موصلات الوحدات الكهروضوئية التي لا يمكن تجاهلها: تلعب الأجسام الصغيرة دورًا كبيرًا

تتمتع الوحدات الكهروضوئية بعمر خدمة تصميمي يزيد عن 25 عامًا.وفي المقابل، يتم تحديد المتطلبات المقابلة للحياة العملية للمكونات الكهربائية الداعمة لها.كل مكون كهربائي له عمره الميكانيكي.ترتبط الحياة الكهربائية بالمنفعة النهائية لمحطة الطاقة.لذلك، يجب الاهتمام بحياة المكونات وجودتها.

تُستخدم العديد من محطات الطاقة الكهروضوئية في مناطق الهضاب، ويتم توزيع بعضها على شكل توليد طاقة موزعة.التوزيع متفرق نسبيا.من الصعب نسبيًا الحفاظ على هذا الوضع.ومن أجل تقليل تكاليف الصيانة، فإن الطريقة الفعالة هي تحسين موثوقية النظام، وتعتمد موثوقية النظام على موثوقية المكونات المستخدمة في النظام.

المكونات التي نهتم بها هنا ليست الأجزاء الرئيسية التي تلاحظها عادةً، بل أجزاء صغيرة نسبيًا مثل الموصلات، والأجهزة الكهربائية ذات الجهد المنخفض،الكابلاتوما إلى ذلك. كلما زادت التفاصيل، زادت احتمالية التسبب في مشاكل.اليوم سوف نقوم بتحليلالموصلات.

موصلات في كل مكان

في الصيانة اليومية لمحطات الطاقة الكهروضوئية، تعد المعدات الرئيسية مثل المكونات وخزانات توزيع الطاقة DC والمحولات هي الأشياء الرئيسية المثيرة للقلق.هذا الجزء هو أننا يجب أن نحافظ على الوضع الطبيعي والمستقر، لأن لديهم احتمالية فشل كبيرة ويكون لهم تأثير كبير بعد الفشل.

ولكن في بعض الروابط هناك بعض العيوب التي لا يعرفها الناس أو يتجاهلونها.في الواقع، لقد فقدوا بالفعل توليد الطاقة دون علمهم.وبعبارة أخرى، هذا هو المكان الذي يمكننا فيه زيادة توليد الطاقة.إذن ما هي المعدات التي تؤثر على توليد الطاقة؟

هناك العديد من الأماكن في محطة الطاقة التي تحتاج إلى واجهات.تحتاج المكونات، وصناديق التوصيل، والعاكسات، وصناديق التجميع، وما إلى ذلك إلى جهاز —— موصل.يستخدم كل صندوق توصيل زوجًا من الموصلات.يرتبط عدد كل صندوق موحد بالتصميم.بشكل عام، يتم استخدام 8 أزواج إلى 16 زوجًا، بينما تستخدم العاكسات زوجين إلى 4 أزواج أو أكثر.وفي الوقت نفسه، يجب استخدام عدد معين من الموصلات في البناء النهائي لمحطة الطاقة.

تحدث حالات فشل مخفية بشكل متكرر

الموصل صغير، ويجب استخدام العديد من الروابط، والتكلفة صغيرة.وهناك العديد من الشركات التي تنتج الموصل.لهذا السبب، قليل من الناس يهتمون باستخدام الموصل، ماذا سيحدث إذا تم استخدامه بشكل جيد، وإذا لم يتم استخدامه بشكل جيد فما هي العواقب.ومع ذلك، بعد زيارات وفهم متعمق، تبين أن هذه الأسباب بالتحديد هي التي تجعل المنتجات والمنافسة في هذا الرابط فوضوية للغاية.

