荒漠電站最佳解決方案,揭示箱式逆變房面臨的挑戰(zhàn)
發(fā)布時間:2016-06-06 責(zé)任編輯:susan
【導(dǎo)讀】箱式逆變房憑借系統(tǒng)功能、可靠性、系統(tǒng)成本和施工效率等方面的顯著優(yōu)勢,快速成了大型荒漠電站最佳的選擇,據(jù)統(tǒng)計,目前集中式逆變器解決方案中,50%以上均是以箱式逆變房的形式。
早期荒漠電站多采用自建水泥房,內(nèi)置逆變器的形式,由于占地面積大、人力成本高、施工難度大、建筑材料運輸難等原因,導(dǎo)致水泥房的整體成本普遍較高。同時,房體內(nèi)除逆變器外,還存在配電、通訊、消防、散熱、照明等多個功能單元,元器件品質(zhì)、施工質(zhì)量很難把控,可靠性無法保障。且供應(yīng)商零散,給后期維護也帶來了很大的麻煩,此外,水泥房建設(shè)周期長,占用了工程大量的時間,這顯然已不滿足目前裝機容量快速增長的要求。在這種背景下,箱式逆變房應(yīng)運而生,并憑借系統(tǒng)功能、可靠性、系統(tǒng)成本和施工效率等方面的顯著優(yōu)勢,快速成了大型荒漠電站最佳的選擇,據(jù)統(tǒng)計,目前集中式逆變器解決方案中,50%以上均是以箱式逆變房的形式。
一、荒漠電站中逆變房面臨的挑戰(zhàn)
早期荒漠電站多采用自建水泥房,內(nèi)置逆變器的形式,存在功能簡單、可靠性低、系統(tǒng)成本高、工程周期長及后期維護難等諸多挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)1:功能簡單,可靠性低:通用性的自建水泥房僅可提供初級的防護,房體內(nèi)除逆變器外,還存在配電、通訊、消防、散熱、照明等多個功能單元,元器件的品質(zhì)、施工質(zhì)量很難把控,導(dǎo)致可靠性低。實現(xiàn)高防護等級、多功能集成、低自身耗能等綜合目標(biāo),需要定制化平臺化的方案思路;
挑戰(zhàn)2:系統(tǒng)成本高:人力成本不斷提高、施工難度大、占地面積大、建筑材料運輸難等原因,導(dǎo)致水泥房的整體建設(shè)成本普遍較高;
挑戰(zhàn)3:后期維護難:除逆變器外,還有配電、通訊、消防、散熱、照明等多個功能單元,后期運維需要協(xié)調(diào)多個廠家。備品備件管理復(fù)雜,無形中提升了運維成本;
挑戰(zhàn)4:工程周期長:從設(shè)計、施工、裝修、設(shè)備安裝、電纜連接到最終設(shè)備調(diào)試,諸多環(huán)節(jié)導(dǎo)致工程周期長,且建設(shè)工序復(fù)雜,需要協(xié)調(diào)的資源多,經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備已經(jīng)并網(wǎng)運行了,風(fēng)道、進(jìn)出風(fēng)口過濾裝置還沒有安裝的情況。
二、一體化功能設(shè)計,從產(chǎn)品到方案平臺的提升
光伏電站應(yīng)用環(huán)境各異,在滿足散熱通風(fēng)的前提下,逆變房需要有良好的防塵、防水、防腐蝕的能力。箱式逆變房,將散熱、防護等功能實現(xiàn)與逆變器產(chǎn)品結(jié)合,并為業(yè)主提供個性化內(nèi)部空間,形成一體化功能設(shè)計的光伏系統(tǒng)接入方案平臺。以陽光電源箱式逆變房為例進(jìn)行分析。
