Los módulos fotovoltaicos tienen una vida útil de diseño de más de 25 años.De manera correspondiente, se establecen los requisitos correspondientes para la vida útil de sus componentes eléctricos de soporte.Cada componente eléctrico tiene su vida mecánica.La vida eléctrica está relacionada con el beneficio final de la central eléctrica.Por lo tanto, es necesario prestar atención a la vida útil y la calidad de los componentes.
Muchas plantas de energía fotovoltaica se utilizan en zonas de meseta y algunas de ellas se distribuyen en forma de generación de energía distribuida.La distribución es relativamente dispersa.Esta situación es relativamente difícil de mantener.Para reducir los costos de mantenimiento, la forma efectiva es mejorar la confiabilidad del sistema, y la confiabilidad del sistema depende de la confiabilidad de los componentes utilizados en el sistema.
Los componentes a los que prestamos atención aquí no son las piezas principales que normalmente se ven, sino piezas relativamente pequeñas como conectores, aparatos eléctricos de bajo voltaje,cables, etc. Cuantos más detalles, es más probable que causen problemas.Hoy analizaremos laconectores.
Conectores por todas partes
En el mantenimiento diario de las centrales fotovoltaicas, los principales objetos de preocupación son los equipos principales, como componentes, gabinetes de distribución de energía de CC e inversores.Esta parte es que debemos mantenerla normal y estable, porque tienen una alta probabilidad de falla y tienen un gran impacto después de la falla.
Pero en algunos enlaces, hay algunas fallas que la gente no conoce o ignora.De hecho, ya han perdido generación de energía sin saberlo.En otras palabras, aquí es donde podemos aumentar la generación de energía.Entonces, ¿qué equipo afecta la generación de energía?
Hay muchos lugares en la central eléctrica donde se necesitan interfaces.Los componentes, cajas de conexiones, inversores, cajas combinadoras, etc. necesitan un dispositivo: conector.Cada caja de conexiones utiliza un par de conectores.El número de cada caja combinadora está relacionado con el diseño.Generalmente, se utilizan de 8 a 16 pares, mientras que los inversores utilizan de 2 a 4 pares o más.Al mismo tiempo, se debe utilizar una cierta cantidad de conectores en la construcción final de la central eléctrica.
Frecuentemente ocurren fallas ocultas
El conector es pequeño, es necesario utilizar muchos enlaces y el costo es pequeño.Y hay muchas empresas que producen el conector.Por esta razón, pocas personas se fijan en el uso del conector, qué pasará si se usa bien y si no se usa bien cuáles son las consecuencias.Sin embargo, después de visitas y comprensión en profundidad, se descubre que es precisamente por estas razones que los productos y la competencia en este enlace son muy caóticos.
En primer lugar, comenzamos a investigar desde la aplicación del terminal.Dado que muchos enlaces en la central eléctrica necesitan usar conectores, podemos ver las aplicaciones de productos de varios conectores en el sitio, como cajas de conexiones, cajas combinadoras, componentes, cables, etc., conectores La forma es similar.Estos dispositivos son los componentes principales de la central eléctrica.A veces hay accidentes, la gente inicialmente pensó que era un problema con la caja de conexiones o el componente en sí.Después de la investigación, se descubrió que estaba relacionado con el conector.
Por ejemplo, si el conector se incendia, muchos propietarios se quejarán del componente, porque un extremo del conector es el propio componente, pero a veces en realidad es causado por el conector.
Según las estadísticas, los problemas relacionados causados por el conector incluyen: aumento de la resistencia de contacto, generación de calor del conector, vida útil más corta, incendio en el conector, quemado del conector, corte de energía de los componentes de la cadena, falla de la caja de conexiones y fugas de componentes, etc., que pueden causar fallas en el sistema, retiros de productos, daños en la placa de circuito, retrabajos y reparaciones causarán la pérdida de componentes principales y afectarán la eficiencia de generación de energía de la central eléctrica, y el más grave es un desastre por incendio.
Por ejemplo, la resistencia de contacto aumenta y la resistencia de contacto del conector afecta directamente la eficiencia de generación de energía de la central eléctrica.Por lo tanto, una "baja resistencia de contacto" es un requisito necesario para los conectores fotovoltaicos.Además, una resistencia de contacto demasiado alta también puede hacer que el conector se caliente y provoque un incendio después del sobrecalentamiento.Esta es también la causa de problemas de seguridad en muchas centrales fotovoltaicas.
