Fotovoltaik aloqa maydonchasini qurish uchun qanday uskunalar kerak? Fotovoltaik aloqa maydonchalarini qurish bo'yicha qo'llanma

Fotovoltaik aloqa maydonchasi fotovoltaik energiya ishlab chiqarish texnologiyasini aloqa bazaviy stansiyalarini qurish bilan birlashtirgan innovatsion infratuzilma shaklidir. U chekka hududlar, tog'li hududlar va orollar kabi tarmoq qamrovi yomon bo'lgan hududlarda aloqa uskunalari uchun barqaror va ishonchli energiya ta'minotini ta'minlaydi. Ushbu maqolada fotovoltaik aloqa maydonchalarini qurish uchun zarur bo'lgan asosiy va yordamchi uskunalar, shuningdek, asosiy konfiguratsiya masalalari batafsil ko'rib chiqiladi va sanoat mutaxassislari uchun amaliy qo'llanmalar taqdim etiladi.

I. Asosiy energiya ishlab chiqarish uskunalari

1. Fotovoltaik modullar (Quyosh panellari)

Fotovoltaik modullar butun tizimning "yuragi" bo'lib, quyosh energiyasini to'g'ridan-to'g'ri tokka (DC) aylantirish uchun javobgardir. Aloqa joylari odatda monokristalli yoki polikristalli kremniyli quyosh panellaridan foydalanadi, ularning quvvat ko'rsatkichlari odatda 200 Vt dan 400 Vt gacha. Fotovoltaik modullarning soni va quvvati aloqa uskunalarining quvvat sarfi va mahalliy quyosh nuri sharoitlariga qarab mos ravishda sozlanishi kerak. Yuqori konversiya samaradorligi va kuchli ob-havoga chidamliligi bilan ajralib turadigan brendli mahsulotlarni tanlash va 15%–20% quvvat chegarasini saqlash tavsiya etiladi.

2. Fotovoltaik invertorlar

Invertorlar fotovoltaik modullar tomonidan ishlab chiqarilgan doimiy tok quvvatini aloqa uskunalari tomonidan foydalanish uchun o'zgaruvchan tok quvvatiga aylantiradi. Aloqa joylari uchun sof sinus to'lqinli invertorlar tavsiya etiladi, chunki ular sezgir aloqa uskunalarini himoya qiladigan toza chiqish to'lqin shaklini ishlab chiqaradi. Quvvatni tanlashga kelsak, eng yuqori yuklamalarda ham barqaror ishlashni ta'minlash uchun invertorning nominal quvvati aloqa uskunasining umumiy quvvat sarfidan 1.5 dan 2 baravar ko'p bo'lishi kerak.

3. Batareya banki

Batareya banki fotovoltaik aloqa punktlari uchun "energiya rezervuari" bo'lib xizmat qiladi, kechasi yoki bulutli yoki yomg'irli ob-havoda aloqa uskunalarini energiya bilan ta'minlaydi. Uchta keng tarqalgan turi qo'rg'oshin-kislotali batareyalar, gel batareyalar va lityum-ion batareyalardir. Qo'rg'oshin-kislotali batareyalar arzonroq, ammo qisqaroq umr ko'radi; gel batareyalar kam texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi va uchuvchisiz joylar uchun mos keladi; lityum-ion batareyalar qimmatroq bo'lsa-da, ular uzoq tsiklli umr va yuqori energiya zichligini taklif qiladi, bu esa ularni yuqori darajadagi joylar uchun afzal ko'riladigan tanlovga aylantiradi. Batareya quvvati ketma-ket yomg'irli kunlarning mahalliy maksimal soni va aloqa uskunasining o'rtacha kunlik quvvat sarfi asosida hisoblanishi kerak.

II. Quvvatni taqsimlash va boshqarish uskunalari

1. Fotovoltaik boshqaruvchi

Fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimining "miyasi" bo'lib xizmat qiladi. U fotovoltaik modullardan batareyalargacha zaryadlash jarayonini boshqaradi, ortiqcha zaryadlash va ortiqcha zaryadsizlanishning oldini oladi va batareyaning ishlash muddatini uzaytiradi. Aloqa joylari uchun MPPT (Maksimal quvvat nuqtasini kuzatish) kontrollerini tanlash tavsiya etiladi, bu PWM kontrollerlariga nisbatan energiya ishlab chiqarish samaradorligini 15%–30% ga oshirishi mumkin. Kontrollerning nominal oqimi fotovoltaik modullarning qisqa tutashuv oqimidan 1.25 baravar ko'p bo'lishi kerak.

