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荒漠电站最佳解决方案,揭示箱式逆变房面临的挑战

发布时间:2016-06-06 责任编辑:susan

【导读】箱式逆变房凭借系统功能、可靠性、系统成本和施工效率等方面的显着优势,快速成了大型荒漠电站最佳的选择,据统计,目前集中式逆变器解决方案中,50%以上均是以箱式逆变房的形式。

早期荒漠电站多采用自建水泥房,内置逆变器的形式,由于占地面积大、人力成本高、施工难度大、建筑材料运输难等原因,导致水泥房的整体成本普遍较高。同时,房体内除逆变器外,还存在配电、通讯、消防、散热、照明等多个功能单元,元器件品质、施工质量很难把控,可靠性无法保障。且供应商零散,给后期维护也带来了很大的麻烦,此外,水泥房建设周期长,占用了工程大量的时间,这显然已不满足目前装机容量快速增长的要求。在这种背景下,箱式逆变房应运而生,并凭借系统功能、可靠性、系统成本和施工效率等方面的显着优势,快速成了大型荒漠电站最佳的选择,据统计,目前集中式逆变器解决方案中,50%以上均是以箱式逆变房的形式。
  
一、荒漠电站中逆变房面临的挑战
  
早期荒漠电站多采用自建水泥房,内置逆变器的形式,存在功能简单、可靠性低、系统成本高、工程周期长及后期维护难等诸多挑战。
  
挑战1:功能简单,可靠性低:通用性的自建水泥房仅可提供初级的防护,房体内除逆变器外,还存在配电、通讯、消防、散热、照明等多个功能单元,元器件的品质、施工质量很难把控,导致可靠性低。实现高防护等级、多功能集成、低自身耗能等综合目标,需要定制化平台化的方案思路;
  
挑战2:系统成本高:人力成本不断提高、施工难度大、占地面积大、建筑材料运输难等原因,导致水泥房的整体建设成本普遍较高;
  
挑战3:后期维护难:除逆变器外,还有配电、通讯、消防、散热、照明等多个功能单元,后期运维需要协调多个厂家。备品备件管理复杂,无形中提升了运维成本;
  
挑战4:工程周期长:从设计、施工、装修、设备安装、电缆连接到最终设备调试,诸多环节导致工程周期长,且建设工序复杂,需要协调的资源多,经常出现设备已经并网运行了,风道、进出风口过滤装置还没有安装的情况。
  
二、一体化功能设计,从产品到方案平台的提升
  
光伏电站应用环境各异,在满足散热通风的前提下,逆变房需要有良好的防尘、防水、防腐蚀的能力。箱式逆变房,将散热、防护等功能实现与逆变器产品结合,并为业主提供个性化内部空间,形成一体化功能设计的光伏系统接入方案平台。以阳光电源箱式逆变房为例进行分析。
  
阳光电源箱式逆变房将逆变器、直流柜、通讯单元集成于一体,采用简洁的分段直排式风道,风道内不含风机,零损耗,免维护。风道长度仅1m,压力损失小,风机处于最佳效率状态。逆变器在工作时,大部分热量通过风道排出集装箱外,仅有少量热量通过辐射传到箱体内部,内部空气吸收热量后向顶部流动,再由集装箱顶部排风扇排出,确保了逆变器的长期可靠运行。
 
阳光电源SG1000TS进风排风一体化设计
  
箱体周围加设隔热层,采用低导热率的岩棉作为保温材料,夹层厚度达50mm,可有效隔绝太阳辐射,并在低温环境下较好的保温。箱体进风口S型百叶窗采用专利设计,防护网采用四层结构,有效阻止风沙和雨水侵入。防尘棉则采用特制高通量低阻力过滤棉,可重复使用,更换时只需按下百叶窗暗扣,即可取出防尘棉,整个更换过程时间不到几分钟。
 
阳光电源SG1000TS箱体50mm厚隔热保温岩棉
 
阳光电源SG1000TS箱体专利设计进风口S型百叶窗,四层结构
 
通过完善精细的散热设计,阳光电源箱式逆变房可以做到箱体内外最大5℃温差,并可确保在50℃环境温度下满载输出,45℃环境温度下1.1倍过载输出。同时,阳光电源箱式逆变房也在行业内率先通过CE、TUV、CSA等多家权威机构认证的解决方案,满足多个国家市场需求。
  