Si nos remontamos al origen de estos problemas, el primero es la instalación de la central eléctrica en la fase final.La investigación encontró que muchas centrales eléctricas tuvieron problemas con el funcionamiento de algunos conectores durante el proceso de avance hacia el período de construcción, lo que directamente planteó peligros ocultos para el funcionamiento posterior de la central eléctrica.
Los equipos de construcción o empresas EPC de algunas centrales eléctricas terrestres a gran escala en el oeste no tienen conocimientos suficientes sobre los conectores y existen muchos problemas de instalación.Por ejemplo, un conector tipo tuerca requiere herramientas profesionales para su operación auxiliar.En condiciones de funcionamiento correcto, la tuerca del conector no se puede atornillar hasta el final.Debe haber un espacio de aproximadamente 2 mm durante la operación (el espacio depende del diámetro exterior del cable).Apretar la tuerca hasta el final dañará el rendimiento de sellado del conector.
Al mismo tiempo, existen problemas al engarzar, el más importante es que las herramientas de engarzado no son profesionales.Algunos trabajadores en el sitio utilizan directamente herramientas de mala calidad o incluso herramientas generales para engarzar, lo que provocará un engarzado deficiente, como doblar el alambre de cobre en la unión, fallar el engarce de algunos alambres de cobre, presionar incorrectamente el aislamiento del cable, etc., y las consecuencias Un mal engarzado está directamente relacionado con la seguridad de la central eléctrica.
Otro comportamiento se debe a la búsqueda ciega de la eficiencia de la instalación, lo que se traduce en una disminución de la calidad del engarzado.Si el sitio de construcción no puede garantizar la calidad de cada engarzado para acelerar el trabajo, junto con el uso de herramientas no profesionales, causará más problemas.
Las habilidades de los propios instaladores influyen en el nivel de instalación del conector.Por este motivo, las empresas profesionales del sector sugieren que si se utilizan herramientas profesionales y procedimientos de funcionamiento correctos, se mejorará la calidad del proyecto.
El segundo problema es que se utilizan confusamente varios productos de conectores.Se conectan conectores de diferentes marcas entre sí.Las cajas de conexiones, las cajas combinadoras y los inversores utilizan conectores de diferentes marcas y no se considera en absoluto la combinación de conectores.
El periodista entrevistó a varios propietarios de centrales eléctricas y empresas de EPC y les preguntó si conocían los conectores, y cuando los conectores tuvieron problemas de coincidencia, todas sus respuestas fueron perdidas.El personal de operación y mantenimiento de grandes centrales eléctricas terrestres individuales dijo: "El proveedor del conector declara que se pueden enchufar entre sí y que se pueden enchufar al MC4".
Se entiende que los comentarios de los propietarios y del personal de operación y mantenimiento son ciertos.En la actualidad, básicamente todos los proveedores de conectores fotovoltaicos declararán a sus clientes que pueden enchufarlos con el MC4.¿Por qué es el MC4?
Se informa que MC4 es un modelo de producto de conector.El fabricante es el suizo Stäubli Multi-Contact (comúnmente denominado MC en el sector), con una cuota de mercado de más del 50% entre 2010 y 2013. MC4 es un modelo de la serie de productos de la empresa, conocido por su aplicación amplia.
Entonces, ¿otros productos de conector de marca en el mercado realmente pueden conectarse con MC4?
En una entrevista, Hong Weigang, director del departamento fotovoltaico de Stäubli Multi-Contact, dio una respuesta categórica: “Gran parte del problema de los conectores se debe a la inserción mutua.Nunca recomendamos que se inserten y combinen conectores de diferentes marcas entre sí.Tampoco está permitido.Los conectores de diferentes marcas no pueden combinarse entre sí y la resistencia de contacto aumentará si se operan de esa manera.El organismo de certificación también declaró que no se permite el acoplamiento mutuo y que solo se permite el acoplamiento mutuo de productos de la misma serie del mismo fabricante.Los productos MC pueden combinarse, conectarse y ser compatibles entre sí”.
Sobre este asunto, consultamos a dos empresas de certificación, TüV Rheinland y TüV South Germany, y la respuesta fue que los productos de conectores de diferentes marcas no pueden combinarse entre sí.Si debe usarlo, es mejor realizar una prueba de coincidencia con anticipación.Xu Hailiang, director del Departamento Fotovoltaico de TüV SÜD, afirmó: “Algunos de los conectores de imitación tienen el mismo diseño, pero el rendimiento eléctrico es diferente y los productos son esencialmente diferentes.Han aparecido muchos problemas en la prueba de coincidencia actual.A través de las pruebas, los propietarios de centrales eléctricas pueden aprender más sobre los problemas de antemano; por ejemplo, después de un uso prolongado, habrá desajustes en entornos hostiles en el futuro.“Sugirió que los propietarios de componentes y centrales eléctricas deberían prestar atención a los materiales del producto y a las descripciones de los certificados, y luego considerar cómo elegir los conectores.
