اتصالات ماژول های فتوولتائیک که نمی توان آنها را نادیده گرفت: اجسام کوچک نقش بزرگی دارند

عمر مفید ماژول های فتوولتائیک بیش از 25 سال است.به همین ترتیب، الزامات مربوطه برای عمر کاری اجزای الکتریکی پشتیبان آن تنظیم شده است.هر جزء الکتریکی عمر مکانیکی خود را دارد.طول عمر الکتریکی با منفعت نهایی نیروگاه مرتبط است.بنابراین باید به عمر و کیفیت قطعات توجه کرد.

بسیاری از نیروگاه های فتوولتائیک در مناطق فلات استفاده می شوند و برخی از آنها به صورت تولید برق پراکنده توزیع می شوند.توزیع نسبتاً پراکنده است.حفظ این وضعیت نسبتاً دشوار است.به منظور کاهش هزینه های نگهداری، راه موثر بهبود قابلیت اطمینان سیستم است و قابلیت اطمینان سیستم به قابلیت اطمینان اجزای مورد استفاده در سیستم بستگی دارد.

اجزایی که در اینجا به آنها توجه می کنیم، قطعات اصلی نیستند که معمولاً متوجه آن می شوید، بلکه قطعات نسبتاً کوچکی مانند کانکتورها، لوازم الکتریکی کم ولتاژ،کابل هاو غیره هر چه جزئیات بیشتر باشد، احتمال ایجاد مشکل بیشتر می شود.امروز ما آن را تجزیه و تحلیل خواهیم کرداتصال دهنده ها.

اتصال دهنده ها در همه جا

در تعمیر و نگهداری روزانه نیروگاه های فتوولتائیک، تجهیزات اصلی مانند قطعات، کابینت های توزیع برق DC و اینورترها موضوعات اصلی مورد توجه هستند.این قسمت این است که ما باید نرمال و پایدار را حفظ کنیم، زیرا احتمال شکست آنها زیاد است و بعد از شکست تأثیر زیادی دارند.

اما در برخی از لینک ها، ایراداتی وجود دارد که مردم نمی دانند یا نادیده می گیرند.در واقع، آنها قبلاً تولید برق را ناآگاهانه از دست داده اند.به عبارت دیگر، اینجاست که می توانیم تولید برق را افزایش دهیم.بنابراین کدام تجهیزات بر تولید برق تأثیر می گذارد؟

مکان های زیادی در نیروگاه وجود دارد که در آن ها رابط مورد نیاز است.قطعات، جعبه‌های اتصال، اینورترها، جعبه‌های ترکیب‌کننده و غیره همگی به یک اتصال دهنده نیاز دارند.هر جعبه اتصال از یک جفت کانکتور استفاده می کند.تعداد هر جعبه ترکیب کننده به طرح مربوط می شود.به طور کلی، 8 جفت تا 16 جفت استفاده می شود، در حالی که اینورترها از 2 جفت به 4 جفت یا بیشتر استفاده می کنند.در عین حال در ساخت نهایی نیروگاه باید از تعداد مشخصی کانکتور استفاده شود.

شکست های پنهان اغلب رخ می دهد

کانکتور کوچک است، پیوندهای زیادی باید استفاده شود و هزینه آن کم است.و شرکت های زیادی وجود دارند که کانکتور را تولید می کنند.به همین دلیل، افراد کمی به استفاده از کانکتور توجه می کنند، اگر خوب استفاده شود چه اتفاقی می افتد و اگر خوب استفاده نشود چه عواقبی دارد.با این حال، پس از بازدیدهای عمیق و درک، مشخص شد که دقیقاً به دلیل همین دلایل است که محصولات و رقابت در این پیوند بسیار آشفته است.

اول از همه، ما شروع به بررسی از برنامه ترمینال می کنیم.از آنجایی که بسیاری از لینک‌ها در نیروگاه نیاز به استفاده از کانکتور دارند، ما می‌توانیم کاربردهای محصول کانکتورهای مختلف را در سایت مشاهده کنیم، مانند جعبه‌های اتصال، جعبه‌های ترکیبی، قطعات، کابل‌ها و غیره، کانکتورها شکل مشابهی دارند.این دستگاه ها اجزای اصلی نیروگاه هستند.گاهی اوقات تصادفاتی رخ می دهد، مردم در ابتدا فکر می کردند که مشکل از جعبه اتصال یا خود قطعه است.پس از بررسی مشخص شد که مربوط به کانکتور است.

به عنوان مثال، اگر کانکتور آتش بگیرد، بسیاری از مالکان از کامپوننت شکایت خواهند کرد، زیرا یک سر کانکتور متعلق به خود قطعه است، اما گاهی اوقات در واقع توسط کانکتور ایجاد می شود.

