Os módulos fotovoltaicos têm uma vida útil projetada de mais de 25 anos.Da mesma forma, são estabelecidos requisitos correspondentes para a vida útil dos seus componentes elétricos de suporte.Cada componente elétrico tem sua vida mecânica.A vida elétrica está relacionada ao benefício final da usina.Portanto, é necessário prestar atenção à vida e à qualidade dos componentes.
Muitas usinas fotovoltaicas são utilizadas em áreas de planalto, e algumas delas são distribuídas na forma de geração distribuída de energia.A distribuição é relativamente dispersa.Esta situação é relativamente difícil de manter.Para reduzir os custos de manutenção, a forma eficaz é melhorar a confiabilidade do sistema, e a confiabilidade do sistema depende da confiabilidade dos componentes utilizados no sistema.
Os componentes aos quais prestamos atenção aqui não são as peças principais que você costuma notar, mas peças relativamente pequenas, como conectores, aparelhos elétricos de baixa tensão,cabos, etc. Quanto mais detalhes, maior a probabilidade de causar problemas.Hoje vamos analisar oconectores.
Conectores em todos os lugares
Na manutenção diária de usinas fotovoltaicas, os principais equipamentos como componentes, gabinetes de distribuição de energia CC e inversores são os principais objetos de preocupação.Essa parte é que devemos manter a normalidade e a estabilidade, pois eles têm uma alta probabilidade de falha e têm um grande impacto após a falha.
Mas em alguns links existem algumas falhas que as pessoas não conhecem ou ignoram.Na verdade, eles já perderam a geração de energia sem saber.Ou seja, é aqui que podemos aumentar a geração de energia.Então, qual equipamento afeta a geração de energia?
Existem muitos locais na central eléctrica onde são necessárias interfaces.Componentes, caixas de junção, inversores, caixas combinadoras, etc., todos precisam de um conector de dispositivo.Cada caixa de junção usa um par de conectores.O número de cada caixa combinadora está relacionado ao design.Geralmente, são usados 8 pares a 16 pares, enquanto os inversores usam 2 pares a 4 pares ou mais.Ao mesmo tempo, um certo número de conectores deve ser utilizado na construção final da central elétrica.
Falhas ocultas ocorrem frequentemente
O conector é pequeno, muitos links precisam ser usados e o custo é pequeno.E há muitas empresas que produzem o conector.Por isso poucas pessoas prestam atenção no uso do conector, o que acontecerá se for bem utilizado, e se não for bem utilizado quais as consequências.Porém, após visitas e entendimento aprofundados, verifica-se que é justamente por esses motivos que os produtos e a concorrência neste elo são muito caóticos.
Em primeiro lugar, começamos a investigar a partir da aplicação terminal.Como muitos links na usina precisam usar conectores, podemos ver as aplicações de produtos de vários conectores no local, como caixas de junção, caixas combinadoras, componentes, cabos, etc., conectores O formato é semelhante.Esses dispositivos são os principais componentes da usina.Às vezes há acidentes, as pessoas inicialmente pensaram que era um problema com a caixa de junção ou com o próprio componente.Após investigação, descobriu-se que estava relacionado ao conector.
Por exemplo, se o conector pegar fogo, muitos proprietários reclamarão do componente, porque uma extremidade do conector é do próprio componente, mas às vezes é causado pelo conector.
De acordo com as estatísticas, os problemas relacionados causados pelo conector incluem: aumento da resistência de contato, geração de calor do conector, vida útil reduzida, incêndio no conector, queima do conector, falha de energia dos componentes da cadeia, falha da caixa de junção, e vazamento de componentes, etc., que pode causar falhas no sistema, recalls de produtos, danos à placa de circuito, retrabalho e reparos causarão a perda dos componentes principais e afetarão a eficiência de geração de energia da usina, e o mais grave é o desastre de incêndio.
Por exemplo, a resistência de contato torna-se maior e a resistência de contato do conector afeta diretamente a eficiência de geração de energia da usina.Portanto, “baixa resistência de contato” é um requisito necessário para conectores fotovoltaicos.Além disso, uma resistência de contato muito alta também pode causar o aquecimento do conector e causar incêndio após superaquecimento.Esta é também a causa de problemas de segurança em muitas centrais fotovoltaicas.