陽光電源箱式逆變房將逆變器、直流柜、通訊單元集成于一體,采用簡潔的分段直排式風(fēng)道,風(fēng)道內(nèi)不含風(fēng)機,零損耗,免維護。風(fēng)道長度僅1m,壓力損失小,風(fēng)機處于最佳效率狀態(tài)。逆變器在工作時,大部分熱量通過風(fēng)道排出集裝箱外,僅有少量熱量通過輻射傳到箱體內(nèi)部,內(nèi)部空氣吸收熱量后向頂部流動,再由集裝箱頂部排風(fēng)扇排出,確保了逆變器的長期可靠運行。
陽光電源SG1000TS進(jìn)風(fēng)排風(fēng)一體化設(shè)計
箱體周圍加設(shè)隔熱層,采用低導(dǎo)熱率的巖棉作為保溫材料,夾層厚度達(dá)50mm,可有效隔絕太陽輻射,并在低溫環(huán)境下較好的保溫。箱體進(jìn)風(fēng)口S型百葉窗采用專利設(shè)計,防護網(wǎng)采用四層結(jié)構(gòu),有效阻止風(fēng)沙和雨水侵入。防塵棉則采用特制高通量低阻力過濾棉,可重復(fù)使用,更換時只需按下百葉窗暗扣,即可取出防塵棉,整個更換過程時間不到幾分鐘。
陽光電源SG1000TS箱體50mm厚隔熱保溫巖棉
陽光電源SG1000TS箱體專利設(shè)計進(jìn)風(fēng)口S型百葉窗,四層結(jié)構(gòu)
通過完善精細(xì)的散熱設(shè)計,陽光電源箱式逆變房可以做到箱體內(nèi)外最大5℃溫差,并可確保在50℃環(huán)境溫度下滿載輸出,45℃環(huán)境溫度下1.1倍過載輸出。同時,陽光電源箱式逆變房也在行業(yè)內(nèi)率先通過CE、TUV、CSA等多家權(quán)威機構(gòu)認(rèn)證的解決方案,滿足多個國家市場需求。
三、系統(tǒng)可靠性高、后期維護更便利
除逆變器外,系統(tǒng)還包含配電、通訊、消防、散熱、照明等多個功能單元,自建水泥房方案使用的元器件品質(zhì)、施工質(zhì)量很難把控,導(dǎo)致可靠性低。而箱式逆變房內(nèi)使用的所有元器件都是經(jīng)過精心篩選,專業(yè)安裝、嚴(yán)格的型式測試和出廠測試,每一個器件的品質(zhì)都能得到保障。而且自建水泥房由于元器件都是從不同廠家單獨采購的,后期任何一個部件損壞都需要找不同廠家,而箱式逆變房由逆變器廠家統(tǒng)一提供,任何問題都由一個廠家來解決,大大降低了后期的維護成本。
箱式逆變房采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱體結(jié)構(gòu),采用海運集裝箱的首選用鋼cortenA鋼(GB/T4171-2008),耐大氣腐蝕性強。且cortenA鋼由于Cr,Cu,P等元素的綜合作用,在鋼的表面形成了致密而且有良好保護作用的鐵銹。即使在油漆受外力損傷的情況,也不會像普通鋼材那樣嚴(yán)重銹蝕影響鋼結(jié)構(gòu)強度。箱體外部采用底漆(富鋅漆),中間漆(環(huán)氧漆),外面漆(丙烯酸漆,聚氨酯漆,氯化橡膠漆)共三層油漆結(jié)構(gòu),并使用具有抗腐蝕、耐磨損、防潮和耐高溫、耐候性、重涂性等特性的優(yōu)質(zhì)油漆材料,確保箱體在高溫、濕熱等各種惡劣環(huán)境下保持長壽命穩(wěn)定運行。
此外,維護便利也需要納入產(chǎn)品設(shè)計中。陽光電源箱式逆變器內(nèi)置500KW逆變器和直流柜,采用中線對稱的放置方式,方便人員查看設(shè)備信息和正面維護;逆變器的前置門板能夠打開160°,極大的提高了維護空間;集裝箱兩側(cè)設(shè)計了整體式雙開門,提供了快捷方便的維修通道,若需對逆變器內(nèi)大器件進(jìn)行更換時,直接打開背部雙開門即可。
陽光電源SG1000TS應(yīng)用、叉車安裝維護展示
四、成本效率為王,市場選擇是第一標(biāo)準(zhǔn)
