የዲሲ ኃይል ወደ ኤሲ ኃይል ይለውጣሉ፤ ይህም የመገናኛ መሳሪያዎች እንዲጠቀሙበት ነው። ለመገናኛ ቦታዎች፣ ንፁህ የሲን ሞገድ ኢንቨርተሮች ይመከራል፣ ምክንያቱም ስሱ የመገናኛ መሳሪያዎችን የሚከላከል ንጹህ የውጤት ሞገድ ቅርፅ ስለሚያመነጩ። የኃይል ምርጫን በተመለከተ፣ የኢንቨርተሩ ደረጃ የተሰጠው ኃይል ከፍተኛ ጭነት በሚኖርበት ጊዜም እንኳ የተረጋጋ አሠራርን ለማረጋገጥ ከኮሙኒኬሽን መሳሪያዎች አጠቃላይ የኃይል ፍጆታ ከ1.5 እስከ 2 እጥፍ የሚበልጥ መሆን አለበት።

3. የባትሪ ባንክ

የባትሪው ባንክ ለፎቶቮልታይክ የመገናኛ ጣቢያዎች “የኃይል ማጠራቀሚያ” ሆኖ ያገለግላል፣ በሌሊት ወይም በደመናማ ወይም ዝናባማ የአየር ሁኔታ ለኮሙኒኬሽን መሳሪያዎች ኃይል ያቀርባል። ሦስቱ የተለመዱ ዓይነቶች የእርሳስ አሲድ ባትሪዎች፣ የጄል ባትሪዎች እና የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ናቸው። የእርሳስ አሲድ ባትሪዎች በዋጋቸው ዝቅተኛ ናቸው ነገር ግን አጭር የአገልግሎት ዘመን አላቸው፤ የጄል ባትሪዎች ዝቅተኛ ጥገና ያላቸው እና ለሰው አልባ ቦታዎች ተስማሚ ናቸው፤ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የበለጠ ውድ ቢሆኑም፣ ረጅም ዑደት እና ከፍተኛ የኃይል ጥግግት ይሰጣሉ፣ ይህም ለከፍተኛ ደረጃ ጣቢያዎች ተመራጭ ምርጫ ያደርጋቸዋል። የባትሪ አቅም በአካባቢው ከፍተኛ የዝናብ ቀናት ብዛት እና የመገናኛ መሳሪያዎች አማካይ የዕለት ተዕለት የኃይል ፍጆታ ላይ በመመስረት መሰላ አለበት።

II. የኃይል ማከፋፈያ እና የቁጥጥር መሳሪያዎች

1. የ PV መቆጣጠሪያ

የPV መቆጣጠሪያው የፎቶቮልታይክ የኃይል ማመንጫ ስርዓት "አእምሮ" ሆኖ ያገለግላል። ከPV ሞጁሎች እስከ ባትሪዎች ድረስ የኃይል መሙያ ሂደቱን ያስተዳድራል፣ ከመጠን በላይ መሙላትን እና ከመጠን በላይ መሙላትን ይከላከላል፣ እና የባትሪ ዕድሜን ያራዝማል። ለመገናኛ ጣቢያዎች፣ ከ PWM መቆጣጠሪያዎች ጋር ሲነጻጸር የኃይል ማመንጫ ቅልጥፍናን በ15%–30% ሊያሻሽል የሚችል የMPPT (ከፍተኛ የኃይል ነጥብ ክትትል) መቆጣጠሪያ መምረጥ ይመከራል። የመቆጣጠሪያው ደረጃ የተሰጠው የአሁኑ ከPV ሞጁሎች የአጭር-ወረዳ ፍሰት 1.25 እጥፍ የበለጠ መሆን አለበት።

2. የኃይል ማከፋፈያ ካቢኔት

የኃይል ማከፋፈያ ካቢኔቱ ለማዕከላዊ የኤሌክትሪክ ኃይል አስተዳደር እና ስርጭት የሚያገለግል ሲሆን እንደ የወረዳ መሰባሰቢያዎች፣ ፊውዞች እና የሰርጊት መከላከያዎች ያሉ የመከላከያ ክፍሎችን ያካትታል። በመገናኛ ቦታ ላይ ያለው የኃይል ማከፋፈያ ካቢኔት የኃይል አቅርቦት ደህንነትን ለማረጋገጥ የመብረቅ መከላከያ፣ ከመጠን በላይ መከላከያ እና የአጭር-ወረዳ ጥበቃን ጨምሮ በርካታ የመከላከያ ተግባራትን ማካተት አለበት። ካቢኔው አስቸጋሪ የውጪ አካባቢዎችን ለመቋቋም የIP65 መከላከያ ደረጃ ሊኖረው ይገባል።