طبق آمار، مشکلات مرتبط با کانکتور عبارتند از: افزایش مقاومت تماس، تولید گرمای کانکتور، کاهش طول عمر، آتش گرفتن کانکتور، فرسودگی کانکتور، قطع برق قطعات رشته، خرابی جعبه اتصال و ... نشتی قطعات و غیره که می تواند باعث خرابی سیستم، فراخوانی محصول، آسیب برد مدار، کار مجدد و تعمیر شود، سپس باعث از بین رفتن قطعات اصلی می شود و راندمان تولید برق نیروگاه را تحت تاثیر قرار می دهد و جدی ترین آنها فاجعه آتش سوزی است.

به عنوان مثال، مقاومت تماس بزرگتر می شود و مقاومت تماس کانکتور مستقیماً بر راندمان تولید برق نیروگاه تأثیر می گذارد.بنابراین، "مقاومت تماس کم" یک نیاز ضروری برای اتصالات فتوولتائیک است.علاوه بر این، مقاومت بیش از حد تماس ممکن است باعث گرم شدن کانکتور و ایجاد آتش پس از گرم شدن بیش از حد شود.این نیز علت مشکلات ایمنی در بسیاری از نیروگاه های فتوولتائیک است.

با ردیابی به منبع این مشکلات، اولین مورد نصب نیروگاه در فاز نهایی است.تحقیقات نشان داد که بسیاری از نیروگاه‌ها با عملکرد برخی از کانکتورها در طول فرآیند عجله به دوره ساخت و ساز مشکل داشتند، که مستقیماً خطرات پنهانی را برای عملیات بعدی نیروگاه ایجاد کرد.

تیم های ساخت و ساز یا شرکت های EPC برخی از نیروگاه های زمینی در مقیاس بزرگ در غرب درک کافی از اتصالات ندارند و مشکلات نصب زیادی وجود دارد.به عنوان مثال، یک کانکتور از نوع مهره ای به ابزارهای حرفه ای برای عملکرد کمکی نیاز دارد.در صورت عملکرد صحیح، مهره روی کانکتور را نمی توان تا انتها پیچ کرد.در حین کار باید حدود 2 میلی متر فاصله وجود داشته باشد (فاصله به قطر خارجی کابل بستگی دارد).سفت کردن مهره تا انتها به عملکرد آب بندی کانکتور آسیب می رساند.

در عین حال مشکلاتی در چین دادن وجود دارد که از همه مهمتر حرفه ای نبودن ابزار چینی است.برخی از کارگران در محل به طور مستقیم از ابزارهای بی کیفیت و یا حتی عمومی برای چین دادن استفاده می کنند که باعث چروک شدن نامناسب می شود، مانند خم شدن سیم مسی در محل اتصال، عدم چروک شدن برخی از سیم های مسی، فشار دادن اشتباه به عایق کابل و غیره و عواقب آن. چین خوردگی ضعیف مستقیماً با ایمنی نیروگاه ارتباط دارد.

عملکرد دیگر به دلیل پیگیری کورکورانه راندمان نصب و در نتیجه کاهش کیفیت چین خوردگی است.اگر محل ساخت و ساز نتواند کیفیت هر چین خوردگی را برای عجله در کار تضمین کند، همراه با استفاده از ابزارهای غیرحرفه ای مشکلات بیشتری ایجاد می کند.

مهارت های خود نصاب ها در سطح نصب کانکتور تاثیر دارد.به همین دلیل شرکت‌های حرفه‌ای در صنعت پیشنهاد می‌کنند که در صورت استفاده از ابزارهای حرفه‌ای و روش‌های صحیح بهره‌برداری، کیفیت پروژه بهبود می‌یابد.

مشکل دوم این است که محصولات اتصال دهنده مختلف در سردرگمی استفاده می شوند.کانکتورهای مارک های مختلف به یکدیگر وصل می شوند.جعبه های اتصال، جعبه های ترکیبی و اینورترها همگی از کانکتورهای مارک های مختلف استفاده می کنند و تطبیق کانکتورها اصلاً در نظر گرفته نمی شود.

خبرنگار با چندین صاحب نیروگاه و شرکت های EPC مصاحبه کرد و از آنها پرسید که آیا آنها در مورد کانکتورها می دانند یا خیر، و هنگامی که کانکتورها با مشکل تطبیق مواجه شدند، پاسخ آنها همه از دست رفته بود.پرسنل بهره برداری و تعمیر و نگهداری نیروگاه های بزرگ زمینی منفرد گفتند: "تامین کننده کانکتور اعلام می کند که می توان آن را به یکدیگر وصل کرد و می توان آن را به MC4 وصل کرد."