“La mejor situación es utilizar el mismo conjunto de productos de la misma empresa en el mismo conjunto, pero la mayoría de las centrales eléctricas tienen varios proveedores de conectores.Si estos conectores pueden combinarse es un peligro oculto.Por ejemplo, una central eléctrica tiene conectores MC, RenHe y Quick Contact; incluso si las tres empresas garantizan la calidad del producto, aún deben considerar la cuestión de la compatibilidad.Para reducir al máximo el riesgo, muchas empresas y algunos inversores en centrales eléctricas solicitan activamente pruebas de comparación.Según Zhu Qifeng, director de ventas del departamento de productos fotovoltaicos de TüV SÜD, Zhang Jialin, director de ventas del departamento de productos fotovoltaicos de TüV Rheinland, también está de acuerdo.Dijo que Rheinland ha realizado muchas pruebas y, dado que se encuentran problemas, no se recomienda el apareamiento mutuo.
“Si la resistencia es demasiado grande, el conector se incendiará y una alta resistencia de contacto hará que el conector se queme y los componentes de la cadena se corten.Además, muchas empresas nacionales dependen de conexiones duras durante la instalación, lo que hace que la interfaz se caliente y el cable sea propenso a tener problemas."El error de temperatura alcanza los 12-20 grados".Shen Qianping, experto en productos del departamento fotovoltaico de Stäubli Multi-Contact, destacó la gravedad del problema.
Se informa que MC nunca ha revelado las tolerancias de sus productos.Es decir, la mayoría de conectores fotovoltaicos del mercado se basan en el análisis de muestras de MC4 para formular sus propias tolerancias de producto.Independientemente de la influencia de los factores de control de producción, las tolerancias de distintos productos son diferentes.Existen grandes peligros ocultos cuando se conectan conectores de diferentes marcas entre sí, especialmente en grandes centrales eléctricas que utilizan más conectores.
En la actualidad, existe una gran controversia en las empresas de conectores y cajas de conexiones de la industria con respecto al tema de la inserción mutua.Un número considerable de empresas nacionales de conectores y cajas de conexiones afirmaron que los productos de diferentes marcas han pasado la prueba de la empresa de inspección y no tienen ningún efecto.
Debido a que no existe un estándar unificado, los estándares de las empresas de certificación y pruebas de la industria no son los mismos.Intertek tiene algunas diferencias con t ü V Rhine, Nande y UL en el problema de la coincidencia mutua de conectores.Según Cheng Wanmao, director del grupo fotovoltaico de Intertek, en algunas pruebas de compatibilidad actuales no se han encontrado muchos problemas.Sin embargo, en lo que respecta al nivel técnico, además del problema de la resistencia, está el problema del arco eléctrico.Por lo tanto, existen peligros ocultos al interconectar y acoplar conectores.
El tercer problema es que las empresas de fabricación de conectores son mixtas y participan muchas empresas pequeñas e incluso talleres.Encontré un fenómeno divertido en la encuesta.Muchos fabricantes de conectores nacionales llaman a sus propios productos de conectores MC4.Creen que este es el término general para los conectores en la industria.También hay empresas individuales que incluso excluyen las falsificaciones e imprimen directamente el logotipo de la empresa MC.
”Cuando trajeron estos conectores falsificados marcados con el logotipo de la empresa MC para realizar pruebas, nos sentimos muy complicados.Por un lado, estábamos satisfechos con la cuota y la popularidad de nuestro producto.Por otro lado, tuvimos que lidiar con varios problemas de falsificación y también con el bajo precio”.Según MC Hong Weigang, según la capacidad de producción global actual de MC de 30-35 GW, la escala se ha reducido al extremo y el control de costos se ha realizado muy bien.“¿Pero por qué siguen estando por debajo de nosotros?Comenzamos con la selección de materiales, el aporte de tecnología central, el proceso de fabricación, el equipo de fabricación, el control de calidad y otros aspectos.La consecución de precios más bajos a menudo sacrifica muchos aspectos.El uso de materiales de retorno secundarios es actualmente un error común en el comportamiento de reducción de costos.La competencia por los precios bajos tiende a Esta es una verdad simple en relación con los atajos y los materiales.En lo que respecta a la industria fotovoltaica, la reducción de costes es una tarea continua y ardua.Todos los aspectos de la industria están trabajando arduamente, como mejorar la eficiencia de conversión, aumentar el voltaje del sistema y diseñar componentes disruptivos.Aumentar el grado de automatización, etc. Pero al mismo tiempo reducir los costes y no bajar nunca la calidad del producto es un principio que se debe respetar”.