أولاً، نبدأ في التحقيق من التطبيق الطرفي.نظرًا لأن العديد من الروابط في محطة الطاقة تحتاج إلى استخدام الموصلات، فيمكننا رؤية تطبيقات المنتج للموصلات المختلفة في الموقع، مثل صناديق التوصيل، وصناديق التجميع، والمكونات، والكابلات، وما إلى ذلك، والموصلات ذات الشكل مشابه.هذه الأجهزة هي المكونات الرئيسية لمحطة الطاقة.في بعض الأحيان تقع حوادث، ويعتقد الناس في الأصل أنها مشكلة في صندوق التوصيل أو المكون نفسه.وبعد التحقيق تبين أن الأمر يتعلق بالموصل.

على سبيل المثال، إذا اشتعلت النيران في الموصل، فسوف يشتكي العديد من المالكين من المكون، لأن أحد طرفي الموصل خاص بالمكون، ولكن في بعض الأحيان يكون سبب ذلك هو الموصل.

وفقًا للإحصاءات، تشمل المشكلات ذات الصلة التي يسببها الموصل ما يلي: زيادة مقاومة التلامس، وتوليد الحرارة للموصل، وتقصير العمر الافتراضي، ونشوب حريق في الموصل، واحتراق الموصل، وانقطاع التيار الكهربائي عن مكونات السلسلة، وفشل صندوق التوصيل، و تسرب المكونات وما إلى ذلك، والذي يمكن أن يتسبب في فشل النظام، واستدعاء المنتج، وتلف لوحة الدائرة، وإعادة العمل والإصلاحات سيؤدي بعد ذلك إلى فقدان المكونات الرئيسية ويؤثر على كفاءة توليد الطاقة في محطة الطاقة، وأخطرها هو كارثة الحريق.

على سبيل المثال، تصبح مقاومة التلامس أكبر، وتؤثر مقاومة التلامس للموصل بشكل مباشر على كفاءة توليد الطاقة في محطة الطاقة.لذلك، تعتبر "مقاومة التلامس المنخفضة" متطلبًا ضروريًا للموصلات الكهروضوئية.بالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي مقاومة التلامس العالية جدًا أيضًا إلى تسخين الموصل والتسبب في نشوب حريق بعد ارتفاع درجة الحرارة.وهذا أيضًا هو سبب مشاكل السلامة في العديد من محطات الطاقة الكهروضوئية.

وبالعودة إلى مصدر هذه المشاكل، الأول هو تركيب محطة توليد الكهرباء في المرحلة النهائية.وخلص التحقيق إلى أن العديد من محطات الطاقة واجهت مشاكل في تشغيل بعض الموصلات أثناء عملية الاندفاع إلى فترة البناء، مما وضع مخاطر خفية مباشرة على التشغيل اللاحق لمحطة الطاقة.

ليس لدى فرق البناء أو شركات EPC في بعض محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الغرب فهم كافٍ للموصلات، وهناك العديد من مشكلات التثبيت.على سبيل المثال، يتطلب الموصل من نوع الجوز أدوات احترافية للتشغيل الإضافي.في ظل التشغيل الصحيح، لا يمكن ربط الصامولة الموجودة على الموصل حتى النهاية.يجب أن تكون هناك فجوة تبلغ حوالي 2 مم أثناء التشغيل (تعتمد الفجوة على القطر الخارجي للكابل).سيؤدي تشديد الجوز حتى النهاية إلى الإضرار بأداء الختم للموصل.

وفي نفس الوقت هناك مشاكل في التجعيد أهمها أن أدوات التجعيد ليست احترافية.يستخدم بعض العمال في الموقع بشكل مباشر أدوات ذات نوعية رديئة أو حتى أدوات عامة للتجعيد، مما قد يسبب تجعيدًا سيئًا، مثل ثني الأسلاك النحاسية عند الوصلة، وفشل تجعيد بعض الأسلاك النحاسية، والضغط الخاطئ على عزل الكابلات، وما إلى ذلك، والنتيجة يرتبط سوء العقص ارتباطًا مباشرًا بسلامة محطة الطاقة.

