Podczas gdy silne wiatry na pustyni Kubuqi w Mongolii Wewnętrznej niosą ziarna piasku uderzające w panele fotowoltaiczne, nowo oddane do użytku „specjalistyczne transformatory odporne na piasek do pustynnych farm fotowoltaicznych” działają nieprzerwanie. Te transformatory odporne na piasek, opracowane przez przedsiębiorstwo krajowe we współpracy z uniwersytetami, zostały wdrożone w nowej bazie energetycznej Kubuqi o mocy 16 GW oraz w projekcie fotowoltaicznym o mocy 1 GW na pustyni Taklamakan w Xinjiang. Rozwiązali problemy związane z obsługą i konserwacją sprzętu elektrycznego w ekstremalnych środowiskach, zapewniając kluczowe wsparcie dla chińskiego planu kontroli pustynnienia fotowoltaicznego trzech-Pustyni Północnej, Gobi i obszarów pustynnych (2025–2030).
Fotowoltaika pustynna w obliczu „dylematu piaskowego”, a urządzenia konwencjonalne mają trudności z adaptacją
„Obszary z piaskiem, Gobi i pustynnieniem” w Chinach przodują w rozwoju nowych źródeł energii. Moc nowo dodana w ramach 14. planu pięcioletniego- osiągnęła ponad 130 GW, podczas gdy „Wielki Mur Fotowoltaiczny” w Kubuqi skutecznie pustynnił 700 000 mu (46 667 hektarów). Jednakże te ekstremalne warunki postawiły tradycyjne transformatory w obliczu ogromnych trudności. Na pustyni Ulan Buh roczny wskaźnik awaryjności konwencjonalnych obiektów przekracza 35%.\\nEkstremalne burze piaskowe w 20–25 m/s powoduje zwarcia w warstwie izolacyjnej. Wahania temperatury od -40 do 60 stopni powodują alarmujące tempo niszczenia uszczelnienia. Systemy fotowoltaiczne borykają się z ciągłym rozładowywaniem obwodów, co stanowi kolejną część strasznych problemów.\\n„W zeszłym sezonie burz piaskowych spaliliśmy 3 transformatory w ciągu jednego dnia. 4 godzin prac konserwacyjnych związanych z usuwaniem piasku, gdy wiatr osiągnął poziom 7” – wyjaśnił Wang Lei, dyrektor ds. operacyjnych i konserwacji w Inner Mongolia Three Wąwozy Mengneng Energy.
Dodał, że koszt utrzymania każdego tradycyjnego transformatora wynosi 120 000 juanów, co zwiększa jego wpływ ekonomiczny. Przerwy w dostawie prądu powodują wyłączenie 200 000 m2 instalacji fotowoltaicznych, powodując straty gospodarcze o wartości ponad 100 000 juanów.
Trzy przełomy technologiczne pozwalają zbudować sieć ekstremalnej ochrony
Zespół badawczo-rozwojowy we współpracy z North China Electric Power University oraz kluczowym laboratorium ds. pustynnienia i pustynnienia Chińskiej Akademii Nauk opracował trzy główne innowacje po trzech latach badań i setkach testów. Po pierwsze, konstrukcja „uszczelniająca labirynt + mikro-nadciśnienie azotu” jest w stanie wytrzymać burze piaskowe z szybkością 25 metrów na sekundę, a żywotność uszczelnienia wynosi ponad 20 lat. Po drugie, zastosowano powłokę działającą przez 40-lat-zgodną z normami ISO 12944, która spełnia 1. stopień przyczepności według krajowych norm i jest odporna na różnice temperatur od -40 do 60 stopni. Po trzecie, moduł regulacji szerokiego napięcia dostosowuje się do wahań pomiędzy 380 V a 1140 V, ze sprawnością konwersji przekraczającą 99,2%. Te odporne na piasek transformatory przeszły 126 rygorystycznych testów przeprowadzonych przez państwową sieć elektroenergetyczną.
Niezwykłe wyniki we wdrażaniu, osiągnięcie-wygranej w kontroli pustynnienia i wytwarzaniu energii
Dwadzieścia jednostek tych transformatorów-odpornych na piasek w projekcie fotowoltaicznym o mocy 500 MW w Kubuqi działało stabilnie przez 108 dni. Podczas fali zimna pod koniec października, kiedy temperatura spadła do -15 stopni, nie wystąpiły żadne awarie, a 3 tradycyjne transformatory w okolicy zostały wyłączone z powodu awarii. Dane pokazują, że awaryjność nowych transformatorów odpornych na piasek spadła o 92%, roczna częstotliwość konserwacji spadła z 24 razy do 2 razy, a koszt obniżono do 23 000 juanów za sztukę. Roczna produkcja energii elektrycznej na tym obszarze wzrosła o 1,704 mln kWh, redukując emisję dwutlenku węgla o 1400 ton. W bazie na pustyni Taklamakan transformatory działają w synergii z elastycznymi wspornikami, zwiększając kontrolę pustynnienia o 2000 mu (około 133 hektarów) miesięcznie i realizując model „wytwarzanie energii na panelach, kontrola pustynnienia pod panelami”.
Polityka pobudza rynek o wartości 10-miliardów juanów, technologia przoduje na całym świecie
Zgodnie z planem Krajowej Administracji Energii nowo zainstalowana moc na „piaszczystych, gobi i pustynnych” obszarach północno-zachodnich Chin osiągnie 500 GW w latach 2025–2030, co spowoduje, że skala krajowego rynku transformatorów odpornych na piasek-przekroczy 20 miliardów juanów. Rośnie także popyt zagraniczny: zamówienia na sprzęt fotowoltaiczny na Bliskim Wschodzie i w Azji Środkowej wzrosły o 47%. Przedsiębiorstwo nawiązało współpracę z Saudi Electricity Company w celu dostosowania transformatorów do warunków burz piaskowych o prędkości 30 metrów na sekundę. „To nie tylko wypełnia lukę krajową, ale także wyznacza światowe standardy dla sprzętu pracującego w ekstremalnych warunkach” – powiedział Lu Guocheng z Instytutu Badań nad Nową Energią przy Instytucie Planowania i Projektowania HydroChina, zauważając, że transformatory te zamieniają pustynie w „pustynne brzegi”.