Remontando à origem destes problemas, o primeiro é a instalação da central eléctrica na fase final.A investigação constatou que muitas centrais eléctricas tiveram problemas com o funcionamento de alguns conectores durante o processo de pressa para o período de construção, o que colocou directamente perigos ocultos para o posterior funcionamento da central eléctrica.
As equipes de construção ou empresas EPC de algumas usinas de energia terrestres de grande escala no oeste têm conhecimento insuficiente dos conectores e há muitos problemas de instalação.Por exemplo, um conector tipo porca requer ferramentas profissionais para operação auxiliar.Sob operação correta, a porca do conector não pode ser parafusada até o fim.Deve haver uma folga de cerca de 2 mm durante a operação (a folga depende do diâmetro externo do cabo).Apertar a porca até o fim danificará o desempenho de vedação do conector.
Ao mesmo tempo, existem problemas de crimpagem, o mais importante é que as ferramentas de crimpagem não são profissionais.Alguns trabalhadores no local usam diretamente ferramentas de baixa qualidade ou até mesmo ferramentas gerais para crimpagem, o que causará uma crimpagem inadequada, como entortamento do fio de cobre na junta, falha na crimpagem de alguns fios de cobre, pressão incorreta no isolamento do cabo, etc., e as consequências A má crimpagem está diretamente relacionada à segurança da central elétrica.
Outro desempenho se deve à busca cega pela eficiência da instalação, resultando na diminuição da qualidade da crimpagem.Se o canteiro de obras não puder garantir a qualidade de cada crimpagem para apressar a obra, aliado ao uso de ferramentas não profissionais causará mais problemas.
As habilidades dos próprios instaladores têm impacto no nível de instalação do conector.Por este motivo, empresas profissionais do setor sugerem que se forem utilizadas ferramentas profissionais e procedimentos corretos de operação, a qualidade do projeto será melhorada.
O segundo problema é que vários produtos de conectores são usados de forma confusa.Conectores de marcas diferentes são conectados uns aos outros.Caixas de junção, caixas combinadoras e inversores usam conectores de marcas diferentes, e a correspondência dos conectores não é considerada de forma alguma.
O repórter entrevistou vários proprietários de usinas de energia e empresas de EPC e perguntou se eles sabiam sobre conectores e, quando os conectores apresentavam problemas de correspondência, suas respostas eram confusas.O pessoal de operação e manutenção de grandes usinas terrestres individuais disse: “O fornecedor do conector declara que eles podem ser conectados uns aos outros e podem ser conectados ao MC4”.
Entende-se que o feedback dos proprietários e do pessoal de operação e manutenção é realmente verdadeiro.Atualmente, basicamente todos os fornecedores de conectores fotovoltaicos declaram aos seus clientes que podem conectar-se ao MC4.Por que é o MC4?
É relatado que MC4 é um modelo de produto conector.O fabricante é o Swiss Stäubli Multi-Contact (geralmente referido como MC na indústria), com uma participação de mercado superior a 50% de 2010 a 2013. MC4 é um modelo da série de produtos da empresa, que é conhecido por seu ampla aplicação.
Então, outros produtos de conectores de marcas no mercado podem realmente ser conectados ao MC4?
Numa entrevista, Hong Weigang, gestor do departamento fotovoltaico da Stäubli Multi-Contact, deu uma resposta definitiva: “Uma grande parte do problema dos conectores provém da inserção mútua.Nunca recomendamos que conectores de marcas diferentes sejam inseridos e combinados entre si.Também não é permitido.Conectores de marcas diferentes não podem ser combinados entre si e a resistência de contato aumentará se forem operados dessa forma.O organismo de certificação também afirmou que o acasalamento mútuo não é permitido, e apenas produtos da mesma série do mesmo fabricante podem ser acasalados mutuamente.Os produtos MC podem ser mutuamente combinados, conectados e compatíveis.”
Sobre este assunto, consultamos duas empresas de certificação, TüV Rheinland e TüV South Germany, e a resposta foi que os produtos de conectores de marcas diferentes não podem ser combinados entre si.Se você precisar usá-lo, é melhor fazer um teste de correspondência com antecedência.Xu Hailiang, Gerente do Departamento Fotovoltaico da TüV SÜD, disse: “Alguns dos conectores de imitação têm o mesmo design, mas o desempenho elétrico é diferente e os produtos são essencialmente diferentes.Muitos problemas apareceram no teste de correspondência atual.Através de testes, os proprietários de centrais eléctricas podem aprender mais sobre os problemas com antecedência, por exemplo, após o uso a longo prazo, haverá incompatibilidades em ambientes adversos no futuro.“Ele sugeriu que os proprietários de componentes e centrais de energia prestassem atenção aos materiais dos produtos e às descrições dos certificados e, em seguida, considerassem como escolher os conectores.