هناك أداء آخر يرجع إلى السعي الأعمى لكفاءة التثبيت، مما يؤدي إلى انخفاض جودة العقص.إذا لم يتمكن موقع البناء من ضمان جودة كل تجعيد من أجل الإسراع في العمل، فإن استخدام أدوات غير احترافية سيؤدي إلى المزيد من المشاكل.

تؤثر مهارات القائمين على التركيب أنفسهم على مستوى تركيب الموصل.ولهذا السبب، تقترح الشركات المهنية في الصناعة أنه إذا تم استخدام الأدوات المهنية وإجراءات التشغيل الصحيحة، فسيتم تحسين جودة المشروع.

المشكلة الثانية هي أنه يتم استخدام منتجات الموصلات المختلفة في حالة من الارتباك.يتم توصيل موصلات العلامات التجارية المختلفة ببعضها البعض.تستخدم صناديق التوصيل وصناديق التجميع والمحولات جميعها موصلات من ماركات مختلفة، ولا يؤخذ في الاعتبار مطابقة الموصلات على الإطلاق.

أجرى المراسل مقابلات مع العديد من أصحاب محطات الطاقة وشركات EPC، وسألهم عما إذا كانوا على علم بالموصلات، وعندما واجهت الموصلات مشاكل في المطابقة، كانت إجاباتهم كلها في حيرة من أمرهم.قال موظفو التشغيل والصيانة لمحطات الطاقة الأرضية الكبيرة الفردية: "يعلن مورد الموصل أنه يمكن توصيله ببعضه البعض، ويمكن توصيله بـ MC4."

ومن المفهوم أن التعليقات الواردة من المالكين وموظفي التشغيل والصيانة صحيحة بالفعل.في الوقت الحاضر، سيعلن جميع موردي الموصلات الكهروضوئية لعملائهم أنه يمكنهم توصيلها بـ MC4.لماذا MC4؟

يُذكر أن MC4 هو نموذج منتج موصل.الشركة المصنعة هي Swiss Stäubli Multi-Contact (يشار إليها عادةً باسم MC في الصناعة)، مع حصة سوقية تزيد عن 50% من عام 2010 إلى عام 2013. MC4 هو نموذج في سلسلة منتجات الشركة، المشهورة بمنتجاتها. تطبيق واسع.

إذن، هل يمكن لمنتجات موصلات العلامات التجارية الأخرى المتوفرة في السوق توصيلها بـ MC4؟

في إحدى المقابلات، أعطى هونغ ويجانج، مدير قسم الطاقة الكهروضوئية في شركة Stäubli Multi-Contact، إجابة محددة: "جزء كبير من مشكلة الموصلات ناتج عن الإدخال المتبادل.لا نوصي أبدًا بإدخال موصلات من علامات تجارية مختلفة ومطابقتها بشكل متبادل.كما أنه غير مسموح به.لا يمكن مطابقة الموصلات من ماركات مختلفة بشكل متبادل، وسوف تزيد مقاومة التلامس إذا تم تشغيلها بهذه الطريقة.وذكرت هيئة إصدار الشهادات أيضًا أن التزاوج المتبادل غير مسموح به، ولا يُسمح إلا بالتزاوج المتبادل بين المنتجات من نفس السلسلة من نفس الشركة المصنعة.يمكن أن تكون منتجات MC متطابقة ومتصلة ومتوافقة بشكل متبادل.