قابل درک است که بازخورد صاحبان و پرسنل بهره برداری و تعمیر و نگهداری در واقع درست است.در حال حاضر، اساساً همه تامین کنندگان اتصالات فتوولتائیک به مشتریان خود اعلام می کنند که می توانند به MC4 متصل شوند.چرا MC4؟

گزارش شده است که MC4 یک مدل محصول اتصال دهنده است.سازنده Swiss Stäubli Multi-Contact (معمولاً در صنعت به عنوان MC شناخته می شود)، با سهم بازار بیش از 50٪ از سال 2010 تا 2013. MC4 مدلی از سری محصولات این شرکت است که به دلیل داشتن آن به خوبی شناخته شده است. کاربرد گسترده

بنابراین، سایر محصولات کانکتور مارک موجود در بازار واقعاً می توانند به MC4 متصل شوند؟

در مصاحبه ای، هونگ ویگانگ، مدیر بخش فتوولتائیک Stäubli Multi-Contact، پاسخ قطعی داد: "بخش بزرگی از مشکل کانکتورها از درج متقابل است.ما هرگز توصیه نمی کنیم که کانکتورهای مارک های مختلف به طور متقابل وارد شده و مطابقت داده شوند.همچنین مجاز نیست.کانکتورهای مارک های مختلف را نمی توان به طور متقابل با یکدیگر مطابقت داد و اگر به این روش کار کنند مقاومت تماس افزایش می یابد.سازمان صدور گواهینامه همچنین اعلام کرد که جفت گیری متقابل مجاز نیست و فقط محصولات همان سری از همان سازنده مجاز به جفت گیری متقابل هستند.محصولات MC را می توان به طور متقابل مطابقت داد و به برق متصل و سازگار کرد.

در این مورد، ما با دو شرکت صدور گواهینامه، TüV Rheinland و TüV جنوب آلمان مشورت کردیم و پاسخ این بود که محصولات اتصال دهنده مارک های مختلف را نمی توان با یکدیگر مطابقت داد.اگر باید از آن استفاده کنید، بهتر است از قبل یک تست تطبیق انجام دهید.Xu Hailiang، مدیر بخش فتوولتائیک TüV SÜD، گفت: "برخی از کانکتورهای تقلیدی طراحی یکسانی دارند، اما عملکرد الکتریکی متفاوت است و محصولات اساسا متفاوت هستند.مشکلات زیادی در تست تطبیق فعلی ظاهر شده است.از طریق آزمایش، صاحبان نیروگاه ها می توانند از قبل در مورد مشکلات اطلاعات بیشتری کسب کنند، به عنوان مثال، پس از استفاده طولانی مدت، در آینده در محیط های سخت ناهماهنگی وجود خواهد داشت.او پیشنهاد کرد که صاحبان قطعات و نیروگاه ها باید به مواد محصول و توضیحات گواهی توجه کنند و سپس نحوه انتخاب کانکتورها را در نظر بگیرند.

بهترین وضعیت استفاده از مجموعه ای از محصولات مشابه از یک شرکت در یک آرایه است، اما اکثر نیروگاه ها چندین تامین کننده اتصال دارند.اینکه آیا این کانکتورها می توانند مطابقت داشته باشند یک خطر پنهان است.به عنوان مثال، یک نیروگاه دارای کانکتورهای MC، RenHe و Quick Contact است، حتی اگر این سه شرکت کیفیت محصول را تضمین کنند، باز هم باید موضوع تطبیق را در نظر بگیرند.به منظور کاهش ریسک تا حد امکان، بسیاری از شرکت ها و برخی از سرمایه گذاران نیروگاه ها به طور فعال درخواست تست های تطبیق را دارند.به گفته Zhu Qifeng، مدیر فروش بخش محصولات فتوولتائیک TüV SÜD، Zhang Jialin، مدیر فروش بخش فتوولتائیک TüV Rheinland نیز موافق است.وی گفت که راینلند آزمایش های زیادی انجام داده است و از آنجایی که مشکلاتی پیدا شده است جفت گیری متقابل توصیه نمی شود.

اگر مقاومت خیلی بزرگ باشد، کانکتور آتش می گیرد و مقاومت بالای تماس باعث سوختن کانکتور و قطع شدن اجزای رشته می شود.علاوه بر این، بسیاری از شرکت های داخلی هنگام نصب به اتصالات سخت متکی هستند که باعث گرم شدن رابط می شود و کابل مستعد مشکلاتی است.خطای دما به 12-20 درجه می رسد.Shen Qianping، کارشناس محصول در بخش فتوولتائیک Stäubli Multi-Contact، به جدی بودن مشکل اشاره کرد.