“A melhor situação é usar o mesmo conjunto de produtos da mesma empresa na mesma matriz, mas a maioria das usinas de energia possui vários fornecedores de conectores.Se esses conectores podem ser combinados é um perigo oculto.Por exemplo, uma central elétrica possui os conectores MC, RenHe e Quick Contact, mesmo que as três empresas garantam a qualidade do produto, elas ainda precisam considerar a questão da interligação.A fim de reduzir o risco tanto quanto possível, muitas empresas e alguns investidores em centrais eléctricas estão a solicitar activamente testes de correspondência.De acordo com Zhu Qifeng, gerente de vendas do departamento de produtos fotovoltaicos da TüV SÜD, Zhang Jialin, gerente de vendas do departamento fotovoltaico da TüV Rheinland, também concorda.Ele disse que a Rheinland fez muitos testes e, como foram encontrados problemas, o acasalamento mútuo não é recomendado.
”Se a resistência for muito grande, o conector pegará fogo e a alta resistência de contato fará com que o conector queime e os componentes da corda serão cortados.Além disso, muitas empresas nacionais dependem de conexões rígidas durante a instalação, o que faz com que a interface aqueça e o cabo esteja sujeito a problemas., O erro de temperatura atinge 12-20 graus.Shen Qianping, especialista em produtos do departamento fotovoltaico da Stäubli Multi-Contact, destacou a gravidade do problema.
É relatado que a MC nunca divulgou as tolerâncias de seus produtos.Em outras palavras, a maioria dos conectores fotovoltaicos do mercado baseia-se na análise de amostras MC4 para formular suas próprias tolerâncias de produto.Independentemente da influência dos fatores de controle de produção, as tolerâncias de vários produtos são diferentes.Existem grandes perigos ocultos quando conectores de marcas diferentes são conectados uns aos outros, especialmente em grandes centrais elétricas que utilizam mais conectores.
Atualmente, existe uma grande polêmica nas empresas de conectores e caixas de junção do setor em relação à questão da inserção mútua.Um número considerável de empresas nacionais de conectores e caixas de junção afirmou que produtos de diferentes marcas passaram no teste da empresa de inspeção e não têm efeitos.
Como não existe um padrão unificado, os padrões das empresas de certificação e teste do setor não são os mesmos.A Intertek tem algumas diferenças com tü V Rhine, Nande e UL no problema de correspondência mútua de conectores.De acordo com Cheng Wanmao, gerente do grupo fotovoltaico da Intertek, um grande número de problemas não foi encontrado em alguns testes de correspondência atuais.Porém, no que diz respeito ao nível técnico, além do problema da resistência, existe o problema do arco voltaico.Portanto, existem perigos ocultos na interconexão e no acoplamento dos conectores.
O terceiro problema é que as empresas fabricantes de conectores são mistas e muitas pequenas empresas e até oficinas estão envolvidas.Encontrei um fenômeno engraçado na pesquisa.Muitos fabricantes nacionais de conectores chamam seus próprios produtos de conectores de MC4.Eles acham que este é o termo geral para conectores na indústria.Existem também empresas individuais que até deixam de fora as falsificações e imprimem diretamente o logotipo da empresa MC.
“Quando esses conectores falsificados marcados com o logotipo da empresa MC foram trazidos de volta para testes, nos sentimos muito complicados.Por um lado, ficamos satisfeitos com a participação e popularidade de nossos produtos.Por outro lado, tivemos que lidar com vários problemas de falsificação e também com o preço baixo.”De acordo com MC Hong Weigang, de acordo com a atual capacidade de produção global da MC de 30-35 GW, a escala foi reduzida ao extremo e o controle de custos foi feito muito bem.“Mas por que eles ainda estão abaixo de nós?Começamos com a seleção de materiais, a entrada da tecnologia principal, o processo de fabricação, os equipamentos de fabricação, o controle de qualidade e outros aspectos são analisados.A realização de preços mais baixos muitas vezes sacrifica muitos aspectos.A utilização de materiais secundários de retorno é atualmente um erro comum no comportamento de redução de custos.A concorrência de preços baixos tende a Esta é uma verdade simples em relação ao corte de custos e materiais.No que diz respeito à indústria fotovoltaica, a redução de custos é uma tarefa contínua e árdua.Todos os aspectos da indústria estão trabalhando duro, como melhorar a eficiência de conversão, aumentar a tensão do sistema e projetar componentes disruptivos.Aumentar o grau de automação, etc. Mas ao mesmo tempo reduzir custos e nunca diminuir a qualidade do produto é um princípio que deve ser respeitado.”