وفي هذا الشأن، قمنا باستشارة شركتين لإصدار الشهادات، TüV Rheinland وTüV South Germany، وكانت الإجابة هي أن منتجات الموصلات من العلامات التجارية المختلفة لا يمكن أن تتطابق بشكل متبادل.إذا كان يجب عليك استخدامه، فمن الأفضل إجراء اختبار المطابقة مسبقًا.وقال Xu Hailiang، مدير قسم الطاقة الكهروضوئية في TüV SÜD: "بعض الموصلات المقلدة لها نفس التصميم، لكن الأداء الكهربائي مختلف، والمنتجات مختلفة بشكل أساسي.ظهرت العديد من المشاكل في اختبار المطابقة الحالي.من خلال الاختبار، يمكن لأصحاب محطات الطاقة معرفة المزيد عن المشكلات مسبقًا، على سبيل المثال، بعد الاستخدام طويل الأمد، سيكون هناك عدم تطابق في البيئات القاسية في المستقبل."واقترح أن ينتبه أصحاب المكونات ومحطات الطاقة إلى مواد المنتج وأوصاف الشهادات، ثم يفكروا في كيفية اختيار الموصلات.

"أفضل موقف هو استخدام نفس مجموعة المنتجات من نفس الشركة وفي نفس المصفوفة، ولكن معظم محطات الطاقة لديها العديد من موردي الموصلات.إن إمكانية مطابقة هذه الموصلات يمثل خطرًا خفيًا.على سبيل المثال، تحتوي محطة الطاقة على موصلات MC وRenHe وQuick Contact، حتى لو ضمنت الشركات الثلاث جودة المنتج، فإنها لا تزال بحاجة إلى النظر في مسألة المطابقة المتبادلة.ومن أجل تقليل المخاطر قدر الإمكان، تطلب العديد من الشركات وبعض المستثمرين في محطات الطاقة إجراء اختبارات مطابقة.وفقًا لـ Zhu Qifeng، مدير المبيعات في قسم المنتجات الكهروضوئية في TüV SÜD، يوافق أيضًا Zhang Jialin، مدير المبيعات في قسم TüV Rheinland الكهروضوئية.وقال إن راينلاند أجرت الكثير من الاختبارات، وبما أنه تم العثور على مشاكل، فلا ينصح بالتزاوج المتبادل.

"إذا كانت المقاومة كبيرة جدًا، فسوف يشتعل الموصل، وستؤدي مقاومة التلامس العالية إلى احتراق الموصل، وسيتم قطع مكونات السلسلة.بالإضافة إلى ذلك، تعتمد العديد من الشركات المحلية على التوصيلات الصلبة عند التثبيت، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الواجهة، ويكون الكابل عرضة للمشاكل.، الخطأ في درجة الحرارة يصل إلى 12-20 درجة”.وأشار شن تشيان بينغ، خبير المنتجات في قسم الطاقة الكهروضوئية في شركة Stäubli Multi-Contact، إلى خطورة المشكلة.

يُذكر أن MC لم تكشف أبدًا عن تفاوتات منتجاتها.بمعنى آخر، تعتمد معظم الموصلات الكهروضوئية الموجودة في السوق على تحليل عينات MC4 لصياغة تفاوتات المنتج الخاصة بها.وبغض النظر عن تأثير عوامل التحكم في الإنتاج، فإن التفاوتات المسموح بها لمختلف المنتجات تختلف.هناك مخاطر مخفية كبيرة عند توصيل موصلات من ماركات مختلفة ببعضها البعض، خاصة في محطات الطاقة الكبيرة التي تستخدم المزيد من الموصلات.

في الوقت الحاضر، هناك جدل كبير في شركات الموصلات وصناديق الوصلات في الصناعة فيما يتعلق بمسألة الإدراج المتبادل.ذكر عدد كبير من شركات الموصلات وصناديق التوصيل المحلية أن المنتجات ذات العلامات التجارية المختلفة اجتازت اختبار شركة الفحص ولم يكن لها أي آثار.

نظرًا لعدم وجود معيار موحد، فإن معايير شركات إصدار الشهادات والاختبار في الصناعة ليست هي نفسها.لدى Intertek بعض الاختلافات مع tü V Rhine و Nande و UL في مشكلة المطابقة المتبادلة للموصل.ووفقا لتشنغ وانماو، مدير مجموعة الطاقة الكهروضوئية في إنترتيك، لم يتم العثور على عدد كبير من المشاكل في بعض اختبارات المطابقة الحالية.لكن على المستوى الفني، بالإضافة إلى مشكلة المقاومة، هناك مشكلة الانحناء.لذلك هناك مخاطر خفية في التوصيل والتزاوج بين الموصلات.