3. የክትትል ስርዓት

የርቀት መቆጣጠሪያ ስርዓቱ የ PV ግንኙነት ጣቢያ "ዓይኖች" ሆኖ ያገለግላል፣ እንደ PV ሞዱል የኃይል ማመንጫ፣ የባትሪ መሙያ ደረጃ፣ የኢንቨርተር ሁኔታ እና የአካባቢ ሙቀት ያሉ ቁልፍ መለኪያዎችን በእውነተኛ ጊዜ የመከታተል ችሎታ አለው። መረጃ ወደ ክትትል ማዕከሉ በ4ጂ/5ጂ ኔትወርኮች ወይም በሳተላይት ግንኙነቶች በኩል ይተላለፋል፣ ይህም ክትትል የማይደረግበት ክወና እና የስህተት ማንቂያዎችን ያስችላል። የክትትል ስርዓቱ እንደ ታሪካዊ የውሂብ ማከማቻ፣ የማንቂያ ማሳወቂያዎች እና የርቀት መቆጣጠሪያ ያሉ ተግባራትን ማካተት አለበት።

III. የመዋቅር እና የመጫኛ መሳሪያዎች

1. የ PV መጫኛ ስርዓቶች

የፒቪ ማፈናጠጫ ስርዓቶች የፎቶቮልታይክ ሞጁሎችን ለመጠበቅ እና ለመደገፍ ያገለግላሉ፤ ተገቢው አይነት በመጫኛ ቦታው የመሬት አቀማመጥ ሁኔታ ላይ በመመስረት መመረጥ አለበት። ለመሬት ላይ ለተገጠሙ ጭነቶች የኮንክሪት መሠረቶች ወይም የዊንች ክምር ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ፤ የጣሪያ ጭነቶች የጭነት ተሸካሚ አቅም እና የውሃ መከላከያ ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው፤ የቁልቁለት ጭነቶች የሚስተካከሉ አንግል መጫኛ ስርዓቶች ያስፈልጋቸዋል። የመጫኛ ቁሳቁሶች በሙቅ ውሃ ውስጥ የተገጠሙ የጋለ ብረት ወይም የአሉሚኒየም ቅይጥ መሆን አለባቸው፣ ይህም እጅግ በጣም ጥሩ የዝገት መቋቋም ችሎታ ይሰጣል።

2. ካቢኔቶች እና መደርደሪያዎች

የመገናኛ መሳሪያዎች ከፍተኛ የመከላከያ ደረጃ ባላቸው ካቢኔቶች ውስጥ መጫን አለባቸው። ካቢኔቶች በተለምዶ የIP55 ወይም የIP65 መከላከያ ደረጃዎችን የሚያካትቱ ሲሆን አቧራ የማይበከል፣ ውሃ የማያስገባ እና ዝገት የሚቋቋም አቅም አላቸው። የካቢኔዎቹ ውስጠኛ ክፍል ለሙቀት መሟጠጥ በቂ ቦታ ያለው ምክንያታዊ አቀማመጥ ይፈልጋል እና መሳሪያዎቹ በተገቢው የሙቀት መጠን እንዲሰሩ የሙቀት መቆጣጠሪያ ስርዓት (ማራገቢያዎች ወይም የአየር ማቀዝቀዣ) የተገጠመላቸው መሆን አለባቸው።

3. ኬብሎች እና ማያያዣዎች

የፎቶቮልታይክ ሲስተሞች የአልትራቫዮሌት መቋቋም፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም ያላቸው ልዩ የ PV ኬብሎችን መጠቀም ያስፈልጋቸዋል። የመገናኛ መሳሪያዎች የኃይል አቅርቦት ኬብሎች የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃ ገብነትን ለመቀነስ መከላከል አለባቸው። ሁሉም ማያያዣዎች ውሃ የማያሳልፉ እና አቧራ የማይከላከሉ መሆን አለባቸው፤ እንደ MC4 ማያያዣዎች ያሉ የኢንዱስትሪ ደረጃ ያላቸው ምርቶች ይመከራል።

IV. የደህንነት እና ረዳት መሳሪያዎች

1. የመብረቅ መከላከያ ስርዓት

የ PV የመገናኛ ቦታዎች በተለምዶ ክፍት ቦታዎች ላይ ስለሚገኙ፣ የመብረቅ መከላከያ በተለይ ወሳኝ ነው። የመብረቅ ዘንጎች እና የጭረት መከላከያ መሳሪያዎች (SPDs) መጫን አለባቸው፣ እና ተገቢ የመሬት አቀማመጥ ስርዓት መመስረት አለበት። በመብረቅ አድማ ወቅት ደህንነቱ የተጠበቀ የጅረት ስርጭትን ለማረጋገጥ የመሬት መቋቋም ከ 10 Ω በታች መሆን አለበት።

2. የእሳት ደህንነት እቃዎች

የካቢኔ ውስጠኛ ክፍሎች አውቶማቲክ የእሳት ማጥፊያ ስርዓቶች (እንደ ሄፕታፍሎሮፕሮፔን የጋዝ ስርዓቶች) የተገጠሙላቸው መሆን አለባቸው፣ እና እንደ ደረቅ ዱቄት የእሳት ማጥፊያዎች ያሉ የእሳት ማጥፊያ መሳሪያዎች በቦታው ላይ መቀመጥ አለባቸው። የክትትል ስርዓቱ የጭስ እና የሙቀት ማንቂያ ተግባራትን ማካተት አለበት።