گزارش شده است که MC هرگز میزان تحمل محصولات خود را فاش نکرده است.به عبارت دیگر، بیشتر کانکتورهای فتوولتائیک موجود در بازار بر اساس تجزیه و تحلیل نمونه‌های MC4 برای فرمول‌بندی تلورانس‌های محصول خود هستند.صرف نظر از تأثیر عوامل کنترل تولید، تحمل محصولات مختلف متفاوت است.هنگامی که کانکتورهای مارک های مختلف به یکدیگر وصل می شوند، خطرات پنهان بزرگی وجود دارد، به خصوص در نیروگاه های بزرگ که از کانکتورهای بیشتری استفاده می کنند.

در حال حاضر در شرکت های کانکتور و جعبه اتصال در صنعت در مورد موضوع درج متقابل بحث و جدل بزرگی وجود دارد.تعداد قابل توجهی از شرکت های کانکتور و جعبه اتصال داخلی اعلام کردند که محصولات با برندهای مختلف تست شرکت بازرسی را پس داده اند و هیچ اثری ندارند.

از آنجایی که استاندارد یکپارچه وجود ندارد، استانداردهای شرکت های صدور گواهینامه و آزمایش در صنعت یکسان نیست.اینترتک تفاوت هایی با t ü V Rhine، Nande و UL در مشکل تطابق متقابل کانکتور دارد.به گفته چنگ وانمائو، مدیر گروه فتوولتائیک اینترتک، تعداد زیادی از مشکلات در برخی از آزمایشات تطبیق فعلی یافت نشده است.با این حال، تا جایی که به سطح فنی مربوط می شود، علاوه بر مشکل مقاومت، مشکل قوس نیز وجود دارد.بنابراین در اتصال و جفت شدن کانکتورها خطرات پنهانی وجود دارد.

مشکل سوم این است که شرکت های سازنده کانکتور مختلط هستند و بسیاری از شرکت های کوچک و حتی کارگاه ها درگیر هستند.در نظرسنجی یک پدیده خنده دار پیدا کردم.بسیاری از تولیدکنندگان کانکتور داخلی محصولات اتصال دهنده خود را MC4 می نامند.آنها فکر می کنند این اصطلاح کلی برای اتصال دهنده ها در صنعت است.همچنین شرکت های فردی هستند که حتی تقلبی را کنار گذاشته و به طور مستقیم لوگوی شرکت MC را چاپ می کنند.

زمانی که این کانکتورهای تقلبی که با لوگوی شرکت MC مشخص شده بودند برای آزمایش بازگردانده شدند، ما احساس بسیار پیچیده ای کردیم.از یک طرف، ما از سهم و محبوبیت محصول خود راضی بودیم.از سوی دیگر، ما مجبور بودیم با مشکلات مختلف تقلبی دست و پنجه نرم کنیم و قیمت آن نیز پایین است.»به گفته MC Hong Weigang، با توجه به ظرفیت تولید جهانی فعلی MC 30-35 گیگاوات، مقیاس تا حد زیادی کاهش یافته است و کنترل هزینه بسیار خوب انجام شده است.اما چرا آنها هنوز از ما پایین تر هستند؟ما از انتخاب مواد شروع می کنیم، ورودی فناوری هسته، فرآیند تولید، تجهیزات ساخت، کنترل کیفیت و سایر جنبه ها مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.تحقق قیمت های پایین تر اغلب جنبه های بسیاری را قربانی می کند.استفاده از مواد برگشتی ثانویه در حال حاضر یک خطای رایج در رفتار کاهش هزینه است.رقابت با قیمت پایین تمایل دارد این یک حقیقت ساده در ارتباط با برش گوشه ها و مواد است.تا آنجا که به صنعت فتوولتائیک مربوط می شود، کاهش هزینه یک کار مداوم و دشوار است.تمام جنبه های صنعت به سختی کار می کنند، مانند بهبود راندمان تبدیل، افزایش ولتاژ سیستم و طراحی اجزای مخرب.افزایش درجه اتوماسیون و غیره اما در عین حال کاهش هزینه ها و هرگز پایین آوردن کیفیت محصول اصلی است که باید رعایت شود.»