2. Elektr taqsimot shkafi

Elektr energiyasini taqsimlash shkafi elektr energiyasini markazlashtirilgan boshqarish va taqsimlash uchun ishlatiladi va avtomatik o'chirgichlar, sug'urta va kuchlanishdan himoya qiluvchi vositalar kabi himoya komponentlarini o'z ichiga oladi. Aloqa joyidagi elektr energiyasini taqsimlash shkafi elektr ta'minoti xavfsizligini ta'minlash uchun chaqmoqdan himoya qilish, ortiqcha yuklanishdan himoya qilish va qisqa tutashuvdan himoya qilish kabi bir nechta himoya funktsiyalariga ega bo'lishi kerak. Shkaf qattiq tashqi muhitlarga bardosh berish uchun IP65 himoya reytingiga ega bo'lishi kerak.

3. Monitoring tizimi

Masofaviy monitoring tizimi fotovoltaik aloqa maydonchasining "ko'zlari" bo'lib xizmat qiladi, fotovoltaik modulning quvvat ishlab chiqarishi, batareya zaryadlanish darajasi, inverter holati va atrof-muhit harorati kabi asosiy parametrlarni real vaqt rejimida kuzatishga qodir. Ma'lumotlar monitoring markaziga 4G/5G tarmoqlari yoki sun'iy yo'ldosh aloqasi orqali uzatiladi, bu esa qarovsiz ishlash va nosozliklar haqida ogohlantirishlarni ta'minlaydi. Monitoring tizimi tarixiy ma'lumotlarni saqlash, signalizatsiya bildirishnomalari va masofadan boshqarish kabi funktsiyalarni o'z ichiga olishi kerak.

III. Tuzilma va o'rnatish uskunalari

1. Fotovoltaik o'rnatish tizimlari

Fotovoltaik modullarni mahkamlash va qo'llab-quvvatlash uchun fotovoltaik o'rnatish tizimlari qo'llaniladi; mos tur o'rnatish joyining topografik sharoitlariga qarab tanlanishi kerak. Yerga o'rnatilgan o'rnatishlar uchun beton poydevorlar yoki vintli qoziqlardan foydalanish mumkin; tomga o'rnatish yuk ko'tarish qobiliyati va gidroizolyatsiyani hisobga olishni talab qiladi; qiyalik o'rnatishlari sozlanishi burchakli o'rnatish tizimlarini talab qiladi. O'rnatish materiallari ajoyib korroziyaga chidamlilikni ta'minlaydigan issiq galvanizli po'lat yoki alyuminiy qotishmasidan iborat bo'lishi kerak.

2. Shkaflar va javonlar

Aloqa uskunalari yuqori himoya reytinglariga ega shkaflarga o'rnatilishi kerak. Shkaflar odatda IP55 yoki IP65 himoya reytinglariga ega bo'lib, chang o'tkazmaydigan, suv o'tkazmaydigan va korroziyaga chidamli xususiyatlarni ta'minlaydi. Shkaflarning ichki qismi issiqlik tarqalishi uchun yetarli joyga ega oqilona joylashuvni talab qiladi va uskunaning tegishli haroratda ishlashini ta'minlash uchun haroratni boshqarish tizimi (ventilyatorlar yoki konditsioner) bilan jihozlangan bo'lishi kerak.

3. Kabellar va ulagichlar

Fotovoltaik tizimlar UV nurlariga, yuqori haroratga va past haroratga chidamli ixtisoslashgan PV kabellaridan foydalanishni talab qiladi. Elektromagnit shovqinlarni minimallashtirish uchun aloqa uskunalari uchun quvvat manbai kabellari himoyalangan bo'lishi kerak. Barcha ulagichlar suv o'tkazmaydigan va chang o'tkazmaydigan bo'lishi kerak; MC4 ulagichlari kabi sanoat darajasidagi mahsulotlar tavsiya etiladi.