Shen Qianping, da MC Company, acrescentou: “Os imitadores também precisam de tecnologia.MC possui tecnologia de pulseira Multiam Technology (tecnologia patenteada), que pode não apenas garantir que a resistência de contato do conector seja muito baixa, mas também tenha uma baixa resistência de contato contínua.Também pode ser calculado e controlado.A quantidade de fluxo de corrente e a resistência de contato podem ser calculadas.A resistência dos dois pontos de contato pode ser analisada para saber quanto espaço para dissipar o calor, e escolher o conector adequado de acordo com a necessidade do cliente.A tecnologia de cinta requer alguma tecnologia de processo complicada, que é muito imitada.Os imitados são fáceis de deformar.Esta é a acumulação de tecnologia da empresa suíça, e o investimento e o valor do design do produto em si não podem ser comparados.”
4 milhões de kWh em 25 anos
Entende-se que é um requisito básico para os conectores manterem baixa resistência de contato, e muitas empresas do setor começaram a fazê-lo, mas a estabilidade de longo prazo e a baixa resistência de contato exigem acúmulo de tecnologia mais estável e suporte de P&D, contínuo de longo prazo. estabilidade de longo prazo e baixa resistência de contato não apenas garantem efetivamente o funcionamento normal dos pequenos elos da usina, mas também geram benefícios inesperados para a usina.
Quanto a resistência de contato do conector fotovoltaico afeta a eficiência do sistema de geração de energia fotovoltaica?Hong Weigang calculou isso.Tomando como exemplo um projeto fotovoltaico de 100 MW, ele comparou a resistência de contato do conector MC PV (média de 0,35m Ω) com a resistência de contato máxima de 5m Ω especificada na norma internacional en50521.Em comparação com a alta resistência de contato, a menor resistência de contato torna o sistema fotovoltaico mais eficiente. Cerca de 160.000 kWh a mais de eletricidade são gerados a cada ano, e cerca de 4 milhões de kwh a mais de eletricidade são gerados em 25 anos.Pode-se observar que o benefício econômico trazido pela baixa resistência de contato contínua é muito considerável.Considerando que maior resistência de contato é mais propensa a falhas, são necessárias mais substituições de peças e mais tempo de manutenção, o que significa maior custo de manutenção.
“No futuro, a indústria será mais profissional e haverá diferenças cada vez mais óbvias entre a fabricação de caixas de junção e a fabricação de conectores.Os padrões de conectores e de caixas de junção serão melhorados ainda mais em seus respectivos campos, e a concentração de materiais em todos os elos da cadeia industrial será melhorada”, disse Hong WeingGang.É claro que, no final das contas, as empresas que realmente querem ser duradouras vão prestar atenção ao material em si, ao processo, ao nível de fabricação e à marca.Em termos do material em si, tanto os materiais de cobre estrangeiros quanto os materiais de cobre nacionais são materiais de cobre com o mesmo nome, mas as proporções dos elementos neles são diferentes, o que leva a diferenças no desempenho dos componentes.Portanto, precisamos aprender e acumular por muito tempo.”
Como o conector é “pequeno”, o atual projetista da estação de energia e a empresa EPC raramente consideram a correspondência do conector ao projetar e construir a estação de energia;o fornecedor do componente também presta muito pouca atenção ao conector ao escolher a caixa de junção;Os proprietários e operadores de centrais elétricas não têm como compreender o impacto dos conectores.Portanto, existem muitos perigos ocultos antes que o problema seja exposto em uma grande área.
Backplanes fotovoltaicos, células solares PID, também chamam a atenção da indústria após a exposição do problema.Espera-se que o conector possa atrair a atenção antes que o problema seja exposto em uma grande área e prevenir o problema antes que ele ocorra.
16/03/2021
