Auringonenergian tuotantoprosessin yleiset vikat ja niiden ratkaisut

1. Lyhyt johdanto aurinkosähköntuotantoprosessiin

Aurinkosähköntuotannon toimintaprosessi on seuraava: Ensiksi yksittäiset aurinkopaneelit yhdistetään sarjatukiksi muodostamaan aurinkomoduulit, ja moduulit järjestetään rinnakkaistukiksi kokoontumislaatikoissa muodostaen aurinkoenergian tuotantarakan. Aurinkoenergia muutetaan suoraan sähköksi (DC) aurinkoenergian tuotantarakan avulla, ja sitten kolmivaiheiseen vaihtosähköksi (AC) kolmivaiheisen inverterin (DC - AC) avulla. Sitten avustajana toimivan tehojen nostamisen muuntajan avulla se muutetaan vaihtosähköksi, joka vastaa yleisen sähköverkon vaatimuksia, ja se kytketään suoraan yleiseen sähköverkkoon sähkövälineiden käytettäväksi ja etäohjaamista varten.

2. Yleisten toimintavirheiden luokittelu aurinkosähköntuotannossa
2.1 Tehojen nostamisasemien toimintavirheet

Tehojen nostamisasemien toimintavirheet sisältävät pääasiassa siirtolinjojen virheet, linjan virheet, muuntajan virheet, korkean jännitteen kytkentä- ja apuvälineiden virheet sekä suojalaitteiden virheet.

2.2 Yleiset toimintavirheet aurinkoalueilla

Aurinkoalueilla esiintyvät toimintavirheet johtuvat usein epäsäännöllisestä rakentamisesta ja asennuksesta, mikä johtaa aurinkopaneelien, ketjujen ja kokoontumislaatikoiden virheisiin; tai virheisiin, jotka johtuvat invertereiden väärästä asennuksesta ja kalibroinnista, sekä tehojen nostamisen muuntimien apuvälineiden virheisiin; ja virheisiin, jotka syntyvät henkilöstön tarkastusten huolimattomuudesta ja piilovirheiden ajoissa havaitsemisen puuttumisesta.

2.3 Viestintä- ja automaatiovirheet
Viestintä- ja automaatiovirheet eivät välttämättä vaikuta laitteiden sähköntuotantoon heti, mutta ne aiheuttavat haittoja toiminnan analysointiin, laitteiden puutteiden löytämiseen ja poistamiseen. Ne voivat myös estää laitteiden etäohjaamisen, mikä luo turvallisuushaittoja. Jos niitä ei oteta vakavasti, ne voivat aiheuttaa onnettomuuksien laajentumisen.

2.4 Alueen ja ympäristön aiheuttamat virheet

Tällaiset virheet ilmenevät pääasiassa seuraavasti: pehmeän maaperän perustan asettuminen aiheuttaa laitteiden muodonmuutoksen ja toiminnan vaikeudet, ja riittämätön turvaväli aiheuttaa sähkömaanitus- ja lyhyyskäyritykset; suolaus pilkoo sähkövälineitä, ja veden höyrytys aiheuttaa esteiden irrotumisen ja eristyksen heikkenemisen; pieneläimet pääsevät sähkövälineisiin ja aiheuttavat lyhyyskäyrityksiä jne.

3. Yleisten virheiden syyt

Teoreettisesti kaikki onnettomuudet ja merkittävät virheet voidaan estää, mutta käytännössä sähköntuotantoon liittyviä turvallisuusonnettomuuksia tapahtuu edelleen ajoittain, ja laitteiden virheet ja puutteet ovat yleisiä. Syynä tähän on:

• Suunnittelun alussa, erityisesti varhaisissa aurinkoenergiaprojekteissa, on olemassa inhimillisiä puutteita. Koska aurinkoenergiantuotantoprosessi on yksinkertainen ja intuitiivinen, rakentaminen toteutettiin nopeasti, ja kokemusta vertailua varten oli puutetta.

• Rakennusaikaongelmat tekevät tiukasta teknologisesta hallinnosta vaikeaa, ja rakennusprosessi ja määräykset eivät vastaa standardeja, jättäen taipaleita myöhempään toimintaan.

• Kypsyttävää toimintatarkastusmekanismia ei ole, joten laitevalmistajien laadun tunnistaminen on vaikeaa, mikä johtaa huonoon luotettavuuteen ja korkeaan epäonnistumismäärään toimivissa laitteissa.

• Henkilökunnan laatu ei pysy tasolla kehityksen kanssa. Useimmat aurinkoenergian ylläpitohenkilökunnan jäsenet ovat uusia työntekijöitä, jotka oppivat töissä; jotkut yritykset luottavat lämpövoimaloiden vanhoihin työntekijöihin "kouluttaakseen uusia vanhoilla", ja uudet työntekijät ovat puutteellisia toiminnan analysoinnissa, epäluonnollisten tilanteiden havaitsemisessa, puutteiden poistamisessa ja onnettomuuksien käsittelyssä.

