Vind-Sólar Blandað Kerfí Úrskurðar og Lausnir

1. Almennir villur og orsakar í vindkvaðstöfum

Sem aðalhluti af vind-sólar samþætta kerfum, eru vindkvaðstöfur fyrst og fremst með villur í þremur svæðum: vökvaverki, rafkerfi og stýriferli. Vexlingar og brot á spönum eru algengustu vökvavillurnar, oftast valin af löngri vindáhrifslu, efniþrengsl eða framleiðsluval. Gögnum frá markgervingu birtist að meðalaldur spanna sé 3–5 ár í ströndarheildum, en getur skort við 2–3 ár í norðvesturheildum með frekari sandstormi. Auk þess er ósamhverf efnisvexling sérstakt sjáanleg í víddarmarkaða vindkvaðstöfum, aðallega vegna lengra tíma úr miðju og ójafn dreifingu á spönu.

Í rafkerfum eru tap á úttaksás og óstöðug voltastig tveggja algengustu vandamála. Vindkvaðstöfur mynda þriggjaásleg rafstraum og veikir tengingar eða laus snúringar geta auðveldlega valt ósamhverfu eða mistil á ásum. Samgongsstafrænt gögnum birtist að um 25% af villum í vindkvaðstöfum hafi samband við tengingarvandamál. Annað algengt vandamál er misfall í bremsukerfi, þar sem hreyfingarhraði rotorinnar hefur ekki nokkuð minnkað eftir þriggjaáslegum kortslu, mögulega vegna bremsuvexlings eða rafstýrismisfalls.

Villur í stýriferlum eru aðallega sjáanlegar sem gall í rafstraumsdreifingarreglun. Hefðbundnar reglur með fastar grunnmarkmið geta ekki beint sig við flóknar og breytnar veðurskilyrði. Til dæmis, á ármorgnum með ljóma vind og aukinn sólarskinning, halda hefðbundi stýringar úttak vindkvaðstofu aðeins á 30%–40% af stöðluðu rafstraumi vegna ónokkrar vindstyggs, sem leynir mikil vindiorku. Gögnum birtist að vind-sólar samþætta kerfi með hefðbundnum stýringarreglum hafa að meðaltali 15%–20% lægra orkuröskun en raunveruleg kerfi.

2. Almennir villur og orsakar í sólarplötum

Sólarplötur í samþætta kerfum standa einnig fyrir ýmsum villuriskum. Yfirborðsskemmdir og villur í endapunktatengingum eru algengustu fysísku villurnar, oft valin af harðum veður, sandáhrifslu eða rangri uppsetningu. Í höfuðvindheildum fer meðaltal árslega skemmdar á sólarplötum 5%–8%, sem krefst reglulegrar yfirlits og viðhalds.

Rafmagnsmennt, hitastigsefni og hlutskemma eru aðallega áhrifandi á ljósorðakerfi. Þegar hluti plötunnar er skemma, fer orkur af óskemmtum svæðum aftur í skemmt svæði, sem valdar lokahitun og myndar hitastigi. Lengdur hitastigsefni geta lagt niður orkuþróun plötunnar um 15%–20% og jafnvel valdi óauðlendar skemmdir. Auk þess er PID (Potential Induced Degradation) mikilvægur áhrifandi á plötulíf, sérstaklega í háblöndu umhverfum, þar sem orkuþróun getur lækkt um 5%–10% innan 1–2 ára.

Loksins lýkur niðurstöðuleg orkuþróun á grundvelli ljósorða og skemmdu efna. Samgongsstafrænt gögnum krefst háþróaðra ljósorðaplóta að hafa árslega orkuþróun undir 0.3%–0.5% yfir 25 ára líftímabili. En í raun og veru geta umhverfisætt og efnavexling valt árslega orkuþróun á 0.8%–1.2%, sem hefur mikil áhrif á allt kerfi.

3. Villuanalyse af stýringarkerfum og baterykerfum

Sem "hirn" vind-sólar samþætta kerfa, hefur stýringarkerfi aðrangur á kerfastöðugleika. Aðalvandamálið liggur í takmarkanir hefðbunda rafstraumsdreifingarreglur, sem byggja á fastum reiknisættum og einföldum grunnmarkmið, sem gerir þeim ólíklegt að beina sig við rauntíma orkuröskun. Undir flóknum veðurskilyrðum geta þessi stýringarkerfi ekki breytt rafstraumsdreifingu fljótlega, sem valdar loksins orkuþróun. Til dæmis, við hratt veðurbreytingar eins og vindbreytingar eða hratt ferandi skyggjur, geta hefðbundi stýringarkerfi tekið nokkrar mínútur eða lengra að svara, sem ekki uppfyllir streng orkuþróunar kröfur nútíma verkja.

Baterykerfisvillur eru aðallega flokkuð sem undirauflun, vatnsgangur og kapasítudreifing. Undirauflun gerist þegar spenna fer undir upphafsgrunnmark stýringarkerfisins; lengdur undirauflun valdar djúpu aflun, sem skortir baterylíf. Vatnsgangur er oft valin af rangri uppsetningu eða illu söllum, sem valdar mjög lágu, núll eða ranga spennugögnum, sem valdar alvarlega bateryskemmdir. Gögnum birtist að um 15% af samþætta kerfisvillum hafi samband við bateryvatnsgang.

Kapasítudreifing er náttúruleg aldursferli, en umhverfisætt geta mun flottarað. Á hæðargögnum geta nóturnar köld lagt sólarplötuprestfærslu um 30%–40%, auk þess lagt notanda kapasítu baterys, sem gerir erfitt að uppfylla hlekkjar kröfur undir ljóma ljósi. Auk þess valda hásalteg umhverfis mikið bateryrosk, í ströndarheildum er baterylíf í samþætta kerfum venjulega 30%–50% skorta en í inlandsheildum.