IV. Xavfsizlik va yordamchi uskunalar

1. Chaqmoqdan himoya qilish tizimi

Fotovoltaik aloqa joylari odatda ochiq joylarda joylashganligi sababli, chaqmoqdan himoya qilish ayniqsa muhimdir. Chaqmoq tayoqchalari va kuchlanishdan himoya qilish moslamalari (SPD) o'rnatilishi va tegishli yerga ulash tizimi o'rnatilishi kerak. Chaqmoq urishi paytida tokning xavfsiz tarqalishini ta'minlash uchun yerga ulash qarshiligi 10 Ω dan kam bo'lishi kerak.

2. Yong'in xavfsizligi uskunalari

Shkaflarning ichki qismi avtomatik yong'inga qarshi tizimlar (masalan, geptaftorpropan gaz tizimlari) bilan jihozlangan bo'lishi kerak va quruq kukunli yong'in o'chirgichlar kabi yong'inga qarshi uskunalar joyiga joylashtirilishi kerak. Monitoring tizimi tutun va harorat signalizatsiyasi funksiyalarini birlashtirishi kerak.

3. Atrof-muhit monitoringi uskunalari

Tizimning ishlashi uchun atrof-muhit ma'lumotlarini qo'llab-quvvatlash maqsadida harorat va namlik sensorlari, shuningdek, shamol tezligi va yo'nalishi sensorlari kabi atrof-muhit monitoringi uskunalarini o'rnating. Ekstremal ob-havo sharoitida tizim uskunaning xavfsizligini ta'minlash uchun avtomatik ravishda o'z ish strategiyasini sozlashi mumkin.

V. Konfiguratsiyaning asosiy jihatlari va tavsiyalari

1. Imkoniyatlarni moslashtirish printsipi

Fotovoltaik modullarning quvvati, batareya quvvati va inverter quvvati oqilona mos kelishi kerak. Odatda, konfiguratsiya "fotovoltaik modul quvvati: batareya quvvati: inverter quvvati = 1:1.2:1.5" nisbatiga amal qiladi, ammo mahalliy quyosh nuri sharoitlari va aloqa uskunalarining quvvat sarfiga qarab maxsus sozlashlar amalga oshirilishi kerak.

2. Ortiqcha dizayn

Uskunalarning eskirishi va samaradorlikning pasayishi kabi omillarni hisobga olgan holda, tizimni loyihalash jarayonida 20%–30% quvvat zaxirasini zaxiralash tavsiya etiladi. Kontrollerlar va invertorlar kabi muhim uskunalar uchun N+1 zaxira konfiguratsiyasi tavsiya etiladi.

3. Xizmat ko'rsatish qulayligi

Uskunaning joylashuvi texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlashni osonlashtirishi, yetarli ish maydoni ajratilgan bo'lishi kerak. Batareya banklari osongina almashtirish uchun yaxshi shamollatiladigan joylarga o'rnatilishi kerak. Monitoring tizimi nosozliklarni aniqlashni osonlashtirish uchun uskunaning holati haqida batafsil ma'lumot berishi kerak.

4. Xarajat-foyda tahlili

Uskunani tanlashda dastlabki investitsiyalar, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari va xizmat muddati kabi omillarni har tomonlama hisobga olish kerak. Yuqori darajadagi uskunalar yuqori boshlang'ich investitsiyalarni talab qilsa-da, uzoq muddatda umumiy mulkchilik xarajatlarini (TCO) kamaytirishi mumkin.

Fotovoltaik aloqa punktlarini qurish - bu ma'lum bir qo'llanilish stsenariylariga asoslangan holda tegishli uskunalar konfiguratsiyasini tanlashni talab qiladigan tizimli muhandislik loyihasi. Ilmiy asoslangan qurilish rejasini ishlab chiqish uchun loyihani amalga oshirishdan oldin batafsil maydon tadqiqotlari va yuk tahlillarini o'tkazish tavsiya etiladi. Bundan tashqari, aloqa punktlarining uzoq muddatli barqaror ishlashini ta'minlash uchun uskunalarni muntazam ravishda tekshirish va texnik xizmat ko'rsatish bilan kompleks O&M boshqaruv tizimi yaratilishi kerak. Fotovoltaik texnologiyalarning doimiy rivojlanishi va xarajatlarning doimiy ravishda pasayishi bilan fotovoltaik aloqa punktlari ko'proq sohalarda tobora muhim rol o'ynaydi va chekka hududlar uchun ishonchli aloqa qamrovini ta'minlaydi.