技術沙龍 | 光伏水上漂,連接很重要


新冠疫情仍在全球肆虐,世界經濟出現了大規模的萎縮。隨著交通和工業用途的能源需求暴跌,化石能源受到沉重打擊,但是可再生能源的發展勢頭卻十分強勁。據EMBER的最新報告《Renewables Beat Fossil Fuels》,2020年上半年,歐盟27國的可再生能源發電量首次超過化石能源,佔比總發電量的40%,較上年增長11%,而化石能源則下降18%,僅佔比34%。其中,總發電量的21%來自光伏和風電。

在很多國家,光伏發電已成為最具競爭力的電力產品。正如國際可再生能源署(IRENA)在《The Post-COVID Recovery》報告中所說,可再生能源市場同全球經濟一起經歷疫情考驗,但比其他板塊更加具有韌性。在經濟困難時期,企業尤其關註生產中的能源成本,光伏可以在短期內快速產出,靈活應對不斷變化的需求。 IRENA指出,在能源轉型情境下,2030年可再生能源在全球發電量中的佔比將達到57%,其中1/3將來自光伏和風電

光伏技術不斷發展,在未來將更具吸引力。過去幾年,在未開發使用的水域或人工水體上建造的漂浮光伏電站,已成為另一個高效利用太陽能的有趣應用。

據中國光伏行業協會發布的《水上光伏發電系統設計規範 T/CPIA 0017-2019》,水上光伏系統主要分為兩種:樁柱一體結構式和漂浮式(採用浮體安裝光伏方陣)。

漂浮光伏電站的優勢之一就是,即使在土地資源稀缺的情況下,也能夠利用其他場地來生產能源。由於採用水冷,再加上陽光在水面上的反射,漂浮電站比傳統電站更加高效。如果與水力發電或抽水蓄能電站搭配使用,該應用可以獲得進一步的優勢。這種水光互補電站,一方面發揮了光伏發電的運行靈活性(如缺水情況),另一方面水電可以有效調節光伏發電的間歇性和波動性。

2008年,首個商業性質的漂浮電站在加利福尼亞建造,裝機容量175kWp。截至今年8月底,全球漂浮光伏電站的累計裝機量超過2.6GWp,其中大部分應用在中國

在漂浮光伏電站中,對於連接器的使用,應當注意哪些方面呢?

當電氣系統不斷暴露在潮濕甚至高鹽霧(近海或近岸)環境下,如果質量不過關,它們的長期可靠性就會存在風險。而且,相比傳統光伏電站(地面及屋頂形式),漂浮光伏電站的運維更加困難,通常需要藉助船隻進行。因此,工人的人身安全必須得到充分保護。此外,因浮體一直處在運動之中,系統部件需要定期加固甚至更換,以確保系統能夠長期可靠和安全運行。

4.3 水上光伏發電系統設計應考慮風速、水位升降、鹽霧、冰雪等自然氣象的影響。

8.3.6 水上光伏方陣的所有設備防護等級要求不得低於IP54,匯流箱、組串式逆變器防護等級要求宜不低於IP65。

8.7.9 在方陣之間、方陣與岸之間採用浮體作為漂浮的電纜通道時,電纜敷設時應留足夠的裕量,在方陣之間、方陣與岸間距離最遠時,水中漂浮的電纜不應繃緊而承受拉力,電纜皮應不開裂,線芯應不折斷。

                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

作為光伏系統直流側連接的關鍵部件,連接器在漂浮光伏電站的應用中,需要適應更加苛刻的標準。因極其惡劣的應用環境,連接器應具備耐鹽霧和耐氨能力;浮體的恆定運動及導致的電纜拉力,對於連接器插合的持久性和穩定性提出考驗;應用於水面,防護等級應達到IP68;浮體材質多為高密度聚乙烯,低質量連接器引起的火災風險更加嚴峻。

史陶比爾MC4於2002年面市,迄今已經過18年的實際光伏電站運行使用檢驗。得益於久經考驗的MULTILAM核心電連接技術,史陶比爾MC4能夠在整個生命週期內始終保持較低功率損耗,較低的溫升和火災風險。環境溫度範圍為-40℃到85℃,阻燃等級UL94-V0,防護等級IP68(1h/1m)。史陶比爾MC4具有耐氨性(符合DLG技術規定,1500h,70℃/70%相對濕度,750ppm)和耐鹽霧(IEC 60068-2-52,嚴酷等級6)。嵌入式鎖緊繫統,連接更加可靠。

作為光伏連接器的市場領導者,史陶比爾的產品早已出現在漂浮電站應用之中。近期在海拔1810米的瑞士圖勒湖上安裝的一套光伏系統中,就用到了史陶比爾光伏連接器。如果瓦萊州阿爾卑斯山的這個試點項目成功,那麼將產生足夠的電力為6000多戶家庭供電。

該項目的有趣之處在於其獨一無二的山區地理位置。在這個高度,由於山上空氣更稀薄,紫外線輻射更強,因此可以多產生50%的太陽能。此外,在冬季,陽光還會通過冰雪形成反射。史陶比爾光伏連接器堅固耐用,可確保在圖勒湖的惡劣條件下( -30℃和最高120 km/h的風速)安全和可靠地傳輸電能。

史陶比爾集團是工業連接器、工業機器人和紡織機械這三大領域機電一體化解決方案的全球專業供應商。史陶比爾擁有5500餘名員工,在全球各大洲共計有14個工業生產基地,在29個國家/地區設立了銷售和服務分公司,代理商遍及50個國家/地區。 1892年,史陶比爾在蘇黎世湖畔成立,如今成為總部位於瑞士法菲孔的跨國集團。

【附加檔案】:數量 1
  • 1D44DF81-E453-8CA4-45A9-4C8D8C4C1992.pdf
    1
    1
    News_PV_growth_FPV_en.pdf