المشكلة الثالثة هي أن شركات تصنيع الموصلات مختلطة، وتشارك فيها العديد من الشركات الصغيرة وحتى ورش العمل.لقد وجدت ظاهرة مضحكة في الاستطلاع.يطلق العديد من مصنعي الموصلات المحلية على منتجات الموصلات الخاصة بهم اسم MC4.يعتقدون أن هذا هو المصطلح العام للموصلات في الصناعة.هناك أيضًا شركات فردية تتجاهل المنتجات المقلدة وتطبع شعار شركة MC مباشرة.

"عندما تمت إعادة هذه الموصلات المزيفة التي تحمل شعار شركة MC للاختبار، شعرنا بالتعقيد الشديد.فمن ناحية، كنا سعداء بحصة منتجاتنا وشعبيتها.ومن ناحية أخرى، كان علينا أن نتعامل مع العديد من مشاكل التزييف، وكان السعر منخفضًا أيضًا.وفقًا لـ MC Hong Weigang، وفقًا لقدرة الإنتاج العالمية الحالية لشركة MC والتي تبلغ 30-35 جيجاوات، فقد تم تخفيض الحجم إلى أقصى الحدود، وتم التحكم في التكلفة بشكل جيد للغاية."ولكن لماذا لا يزالون أقل منا؟نبدأ من اختيار المواد، ويتم تحليل مدخلات التكنولوجيا الأساسية، وعملية التصنيع، ومعدات التصنيع، ومراقبة الجودة والجوانب الأخرى.غالبًا ما يضحي تحقيق الأسعار المنخفضة بالعديد من الجوانب.يعد استخدام مواد الإرجاع الثانوية حاليًا خطأً شائعًا في سلوك خفض التكلفة.تميل المنافسة منخفضة الأسعار إلى هذه حقيقة بسيطة فيما يتعلق بقطع الزوايا والمواد.وفيما يتعلق بالصناعة الكهروضوئية، فإن خفض التكلفة يعد مهمة مستمرة وشاقة.تعمل جميع جوانب الصناعة بجد، مثل تحسين كفاءة التحويل، وزيادة جهد النظام، وتصميم المكونات التخريبية.إن زيادة درجة الأتمتة، وما إلى ذلك. ولكن في الوقت نفسه، فإن تقليل التكاليف وعدم خفض جودة المنتج أبدًا هو مبدأ يجب الالتزام به.

وأضاف شن تشيان بينغ، من شركة MC: "يحتاج المقلدون أيضًا إلى التكنولوجيا.تمتلك MC تقنية حزام الساعة Multiam Technology (تقنية حاصلة على براءة اختراع)، والتي لا تضمن فقط أن مقاومة التلامس للموصل منخفضة جدًا، ولكنها تتمتع أيضًا بمقاومة اتصال منخفضة مستمرة.ويمكن أيضًا حسابها والتحكم فيها.ما مقدار التدفقات الحالية ومقاومة الاتصال التي يمكن حسابها.يمكن تحليل مقاومة نقطتي الاتصال لمعرفة مقدار المساحة لتبديد الحرارة واختيار منتج الموصل المناسب وفقًا لاحتياجات العميل.تتطلب تقنية الحزام بعض تقنيات المعالجة المعقدة، والتي يتم تقليدها بشكل كبير.من السهل تشويه تلك المقلدة.هذا هو التراكم التكنولوجي للشركة السويسرية، ولا يمكن مقارنة الاستثمار وقيمة تصميم المنتج نفسه.