大型荒漠電站大多處于偏遠(yuǎn)地區(qū),人力成本高、施工難度大、建筑材料運輸難,導(dǎo)致水泥房的整體建設(shè)成本普遍較高。且從設(shè)計、施工、裝修、設(shè)備安裝、電纜連接到最終設(shè)備調(diào)試,諸多環(huán)節(jié)導(dǎo)致工程周期長。且建設(shè)工序復(fù)雜,需要協(xié)調(diào)的資源多,經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備已經(jīng)并網(wǎng)運行了,風(fēng)道、進(jìn)出風(fēng)口過濾裝置還沒有安裝的情況。為了保證施工質(zhì)量和工程進(jìn)度,業(yè)主單位不得不安排專業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo)或聘請監(jiān)理公司代為監(jiān)督。
之所以箱式逆變房方案一經(jīng)推出就迅速占領(lǐng)市場,主要原因之一就是方案在工程成本和施工時間上優(yōu)勢顯著。綜合考慮占地面積(自建水泥房一般占地約30m2,箱式逆變房僅僅7m2)、人力成本、施工工時、建筑材料運輸?shù)雀鞣N成本,1MW箱式逆變房至少比自建水泥房節(jié)省6分錢/W,即使用箱式逆變房每MW可節(jié)省6萬元。對于100MW電站,可以節(jié)省600萬元初始投資。箱式逆變房安裝也十分便捷,除簡單的平地和地基外,箱式逆變房方案沒有其他施工需求,通過吊裝或叉車即可直接安置在指定地點,很好的滿足了業(yè)主及EPC單位對項目的工程成本和施工周期要求,大大降低了施工難度和現(xiàn)場風(fēng)險。
五、多個行業(yè)常見的成熟戶外應(yīng)用平臺
不僅是在光伏行業(yè)和電力行業(yè),作為全球標(biāo)準(zhǔn)化的大型容器,集裝箱同樣在多個行業(yè)應(yīng)用為方案平臺。
通訊行業(yè)中的集裝箱數(shù)據(jù)中心最早源于Sun在2006年提出的“黑盒子計劃”,其采用20尺的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱,內(nèi)部放置服務(wù)器和供電設(shè)備等,此設(shè)計優(yōu)勢明顯,并且很快成為了行業(yè)的熱點,如今,IBM、HP、谷歌、思科、微軟等巨頭紛紛涉足,產(chǎn)品更是應(yīng)用于世界各地,包括沙漠、沿海地區(qū),其應(yīng)用場合與光伏產(chǎn)品類似。
各大通訊公司的集裝箱數(shù)據(jù)中心圖
電力行業(yè)中如:電力設(shè)備制造商ACTIVEPOWER公司、電池制造商SAFT集團等也在幾年前就加入到集裝箱化的隊伍中,其中PowerHouse就是ACTIVEPOWER公司的主要的箱式電源產(chǎn)品。
電力行業(yè)的集裝箱式產(chǎn)品圖
光伏行業(yè)中SMA、西門子等國外品牌09年就開始推出集裝箱類產(chǎn)品,并在歐洲、非洲、亞洲等世界各地普遍應(yīng)用。國內(nèi)的陽光電源、上能及特變電工等逆變器廠家也紛紛推出了箱式逆變房產(chǎn)品,并迅速獲得了國內(nèi)眾多用戶的青睞。憑借系統(tǒng)功能、可靠性、系統(tǒng)成本和施工效率等方面的顯著優(yōu)勢,如今箱式逆變房已成為大型荒漠電站的主流解決方案,據(jù)統(tǒng)計,目前集中式逆變器解決方案中,50%以上均是以箱式逆變房為主。隨著光伏電站市場的進(jìn)一步拓展,箱式逆變器的適用范圍將更為廣闊。
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