Когда владельцы солнечных активов рассматривают надежность своих солнечных электростанций, они могут думать о первоклассных солнечных модулях, которые они покупают, или могут осуществлять контроль качества модулей.Тем не менее, заводские инверторы являются основой работы солнечного проекта и имеют решающее значение для обеспечения бесперебойной работы.Следует отметить, что 5% стоимости оборудования фотоэлектрической электростанции могут привести к 90% простоя электростанции.Для справки, согласно отчету Национальной лаборатории Sandia за 2018 год, инверторы являются причиной до 91% сбоев в крупных коммунальных проектах.
При выходе из строя одного или нескольких инверторов несколько фотоэлектрических массивов будут отключены от сети, что значительно снизит рентабельность проекта.Например, рассмотрим солнечный проект мощностью 250 мегаватт (МВт).Выход из строя одного центрального инвертора мощностью 4 МВт может привести к потерям до 25 МВтч/день, а при цене договора купли-продажи электроэнергии (PPA) в размере 50 долларов США в день потери составляют 1250 МВтч в день.Если вся фотоэлектрическая батарея мощностью 5 МВт будет отключена на один месяц во время ремонта или замены инвертора, потеря дохода за этот месяц составит 37 500 долларов США, или 30% от первоначальной стоимости покупки инвертора.Что еще более важно, потеря дохода является разрушительным признаком для баланса владельцев активов и тревожным сигналом для будущих инвесторов.
Снижение риска отказа инвертора — это больше, чем просто покупка из списка кандидатов на финансирование производителей инверторов первого уровня и выбор самой низкой цены.
Обладая более чем десятилетним опытом разработки и управления инверторами различных размеров для крупных производителей, я могу заверить вас, что инверторы не являются товаром массового потребления.У каждого поставщика есть свой собственный набор собственных разработок, стандартов проектирования, деталей и программного обеспечения, а также общие готовые компоненты, которые могут иметь свои собственные проблемы с качеством и цепочкой поставок.
Даже если вы полагаетесь на проверенную модель, которая никогда не подводила при правильной эксплуатации и обслуживании, вы все равно можете подвергаться риску.Поскольку компании-производители инверторов вынуждены снижать производственные затраты, даже если сравнивать инверторы одной модели, дизайн будет продолжать обновляться.Таким образом, предпочтительная модель инвертора, которая была надежной шесть месяцев назад, может иметь другие ключевые компоненты и прошивку при установке в ваш последний проект.
Чтобы снизить риск отказа инвертора, важно понимать, как инвертор выходит из строя и какие меры можно предпринять для снижения этих рисков.
№ 1 Дизайн: Неисправность конструкции связана с преждевременным старением ключевых электронных компонентов, таких как биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), конденсаторы, платы управления и платы связи.Эти компоненты предназначены для определенных применений и условий, таких как температура и электрические/механические нагрузки.
Пример: Если производитель инвертора проектирует IGBT своей силовой батареи для работы при максимальной температуре окружающей среды 35°C, но инвертор работает на полной мощности при 45°C, номинальные характеристики инвертора, разработанные изготовителем, являются неправильными IGBT.Следовательно, этот IGBT, скорее всего, устаревает и преждевременно выходит из строя.
Иногда производители инверторов проектируют инверторы с меньшим количеством IGBT, чтобы снизить затраты, что также может привести к более высокой средней рабочей температуре/напряжению и преждевременному старению.Как ни нелогично, но это постоянная практика, которую я наблюдал в солнечной индустрии на протяжении 10-15 лет.
Внутренняя рабочая температура и температура компонентов инвертора являются ключевыми параметрами конструкции и надежности инвертора.Эти преждевременные сбои можно уменьшить за счет улучшения теплового проектирования, локализованного рассеивания тепла, размещения инверторов в зонах с более низкой температурой и назначения более профилактического обслуживания.
#2 Тест на надежность.У каждого производителя есть индивидуальные и запатентованные протоколы испытаний для оценки и тестирования инверторов различных уровней мощности.Кроме того, сокращенный жизненный цикл конструкции может потребовать пропуска критической фазы тестирования конкретных модернизированных моделей инверторов.
№3 серия дефектов.Даже если производитель выбирает правильный компонент для правильного применения, сам компонент может иметь дефекты в инверторе или любом приложении.Будь то IGBT, конденсаторы или другие ключевые электронные компоненты, надежность всего инвертора зависит от качества самого слабого звена в его цепи питания.Систематическая технология и контроль качества должны выполняться, чтобы снизить риск того, что дефектные элементы в конечном итоге попадут в вашу солнечную батарею.
№ 4 Расходные материалы.Производители инверторов очень четко определяют свои планы технического обслуживания, включая замену расходных материалов, таких как вентиляторы, предохранители, автоматические выключатели и распределительные устройства.Следовательно, инвертор может выйти из строя из-за неправильного или необслуживаемого обслуживания.Однако они также могут выйти из строя из-за конструктивных или производственных дефектов инверторов сторонних производителей или расходных материалов OEM.
# 5 Производство: Наконец, даже самый лучший инвертор с лучшей цепочкой поставок может иметь плохую сборочную линию.Эти проблемы с конвейером могут возникать во всех аспектах производственного процесса.Некоторые примеры:
Опять же, для поддержания безотказной работы и краткосрочной и долгосрочной прибыльности необходимо установить проверенный и надежный инвертор.Как сторонняя компания по обеспечению качества, China Eastern Airlines не имеет предпочтений в отношении производителей, моделей или предубеждений в отношении какого-либо бренда.Реальность такова, что у всех производителей инверторов и их цепочек поставок время от времени возникают проблемы с качеством, и некоторые проблемы возникают чаще, чем другие.Таким образом, чтобы снизить риск отказа инвертора, единственным надежным решением является последовательный план обеспечения надежности и качества (QA).
Для большинства заказчиков крупных коммунальных проектов с наибольшим финансовым риском план обеспечения качества должен сначала выбрать наилучший доступный инвертор на основе его конструкции, архитектуры, производительности на площадке и параметров, специфичных для проекта, которые будут учитывать климатические условия на площадке. , требования к сети, требования к времени безотказной работы и другие финансовые факторы.
Проверка контракта и проверка гарантии будут помечать любые формулировки, которые могут поставить владельца актива в невыгодное юридическое положение в любых будущих гарантийных требованиях.
Самое главное, разумный план обеспечения качества должен включать заводские аудиты, производственный мониторинг и заводские приемочные испытания (FAT), в том числе выборочные проверки и тестирование качества конкретных инверторов, изготовленных для солнечных электростанций.
Мелочи составляют общую картину успешного солнечного проекта.Важно не пренебрегать качеством при выборе и установке инверторов в вашем солнечном проекте.
Джасприт Сингх — менеджер по обслуживанию инверторов CEA.После написания этой статьи он стал старшим менеджером по продукции Q CELLS.
Время публикации: 05 мая 2022 г.