成功案例 | 光電水上漂,連接很重要

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成功案例 | 光電水上漂,連接很重要
Apr.15,2024

根據EMBER的最新報告《Renewables Beat Fossil Fuels》,2020年上半年,歐盟27國的再生能源發電量首次超過化石能源,佔總發電量的40%,較上年增長11%,而化石能源則下降18%,僅佔34%。其中,總發電量的21%來自光電和風電。

 

在許多國家,光電發電已成為最具競爭力的電力產品。正如國際再生能源總署(IRENA)在《The Post-COVID Recovery》報告中所說,再生能源市場同全球經濟一起經歷疫情考驗,但比其他板塊更具韌性。在經濟困難時期,企業尤其關註生產中的能源成本,光電可以在短期內快速產出,並靈活應對不斷變化的需求。 IRENA指出,在能源轉型情境下,2030年,再生能源在全球發電量中的比例將達到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。

 

什么是漂浮光伏电站

 

水上光電系統主要分為兩種:樁柱一體結構式和漂浮式(以浮體安裝光伏方陣)。

 

 

 

漂浮光電站的優點之一就是,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有效率。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,一方面發揮了光電發電的運作彈性(如缺水),另一方面水力發電可以有效調節光電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州建造,裝置容量175kWp。截至今年8月底,全球漂浮光電站的累計裝機量超過2.6GWp,其中大部分應用在中國。

 

 

資料來源:報告《Where Sun Meets Water》/IHS(2019)/Apricum(2020)

 

在漂浮光電站中,對於連接器的使用,應注意哪些方面呢

應用要求與挑戰>

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,如果品質不過關,它們的長期可靠性就會存在風險。而且,相較於傳統光電站(地面及屋頂形式),漂浮光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,因浮體一直處於運動之中,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且安全運作。

 

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,需要適應更嚴格的標準。因極為惡劣的應用環境,連接器應具備耐鹽霧及耐氨能力;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,低質量連接器所造成的火災風險更嚴重。

史陶比爾Stäubli MC4的技術優勢

 

 

史陶比爾MC4於2002年上市,迄今已過18年的實際光電站運作使用檢驗。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-40℃至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,連線更加可靠。

 

史陶比爾MC4@浮電站應用案例

 

 

身為光電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中。近期在海拔1810公尺的瑞士圖勒湖上安裝的一套光電系統中,就用到了史陶比爾光電連接器。如果瓦萊州阿爾卑斯山的這個試點計畫成功,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,由於山上空氣較稀薄,紫外線輻射更強,因此可以多產生50%的太陽能。此外,在冬季,陽光也會透過冰雪形成反射。史陶比爾光電連接器堅固耐用,可確保在圖勒湖的惡劣條件下( -30℃和最高120 km/h的風速)安全可靠地傳輸電能。

 

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