4. Ratkaisut

Yleisten toimintavirheiden tekniset ratkaisut aurinkoenergiavoimaloissa ovat seuraavat:

• Aloita lähteestä, ja suunnittelun alussa tee täydellinen, yksityiskohtainen, tieteellinen ja optimoitu suunnitelma paikan todellisen tilanteen mukaan.

• Tiukka valvonta laitteiden käyttöönotossa, ja päättäväinen sulautuminen epäpäteviltä laitteilta.

• Lisää henkilökunnan vastuullisuuden opetus ja teknisten kykyjen koulutus. Näiden neljän kohteen toteuttaminen voi tehokkaasti vähentää yleisten virheiden esiintymistä.

4.1 Yleiset virheet ja niihin reagoiminen tehojen nostamisasemissa

Tehojen nostamisasemien virheet kuuluvat yleisiin sähkövirheisiin, ja käsittelyperiaatteet ja -menetelmät ovat samankaltaisia eri sähköntuotantoyrityksille. Erityisesti linjan virhetilanne ja linjan katkeaminen aiheuttavat koko sijaintiin sähköntuoton yksilinjalaiselle tehojen nostamisasemalle; aurinkoenergiaprojekteissa inverterin tulee käynnistää saari-suojatoiminto ja lopettaa toiminta. Toiminnan ja vartiovuoron henkilökunnan tulee:

• Vahvistaa tehdasvirta, tarkistaa varavirtalähteen syöttö, ja varmistaa DC- ja viestintäjärjestelmien normaalin toiminnan.

• Tarkistaa suojalaitteiden toiminnan, selventää toiminnan tyyppiä, ja analysoi mahdollisuutta virheisiin.

• Tarkista ensimmäinen järjestelmä, löydä virhekohta, yhteistyö ohjaustoimiston kanssa, ottaa turvatoimenpiteitä virheiden poistamiseksi, ja palauttaa toiminnan mahdollisimman pian.

4.2 Yleiset virheet ja niiden syyt aurinkoalueilla

Aurinkoalueilla toimintavirheiden pääsyyt ovat seuraavat:

• Infrastruktuurin rakentamisen aikana aurinkopaneelien asentaminen ja johtojen kiinnittäminen eivät ole vankkoja, joissa osissa yhdisteitä ei käytetä erityisiä yhdisteitä, kokoontumislaatikon ruuvit eivät ole kiristetty, ja esto on puutteellista tai huono laatua.

• Laitteiden asentaminen ja kalibrointi eivät ole vakavissaan ja paikallaan. Inverterien ja tehojen nostamisen muuntimien asentaminen, johtojen kiinnittäminen ja kalibrointi on eri henkilöiden vastuulla, ja yhteisen koordinoinnin puuttuminen aiheuttaa usein virheiden ilmaantumisen.

• Alueen ympäristöominaisuuksien aiheuttamat virheet, kuten rantaviidateiden suolaus, joka pilkoo laitteita, aiheuttaa kabelien ja eristysten saasteen lohkareiden, eristysvaurion ja laitteiden lyhyyskäyritykset.

• Pitkäaikaisen toiminnan aiheuttamat virheet ilmenevät laitteiden pyörimisen ja värähtelyn aiheuttamina löyhennyksinä, kuten muuntimien ja inverterien jähdytysventtiilien virheitä, kokoontumislaatikon lukitusrajoituksen löyhennyksinä, ja kokoontumislaatikon kiinnitysruuvien ja pinnan löyhennyksinä.

4.3 Yleisten virheiden ennaltaehkäisy aurinkoenergian toiminnassa

Tehojen nostamisasemien tai aurinkoalueiden laitteiden virheet kuuluvat sähkövälineiden virheisiin. Ennaltaehkäisyyn tarvitaan:

• Toteuttaa vaatimus, että infrastruktuuri palvelee tuotantoa, ja varmistaa laadun ja jättää pois piilovirheet rakentamisen aikana.

• Toiminnassa aktiivisesti toteuttaa teknistä valvontaa, ja ottaa ennakoivia toimenpiteitä paikan ominaispiirteiden mukaan.

• Lisää työntekijöiden vastuullisuuden opetuksen ja ongelman analysointikyvyn koulutuksen.

4.4 Ilmiöt ja niihin reagoiminen yleisissä aurinkoenergian toiminnan virheissä

Kun aurinkoalueen laitteiden komissionointi ja kokeilutoiminta on normaali, vaikeasti havaittavat virheet usein ilmenevät aurinkopaneelien ja kokoontumislaatikoiden välillä. Alussa ei ole ilmeisiä ilmiöitä, mutta energia menetetään jatkuvasti. Klemmavalmistimen avulla voidaan mitata jokaisen ketjun toimintasähkö, löytää virheketju, ja sitten tarkistaa, onko kyse fusin ongelmasta, aurinkopaneelin virheestä, tai ongelmana esimerkiksi ketjun yhdistejen vaurio, ja hoitaa asia ajoissa.

4.4.1 Kokoontumislaatikoiden virheet

Kokoontumislaatikoiden yleisiä virheitä ovat esteiden irrotuminen, viestintämoduulin virheet, ja maanjäähdytyslämmityksen ja jopa tulipalon aiheuttaminen terminaalien ja ruuvien löyhennyksinä.