Primjena preintegriranih prefabriciranih podstanci u sektoru obnovljivih izvora energije

Na pozadini dubokih promjena u globalnom energetskom pejzažu i bujnog razvoja industrije novih izvora energije, način izgradnje tradicionalnih podstanica teško može ispuniti brze potrebe za implementacijom projekata novih izvora energije. Modularna inteligentna prefabricirana kabinasta podstanica, koristeći svoje inovativne prednosti, postala je ključni smjer optimizacije sustava novih izvora energije. Potrebno je urgenciju istražiti njeni tehnički principi, prilagodljivost industriji i primjenjenu vrijednost.

1. Tehnički principi

Modularna inteligentna prefabricirana kabinasta podstanica temelji se na visoko čvrstoj, otpornoj na koroziju prefabriciranoj kabini, stvarajući stabilnu okolinu za opremu. Među glavnom opremom, transformatori, prekidačke štakle i uređaji za nadomeštanje reaktivne snage optimizirani su prema karakteristikama novih izvora energije kako bi se postigla učinkovita pretvorba i kontrola električne energije. Sekundarna oprema integriše inteligentno praćenje, relejnu zaštitu i komunikacijske sustave. Senzori prikupljaju podatke, omogućuju udaljenu prenosu i podržavaju inteligentne odgovore, osiguravajući sigurno i pouzdano funkcioniranje sustava. Standardizirana koordinacija svih komponenti poboljšava učinkovitost izgradnje i održavanja.

2. Posebne zahtjeve industrije novih izvora energije
2.1 Prilagodba karakteristikama proizvodnje

Proizvodnja solarnih energija pokazuje intermitentne fluktuacije zbog uvjeta svjetlosti i dnevno-noćnih ciklusa. Podstanicama trebaju sposobnosti regulacije električne energije, opremljene preciznim nadomeštanjem reaktivne snage i sučeljima za pohranu energije. Proizvodnja vjetra pokazuje promjene snage s promjenom brzine vjetra, što zahtijeva da podstanice imaju dinamičke sposobnosti odgovora i optimizaciju toka snage mreže. Za proizvodnju biomase, nestabilno snabdevanje sirovim materijalom zahtijeva jačanje nadzora i regulacije, balansirajući zaštitu okoliša i sigurnu prenosu električne energije.

2.2 Omogućavanje redovite spajanja na mrežu

Intermitentnost proizvodnje novih izvora energije zahtijeva da podstanice budu opremljene sustavima dinamičkog nadomeštanja reaktivne snage i pohrane energije kako bi se stabilizirala kvaliteta struje. Podstanice na udaljenim lokacijama trebaju sposobnosti prenosa velikih kapaciteta na velike udaljenosti, s optimiziranom opremom i dizajnom linija. U pogledu komunikacije, mora se uspostaviti visokobrzinska dvosmjerna veza kako bi se ostvarila stvarnovidna razmjena podataka između mreže i podstanica.

3. Primjeri primjene
3.1 Projekt proizvodnje solarnih energija

500GW fotovoltaični projekt u Golmudu, Qinghai, koristi kabine od otpornog na vremenske uvjete čelika kako bi se prilagodile pušćanskom okruženju. Precizno odabrana glavna oprema osigurava pretvorbu i distribuciju električne energije. Sekundarna oprema ostvaruje udaljeno upravljanje i održavanje putem inteligentnog praćenja i 5G, osiguravajući stabilno funkcioniranje u složenim uvjetima visoke nadmorske visine.

3.2 Projekt proizvodnje vjetra

300GW vjetroelektrana u Chifengu, Vnutarnjoj Mongoliji, optimizira kompozitne materijale za prefabriciranu kabinu kako bi se prilagodila stepskom okruženju. Glavna oprema zadovoljava potrebe za pojačanjem vjetra i spajanjem na mrežu. Sekundarna oprema koristi senzore i inteligentne algoritme za predviđanje grešaka, osiguravajući pouzdano funkcioniranje u otvorenom i složenom terenu.

4. Ključne tehnologije i rješenja
4.1 Tehnologija elektronike snage

Za rješavanje problema topljenja, prihvaćeno je rješenje hlađenja tekućinom + optimizacija konstrukcije. Za elektromagnetsku kompatibilnost, koriste se materijali za ekraniranje i optimizacija žičanja krugova kako bi se osigurala stabilna performansa opreme.

4.2 Inteligentno praćenje i održavanje

Za obradu podataka, uvode se distribuirane baze podataka, 5G i edge computing kako bi se olakšao pritisak na prenos. Dijagnoza grešaka koristi modeliranje velikih podataka i algoritme umjetne inteligencije kako bi se poboljšala preciznost. Udaljeno upravljanje i održavanje koriste tehnologije VR/AR za vizualizaciju, poboljšavajući učinkovitost.

4.3 Optimizirani dizajn i integracija

Raspored opreme koristi 3D simulaciju kako bi se odabrao optimalno rješenje. Sustavna integracija rješava probleme kompatibilnosti sučelja i protokola putem jedinstvenih standarda i razvoja uređaja za pretvorbu. Konstrukcija kabine koristi visoko čvrste materijale i optimizirani dizajn kako bi se poboljšala prilagodljivost okruženju.

5. Procjena performansi i analiza dobrobiti
5.1 Tehnički pokazatelji performansi

Izgrađen je sustav pokazatelja koji obuhvaća stabilnost opreme (interval grešaka, stopa neispravnosti itd.), učinkovitost pretvorbe električne energije (učinkovitost transformatora, preciznost nadomeštanja reaktivne snage itd.), razinu inteligentnog održavanja (prijava grešaka, prikupljanje podataka itd.) i prilagodljivost okruženju (performanse zaštite kabine) kako bi se kompjelativno procijenila performansa.

5.2 Metode procjene

Visoko precizni senzori prikupljaju podatke o opremi i okruženju. Nakon klasifikacije i analize, softversko modeliranje predviđa trendove. Usporedba s industrijskim standardima identificira razlike koje upućuju na optimizaciju performansi.

5.3 Gospodarska dobrobit

U fazi izgradnje, prefabricacija skraćuje ciklus, smanjujući troškove kapitala i rizike ponovnog rada. U fazi rada, inteligentno održavanje smanjuje troškove rada, a brzo otklanjanje grešaka povećava prihode od proizvodnje energije. Manja zauzeća zemljišta smanjuje troškove zemljišta, s ukupnim dobitima koje prelaze one tradicionalnih podstanica.

5.4 Okružajne i društvene dobrobiti

Okružajno, kompaktni dizajn smanjuje zauzeće zemljišta i štiti ekosustave. Društveno, ubrzava implementaciju projekata novih izvora energije kako bi se ispuna potreba za strujom. Inteligentno održavanje potiče zapošljavanje i industrialnu modernizaciju, podržavajući održivi razvoj.

6. Zaključak

Nakon prevladavanja tehničkih izazova, modularna inteligentna prefabricirana kabinasta podstanica zadovoljava potrebe proizvodnje novih izvora energije, dostavljajući gospodarske, okružajne i društvene dobrobiti. Sa inovacijama u tehnologiji i unapređenjem standarda, igraće ključnu ulogu u izgradnji novog sustava snaga, što zaslužuje kontinuirano istraživanje i promociju.