3. የአካባቢ ክትትል መሳሪያዎች

ለስርዓቱ አሠራር የአካባቢ መረጃ ድጋፍ ለመስጠት እንደ የሙቀት እና የእርጥበት ዳሳሾች ያሉ የአካባቢ መቆጣጠሪያ መሳሪያዎችን እንዲሁም የንፋስ ፍጥነት እና የአቅጣጫ ዳሳሾችን ይጫኑ። በከባድ የአየር ሁኔታ ሁኔታዎች ስር ስርዓቱ የመሳሪያዎችን ደህንነት ለመጠበቅ የአሠራር ስትራቴጂውን በራስ-ሰር ማስተካከል ይችላል።

V. የውቅር ቁልፍ ነጥቦች እና ምክሮች

1. የአቅም ማዛመድ መርህ

የፎቶቮልታይክ ሞጁሎች፣ የባትሪ አቅም እና የኢንቨርተር ኃይል አቅም በተመጣጣኝ ሁኔታ መመሳሰል አለባቸው። በአጠቃላይ፣ ውቅር “የፎቶቮልታይክ ሞጁል ኃይል፡ የባትሪ አቅም፡ የኢንቨርተር ኃይል = 1:1.2:1.5” ጥምርታ ይከተላል፣ ምንም እንኳን የተወሰኑ ማስተካከያዎች በአካባቢው የፀሐይ ብርሃን ሁኔታዎች እና የመገናኛ መሳሪያዎች የኃይል ፍጆታ ላይ ተመስርተው መደረግ አለባቸው።

2. የተደጋጋሚነት ዲዛይን

እንደ የመሳሪያዎች እርጅና እና የቅልጥፍና መበላሸት ያሉ ነገሮችን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ በስርዓት ዲዛይን ወቅት ከ20% እስከ 30% የሚሆነውን የአቅም መቆራረጥ መጠበቅ ይመከራል። እንደ መቆጣጠሪያዎች እና ኢንቨርተሮች ላሉ ወሳኝ መሳሪያዎች፣ የN+1 ዳግም መቆራረጥ ውቅር ይመከራል።

3. የጥገና ምቾት

የመሳሪያዎች አቀማመጥ ጥገና እና ጥገናን ማመቻቸት አለበት፣ በቂ የስራ ቦታም ተጠብቆ መያዝ አለበት። የባትሪ ባንኮች በቀላሉ ለመተካት በሚያስችል አየር በሚገባባቸው ቦታዎች ላይ መጫን አለባቸው። የክትትል ስርዓቱ የመሳሪያዎችን ሁኔታ ዝርዝር መረጃ መስጠት አለበት፣ ይህም የስህተት ምርመራን ለማመቻቸት ይረዳል።

4. የወጪ-ጥቅማ ጥቅሞች ትንተና

መሳሪያዎችን በሚመርጡበት ጊዜ እንደ የመጀመሪያ ኢንቨስትመንት፣ የO&M ወጪዎች እና የአገልግሎት ዘመን ያሉ ነገሮች በጥልቀት መታየት አለባቸው። ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው መሳሪያዎች ከፍተኛ የመጀመሪያ ኢንቨስትመንት የሚያካትቱ ቢሆኑም፣ በረጅም ጊዜ ውስጥ የባለቤትነት አጠቃላይ ወጪን (TCO) ሊቀንሱ ይችላሉ።

የፎቶቮልታይክ የመገናኛ ጣቢያዎች ግንባታ በተወሰኑ የትግበራ ሁኔታዎች ላይ ተመስርተው ተገቢ የሆኑ የመሳሪያ ውቅሮችን መምረጥ የሚጠይቅ ስልታዊ የምህንድስና ፕሮጀክት ነው። በሳይንሳዊ መልኩ ጤናማ የግንባታ ዕቅድ ለማዘጋጀት ከፕሮጀክቱ ትግበራ በፊት ዝርዝር የጣቢያ ጥናቶችን እና የጭነት ትንተናዎችን ማካሄድ ይመከራል። በተጨማሪም፣ የመገናኛ ጣቢያዎች የረጅም ጊዜ የተረጋጋ አሠራርን ለማረጋገጥ መደበኛ የመሳሪያ ፍተሻ እና ጥገና ያለው አጠቃላይ የO&M አስተዳደር ስርዓት መዘርጋት አለበት። የፎቶቮልታይክ ቴክኖሎጂ ቀጣይነት ባለው እድገት እና በወጪዎች መቀነስ፣ የፎቶቮልታይክ የመገናኛ ጣቢያዎች በብዙ መስኮች ውስጥ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የሚሄድ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ፣ ይህም ለርቀት አካባቢዎች አስተማማኝ የግንኙነት ሽፋን ይሰጣል።