Shen Qianping از شرکت MC اضافه کرد: «کپی‌کت‌ها نیز به فناوری نیاز دارند.MC دارای فناوری بند ساعت Multiam Technology (فناوری ثبت شده) است که نه تنها می تواند اطمینان حاصل کند که مقاومت تماس کانکتور بسیار کم است، بلکه دارای مقاومت تماس کم مداوم نیز می باشد.همچنین قابل محاسبه و کنترل است.میزان جریان و مقاومت تماس را می توان محاسبه کرد.مقاومت دو نقطه تماس را می توان تجزیه و تحلیل کرد تا متوجه شد چقدر فضا برای دفع گرما وجود دارد و محصول اتصال دهنده مناسب را با توجه به نیاز مشتری انتخاب کنید.فناوری تسمه به فناوری فرآیند پیچیده ای نیاز دارد که بسیار تقلید شده است.نمونه های تقلیدی به راحتی تغییر شکل می دهند.این انباشت فناوری شرکت سوئیسی است و سرمایه گذاری و ارزش طراحی محصول خود قابل مقایسه نیست.

4 میلیون کیلووات ساعت در 25 سال

قابل درک است که حفظ مقاومت تماس پایین یک نیاز اساسی برای اتصال دهنده ها است و بسیاری از شرکت ها در صنعت شروع به انجام این کار کرده اند، اما پایداری طولانی مدت و مقاومت تماس کم نیاز به انباشت فناوری پایدارتر و پشتیبانی تحقیق و توسعه، مداوم طولانی مدت دارد. پایداری مدت و مقاومت کم تماس نه تنها به طور موثر عملکرد عادی پیوندهای کوچک نیروگاه را تضمین می کند، بلکه مزایای غیرمنتظره ای برای نیروگاه ایجاد می کند.

مقاومت تماس کانکتور PV چقدر بر راندمان سیستم تولید برق PV تأثیر می گذارد؟هونگ ویگانگ این را محاسبه کرد.با در نظر گرفتن یک پروژه 100 مگاواتی PV، او مقاومت تماس کانکتور MC PV (متوسط ​​0.35m Ω) را با حداکثر مقاومت تماس 5m Ω مشخص شده در استاندارد بین المللی en50521 مقایسه کرد.در مقایسه با مقاومت تماسی بالا، مقاومت کمتر تماسی باعث کارآمدتر شدن سیستم PV می شود حدود 160000 کیلووات ساعت برق بیشتر در هر سال تولید می شود و حدود 4 میلیون کیلووات ساعت برق بیشتر در 25 سال تولید می شود.مشاهده می شود که منافع اقتصادی ناشی از مقاومت تماس کم پیوسته بسیار قابل توجه است.با توجه به اینکه مقاومت تماس بالاتر بیشتر مستعد خرابی است، تعویض قطعات بیشتر و زمان تعمیر و نگهداری بیشتر مورد نیاز است که به معنای هزینه نگهداری بالاتر است.

در آینده، صنعت حرفه‌ای‌تر خواهد شد و تفاوت‌های آشکارتری بین تولید جعبه اتصال و ساخت کانکتور وجود خواهد داشت.استانداردهای اتصال دهنده و جعبه اتصال در زمینه های مربوطه بهبود بیشتری خواهد یافت و غلظت مواد در تمام حلقه های زنجیره صنعتی افزایش می یابد.البته در نهایت، شرکت هایی که واقعاً می خواهند بلندمدت باشند به خود ماده، فرآیند، سطح ساخت و برند توجه می کنند.از نظر خود ماده، هم مواد مس خارجی و هم مواد مس داخلی، مواد مسی با همین نام هستند، اما نسبت عناصر در آنها متفاوت است که منجر به تفاوت در عملکرد اجزا می شود.بنابراین، ما باید برای مدت طولانی یاد بگیریم و انباشته کنیم.»

از آنجایی که کانکتور "کوچک" است، طراح فعلی نیروگاه و شرکت EPC به ندرت مطابقت کانکتور را هنگام طراحی و ساخت نیروگاه در نظر می گیرند.تامین کننده قطعات هنگام انتخاب جعبه اتصال نیز توجه بسیار کمی به کانکتور می کند.صاحبان و اپراتورهای نیروگاه هیچ راهی برای درک تأثیر کانکتورها ندارند.بنابراین، قبل از آشکار شدن مشکل در یک منطقه وسیع، خطرات پنهان زیادی وجود دارد.

هواپیماهای پشتی فتوولتائیک، سلول های خورشیدی PID نیز پس از آشکار شدن مشکل مورد توجه صنعت قرار می گیرند.امید است که کانکتور بتواند قبل از نمایان شدن مشکل در یک منطقه بزرگ توجه را به خود جلب کند و قبل از بروز مشکل از بروز آن جلوگیری کند.