4 مليون كيلووات ساعة خلال 25 عامًا

من المفهوم أن الحفاظ على مقاومة اتصال منخفضة هو مطلب أساسي للموصلات، وقد بدأت العديد من الشركات في الصناعة في القيام بذلك، لكن الاستقرار على المدى الطويل ومقاومة الاتصال المنخفضة يتطلبان تراكمًا تكنولوجيًا أكثر استقرارًا ودعم البحث والتطوير، ومستمرًا على المدى الطويل. لا يضمن استقرار المدى ومقاومة الاتصال المنخفضة بشكل فعال التشغيل العادي للوصلات الصغيرة لمحطة الطاقة فحسب، بل يولد أيضًا فوائد غير متوقعة لمحطة الطاقة.

ما مدى تأثير مقاومة التلامس للموصل الكهروضوئي على كفاءة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية؟قام هونغ ويجانج بحساب هذا.وبأخذ مشروع طاقة كهروضوئية بقدرة 100 ميجاوات كمثال، قام بمقارنة مقاومة التلامس للموصل الكهروضوئي MC (متوسط ​​0.35 م أوم) مع أقصى مقاومة تلامس تبلغ 5 م أوم المحددة في المعيار الدولي en50521.بالمقارنة مع مقاومة التلامس العالية، فإن مقاومة التلامس المنخفضة تجعل النظام الكهروضوئي أكثر كفاءة، حيث يتم توليد حوالي 160000 كيلووات ساعة إضافية من الكهرباء كل عام، ويتم توليد حوالي 4 ملايين كيلووات ساعة إضافية من الكهرباء خلال 25 عامًا.يمكن ملاحظة أن الفائدة الاقتصادية التي تجلبها مقاومة الاتصال المنخفضة المستمرة كبيرة جدًا.مع الأخذ في الاعتبار أن مقاومة الاتصال العالية تكون أكثر عرضة للفشل، فإن هناك حاجة إلى المزيد من استبدال الأجزاء والمزيد من وقت الصيانة، مما يعني ارتفاع تكلفة الصيانة.

"في المستقبل، ستكون الصناعة أكثر احترافًا، وستكون هناك اختلافات أكثر وضوحًا بين تصنيع صناديق التوصيل وتصنيع الموصلات.وقال هونغ وينغ قانغ: "سيتم تحسين معايير الموصلات ومعايير صناديق التوصيل بشكل أكبر في مجالات تخصصها، وسيتم تعزيز تركيز المواد في جميع روابط السلسلة الصناعية".بالطبع، في النهاية، الشركات التي تريد حقًا أن تكون على المدى الطويل سوف تهتم بالمواد نفسها، والعملية، ومستوى التصنيع والعلامة التجارية.ومن حيث المادة نفسها، فإن كلا من مواد النحاس الأجنبية ومواد النحاس المحلية هي مواد نحاسية تحمل نفس الاسم، ولكن نسب العناصر فيها مختلفة، مما يؤدي إلى اختلافات في أداء المكونات.لذلك، نحن بحاجة إلى التعلم والتراكم لفترة طويلة.

نظرًا لأن الموصل "صغير"، نادرًا ما يفكر مصمم محطة الطاقة الحالية وشركة EPC في مطابقة الموصل عند تصميم وبناء محطة الطاقة؛كما يولي مورد المكونات أيضًا القليل جدًا من الاهتمام للموصل عند اختيار صندوق التوصيل؛ليس لدى مالكي ومشغلي محطات الطاقة طريقة لفهم تأثير الموصلات.ولذلك فإن هناك العديد من المخاطر الخفية قبل أن تنكشف المشكلة على مساحة كبيرة.

تعتبر الألواح الكهروضوئية المعززة، والخلايا الشمسية PID، أيضًا موضع اهتمام الصناعة بعد الكشف عن المشكلة.ومن المأمول أن يتمكن الموصل من جذب الانتباه قبل كشف المشكلة على مساحة كبيرة، ومنع المشكلة قبل حدوثها.