Shen Qianping de MC Company añadió: “Los imitadores también necesitan tecnología.MC cuenta con tecnología de correa de reloj Multiam Technology (tecnología patentada), que no solo puede garantizar que la resistencia de contacto del conector sea muy baja, sino que también tenga una resistencia de contacto baja continua.También se puede calcular y controlar.Se puede calcular la cantidad de corriente que fluye y la resistencia de contacto.La resistencia de los dos puntos de contacto se puede analizar para saber cuánto espacio se debe disipar el calor y elegir el producto conector adecuado según las necesidades del cliente.La tecnología de la correa requiere una tecnología de proceso complicada, que es muy imitada.Los imitados son fáciles de deformar.Esta es la acumulación de tecnología de la empresa suiza, y la inversión y el valor del diseño del producto en sí no se pueden comparar”.
4 millones de kWh en 25 años
Se entiende que es un requisito básico para los conectores mantener una baja resistencia de contacto, y muchas empresas en la industria han comenzado a hacerlo, pero la estabilidad a largo plazo y la baja resistencia de contacto requieren una acumulación de tecnología más estable y soporte de I+D, y un continuo largo plazo. La estabilidad a corto plazo y la baja resistencia de contacto no solo garantizan eficazmente el funcionamiento normal de los pequeños enlaces de la central, sino que también generan beneficios inesperados para la central.
¿En qué medida afecta la resistencia de contacto del conector fotovoltaico a la eficiencia del sistema de generación de energía fotovoltaica?Hong Weigang calculó esto.Tomando como ejemplo un proyecto fotovoltaico de 100 MW, comparó la resistencia de contacto del conector MC PV (promedio de 0,35 m Ω) con la resistencia de contacto máxima de 5 m Ω especificada en la norma internacional en50521.En comparación con la alta resistencia de contacto, la menor resistencia de contacto hace que el sistema fotovoltaico sea más eficiente. Cada año se generan alrededor de 160.000 kwh más de electricidad y alrededor de 4 millones de kwh más de electricidad en 25 años.Se puede observar que el beneficio económico aportado por la baja resistencia de contacto continua es muy considerable.Teniendo en cuenta que una mayor resistencia de contacto es más propensa a fallas, se necesitan más reemplazos de piezas y más tiempo de mantenimiento, lo que significa un mayor costo de mantenimiento.
”En el futuro, la industria será más profesional y habrá diferencias cada vez más obvias entre la fabricación de cajas de conexiones y la fabricación de conectores.Los estándares de conectores y cajas de conexiones se mejorarán aún más en sus respectivos campos y se mejorará la concentración de materiales en todos los eslabones de la cadena industrial”, dijo Hong WeingGang.Por supuesto, al final, las empresas que realmente quieran ser a largo plazo prestarán atención al material en sí, al proceso, al nivel de fabricación y a la marca.En términos del material en sí, tanto los materiales de cobre extranjeros como los materiales de cobre nacionales son materiales de cobre con el mismo nombre, pero las proporciones de elementos en ellos son diferentes, lo que conduce a diferencias en el rendimiento de los componentes.Por lo tanto, necesitamos aprender y acumular durante mucho tiempo”.
Debido a que el conector es "pequeño", el diseñador actual de la central eléctrica y la empresa EPC rara vez consideran la combinación del conector al diseñar y construir la central eléctrica;el proveedor del componente también presta muy poca atención al conector al elegir la caja de conexiones;Los propietarios y operadores de centrales eléctricas no tienen forma de comprender el impacto de los conectores.Por lo tanto, existen muchos peligros ocultos antes de que el problema quede expuesto en un área grande.
Los backplanes fotovoltaicos, células solares PID, también están en el centro de atención de la industria después de que se expone el problema.Se espera que el conector pueda llamar la atención antes de que el problema quede expuesto en un área grande y prevenir el problema antes de que ocurra.
2021-03-16