三、系统可靠性高、后期维护更便利
  
除逆变器外,系统还包含配电、通讯、消防、散热、照明等多个功能单元,自建水泥房方案使用的元器件品质、施工质量很难把控,导致可靠性低。而箱式逆变房内使用的所有元器件都是经过精心筛选,专业安装、严格的型式测试和出厂测试,每一个器件的品质都能得到保障。而且自建水泥房由于元器件都是从不同厂家单独采购的,后期任何一个部件损坏都需要找不同厂家,而箱式逆变房由逆变器厂家统一提供,任何问题都由一个厂家来解决,大大降低了后期的维护成本。
  
箱式逆变房采用标准集装箱体结构,采用海运集装箱的首选用钢cortenA钢(GB/T4171-2008),耐大气腐蚀性强。且cortenA钢由于Cr,Cu,P等元素的综合作用,在钢的表面形成了致密而且有良好保护作用的铁锈。即使在油漆受外力损伤的情况,也不会像普通钢材那样严重锈蚀影响钢结构强度。箱体外部采用底漆(富锌漆),中间漆(环氧漆),外面漆(丙烯酸漆,聚氨酯漆,氯化橡胶漆)共三层油漆结构,并使用具有抗腐蚀、耐磨损、防潮和耐高温、耐候性、重涂性等特性的优质油漆材料,确保箱体在高温、湿热等各种恶劣环境下保持长寿命稳定运行。
  
此外,维护便利也需要纳入产品设计中。阳光电源箱式逆变器内置500KW逆变器和直流柜,采用中线对称的放置方式,方便人员查看设备信息和正面维护;逆变器的前置门板能够打开160°,极大的提高了维护空间;集装箱两侧设计了整体式双开门,提供了快捷方便的维修通道,若需对逆变器内大器件进行更换时,直接打开背部双开门即可。
 
阳光电源SG1000TS应用、叉车安装维护展示
  
四、成本效率为王,市场选择是第一标准
  
大型荒漠电站大多处于偏远地区,人力成本高、施工难度大、建筑材料运输难,导致水泥房的整体建设成本普遍较高。且从设计、施工、装修、设备安装、电缆连接到最终设备调试,诸多环节导致工程周期长。且建设工序复杂,需要协调的资源多,经常出现设备已经并网运行了,风道、进出风口过滤装置还没有安装的情况。为了保证施工质量和工程进度,业主单位不得不安排专业人员进行指导或聘请监理公司代为监督。
  
之所以箱式逆变房方案一经推出就迅速占领市场,主要原因之一就是方案在工程成本和施工时间上优势显着。综合考虑占地面积(自建水泥房一般占地约30m2,箱式逆变房仅仅7m2)、人力成本、施工工时、建筑材料运输等各种成本,1MW箱式逆变房至少比自建水泥房节省6分钱/W,即使用箱式逆变房每MW可节省6万元。对于100MW电站,可以节省600万元初始投资。箱式逆变房安装也十分便捷,除简单的平地和地基外,箱式逆变房方案没有其他施工需求,通过吊装或叉车即可直接安置在指定地点,很好的满足了业主及EPC单位对项目的工程成本和施工周期要求,大大降低了施工难度和现场风险。
  
五、多个行业常见的成熟户外应用平台
  
不仅是在光伏行业和电力行业,作为全球标准化的大型容器,集装箱同样在多个行业应用为方案平台。
  
通讯行业中的集装箱数据中心最早源于Sun在2006年提出的“黑盒子计划”,其采用20尺的标准集装箱,内部放置服务器和供电设备等,此设计优势明显,并且很快成为了行业的热点,如今,IBM、HP、谷歌、思科、微软等巨头纷纷涉足,产品更是应用于世界各地,包括沙漠、沿海地区,其应用场合与光伏产品类似。
 
各大通讯公司的集装箱数据中心图
  
电力行业中如:电力设备制造商ACTIVEPOWER公司、电池制造商SAFT集团等也在几年前就加入到集装箱化的队伍中,其中PowerHouse就是ACTIVEPOWER公司的主要的箱式电源产品。
 
电力行业的集装箱式产品图
  
光伏行业中SMA、西门子等国外品牌09年就开始推出集装箱类产品,并在欧洲、非洲、亚洲等世界各地普遍应用。国内的阳光电源、上能及特变电工等逆变器厂家也纷纷推出了箱式逆变房产品,并迅速获得了国内众多用户的青睐。凭借系统功能、可靠性、系统成本和施工效率等方面的显着优势,如今箱式逆变房已成为大型荒漠电站的主流解决方案,据统计,目前集中式逆变器解决方案中,50%以上均是以箱式逆变房为主。随着光伏电站市场的进一步拓展,箱式逆变器的适用范围将更为广阔。

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