Цасан талбайн фотоволтайк суурилуулах систем: Цас хуримтлуулахаас сэргийлэх дизайн ба цас арилгах нэгдсэн шийдэл

2024 оны эхээр Хармөрөн мужийн фотоволтайк (PV) цахилгаан станцад хүчтэй цасан шуурганы дараа ажилтнууд нэгэн сонирхолтой үзэгдлийг анзаарсан: цасны эсрэг шинэ системээр тоноглогдсон газрууд цасгүй хэвээр байсан бол уламжлалт бэхэлгээний газрууд гараар цэвэрлэх шаардлагатай байв. Энэхүү нээлт нь хүйтэн бүс нутагт үйл ажиллагааны үр ашгийг дээшлүүлэхэд угсрах системийн дизайн гүйцэтгэх үүргийг салбарын хэмжээнд дахин авч үзэхэд хүргэсэн.

Хүйтэн цаг уурын фотоволтайкийн өвөрмөц сорилтууд

'Цас хуримтлагдах нь зөвхөн эрчим хүч үйлдвэрлэхэд нөлөөлдөг төдийгүй угсрах системд нэмэлт ачаалал өгдөг гэдгийг олон хүн ойлгохгүй байж магадгүй' гэж Хармөрөн хотын PV үйлдвэрийн техникийн захирал Ванг тайлбарлав. Тооцооллоос харахад 15 см зузаантай цас нь 50 кг/м²-аас их хэмжээний нэмэлт ачаалал үүсгэж, угсралтын байгууламжид ихээхэн хэмжээний шаардлага тавьдаг.

Олон улсын сэргээгдэх эрчим хүчний агентлагийн (IRENA) хамгийн сүүлийн үеийн тайлангаас харахад хүйтэн бүс нутагт PV суурилуулалт жил бүр 40%-иар өсч байна. Технологийн дэвшил нь өндөр уулын бүс нутгуудын нарны эрчим хүчний арвин нөөцийг хөгжүүлэгчдийн сонирхлыг татахуйц болгож байгаа хэдий ч цаг агаарын эрс тэс уур амьсгалаас үүдэлтэй сорилтууд ихээхэн байсаар байна.

Цас хуримтлуулах шинэлэг шийдэл

Цасны хүндрэлийг шийдвэрлэхийн тулд тэргүүлэгч компаниуд шинэлэг загваруудыг нэвтрүүлсэн. Хамгийн алдартай нь 'цас хайлуулах ухаалаг угсралтын систем' бөгөөд үүнд эдгээр үндсэн технологиудыг багтаасан болно.

1. Өөрөө тохируулдаг хазайлтын өнцгийн загвар
   Хамгийн сүүлийн үеийн цасан талбайн угсралтын системүүд нь цаг агаарын нөхцөлд автоматаар тохируулж, цасыг оновчтой болгохын тулд хазайлтын өнцгийг тохируулдаг. Судалгаанаас харахад 35-40 градусын налуу өнцгөөр ихэнх цас байгалийн жамаар гулсдаг.

2. Гадаргууг цэвэрлэх технологи
   'Бид угсралтын гадаргуу дээр тусгай гидрофобик нано-бүрээсийг түрхдэг' гэж алдартай угсралтын үйлдвэрлэгчийн R&D захирал тайлбарлав. 'Энэхүү бүрхүүл нь цасны наалдацыг багасгаж, тохирох налалтын өнцөгтэй хослуулсан үед цас гулсахад хялбар болгодог.'

3. Дулааны удирдлагын систем
   Халаалтын шинэлэг систем нь угсралтын бүтцэд саадгүй нэгдсэн. Их хэмжээний цас хуримтлагдсан тохиолдолд систем нь цас хайлалтыг хурдасгахын тулд зорилтот халаалтыг идэвхжүүлдэг. PV-ээс үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчээр ажилладаг бөгөөд түүний эрчим хүчний хэрэглээ нь үйлдвэрийн нийт бүтээгдэхүүний дөнгөж 0.5%-ийг эзэлдэг.

Кейс судалгаа: Өвөр Монгол дахь том хэмжээний PV бааз

Өвөрмонголд 2023 оны сүүлээр ашиглалтад оруулсан 500 МВт-ын хүчин чадалтай PV бааз цасны эсрэг иж бүрэн шийдлийг баталсан. Жилд 50 см-ээс их хэмжээний цас ордог газар байрладаг уламжлалт бэхэлгээ өвлийн улиралд ойр ойрхон гараар цас цэвэрлэх шаардлагатай болдог.

Шинэ шийдэл нь гайхалтай үр дүнд хүрсэн:

• Гар аргаар цас арилгах ажлыг 85%-иар бууруулсан

• Өвлийн улиралд эрчим хүчний үйлдвэрлэл 23%-иар нэмэгдэв.

• Бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулсан

• Засвар үйлчилгээний зардал 40%-иар буурсан

'Системийн оюун ухаан биднийг гайхшруулсан' гэж төслийн үйл ажиллагааны менежер тэмдэглэв. 'Цаг агаарын дохиоллын системийг ашигласнаар бэхэлгээг цас орохоос өмнө оновчтой өнцгөөр тохируулж, цас хуримтлагдахыг эрс багасгадаг.'

Эдийн засгийн үр өгөөж

Хэдийгээр цасны эсрэг бэхэлгээний систем нь урьдчилгаа зардал өндөртэй ч ашиглалтын хугацаанд ихээхэн давуу талтай байдаг:

Хөрөнгө оруулалтын харьцуулалт (100 МВт төслийн жишээ):

• Уламжлалт бэхэлгээ: ватт тутамд ¥0.15

• Цасны эсрэг бэхэлгээ: ватт тутамд ¥0.22

• Цас цэвэрлэх ухаалаг систем: Нэг ватт тутамд нэмэлт ¥0.08

Ашиг тусын шинжилгээ:

• Эрчим хүч үйлдвэрлэх өсөлт: Өвлийн улиралд 20-25% нэмэгддэг

• Засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулах: Жилд 300,000-400,000¥ хэмнэнэ

• Эргэн төлөгдөх хугацаа: Уламжлалт системтэй харьцуулахад 1.5 жилээр богино

Ирээдүйн чиг хандлага

Технологи хөгжихийн хэрээр цасан талбайн PV суурилуулах системүүд илүү их оюун ухаан, интеграцчилал руу хөгжиж байна. Мэргэжилтнүүд ирэх жилүүдэд дараах чиг хандлагыг урьдчилан таамаглаж байна.

1. AI програмууд
   Машины сургалтын алгоритмууд нь цас арилгах стратегийг оновчтой болгож, цас хуримтлагдах эрсдлийг урьдчилан таамаглах болно.

2. Материалын инноваци
   Карбон файбер зэрэг хөнгөн жинтэй, өндөр бат бэх материалууд нь системийн жинг цаашид бууруулж, даацыг нэмэгдүүлэх болно.

3. Загвар угсралтын нэгдсэн
   системүүд нь модулийн хяналт, ухаалаг үйлдлийн системүүдтэй гүн гүнзгий нэгтгэгдэж, цогц шийдлүүдийг бий болгоно.

Аж үйлдвэрийн зөвлөмжүүд

Хүйтэн бүс нутагт PV төсөл хэрэгжүүлэхээр төлөвлөж буй хөрөнгө оруулагчдын хувьд мэргэжилтнүүд дараахь зүйлийг санал болгож байна.

1. Эрт төлөвлөлт хийхдээ цаг агаарын эрс тэс нөлөөг бүрэн анхаарч үзээрэй.

2. Хүйтэн бүсийн төслүүдэд туршлагатай ханган нийлүүлэгчдийг сонго.

3. Зөвхөн зардлыг багасгахын оронд цогц шийдэлд анхаарлаа хандуулаарай.

4. Засвар үйлчилгээний багуудад зориулсан мэргэжлийн сургалтыг онцлон тэмдэглэ.

Дүгнэлт

Дэлхийн эрчим хүчний шилжилт хурдсах тусам хүйтэн бүс нутагт PV эрчим хүч улам бүр түгээмэл болж байна. Цасны эсрэг бүтээн байгуулалтууд нь техникийн сорилтуудыг шийдвэрлэхээс гадна PV салбарт шинэ боломжуудыг нээж өгдөг.

Салбарын нэгэн мэргэжилтэн хэлэхдээ: 'Хэт хүйтэн орчинд угсрах систем нь PV станцын 'яс' шиг байдаг. Зөвхөн бат бөх загвар нь системийн найдвартай ажиллагааг хангадаг.'

Үргэлжлүүлэн технологийн дэвшил, хуримтлуулсан практик туршлагаас үүдэн цасны талбайн PV суурилуулах системүүд илүү ухаалаг, найдвартай болж, хүйтэн бүс нутагт цэвэр эрчим хүчний хэрэглээг өргөжүүлэхэд хүчтэй дэмжлэг үзүүлэх болно.