從2011年起，集裝箱式光伏系統(tǒng)接入解決方案開始應(yīng)用到國內(nèi)荒漠地面光伏電站里，到2013年，超過70%的大型地面電站，甚至機(jī)場(chǎng)、工業(yè)企業(yè)等大型屋頂電站，都采用了集裝箱解決方案。由于集裝箱式方案在建設(shè)成本、施工進(jìn)度、系統(tǒng)整體性等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，大多業(yè)主和EPC在項(xiàng)目之初就確定了集裝箱方案設(shè)計(jì)路線。經(jīng)過兩年多的應(yīng)用和改進(jìn)，國內(nèi)集裝箱式方案不僅保持其在電網(wǎng)接入友好性、初裝經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于散熱防塵等電站運(yùn)營(yíng)維護(hù)方面的技術(shù)提升也都在持續(xù)改進(jìn)。

集裝箱式方案如何做好散熱防塵

大型光伏電站集中開發(fā)的西北地區(qū)，在享受良好的光照條件的同時(shí)，風(fēng)沙是必須納入電站設(shè)計(jì)的因素之一。以光伏逆變器為核心的系統(tǒng)接入設(shè)備，防塵、散熱一直都是EPC商重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，如何在降低功耗、提升通風(fēng)效率的基礎(chǔ)上，提升設(shè)備的防護(hù)等級(jí)，減少積塵，也一直都是設(shè)備供應(yīng)商持續(xù)改進(jìn)提升的方向。

專家介紹，集裝箱式方案，不是簡(jiǎn)單把光伏逆變器安裝進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，而是把集裝箱作為一個(gè)系統(tǒng)集成平臺(tái)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，包括進(jìn)一步提升通風(fēng)防塵效率，這才是方案的核心技術(shù)和價(jià)值所在。

合理降低空間減少通風(fēng)功率損耗、結(jié)合內(nèi)部設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)道提升散熱效率、針對(duì)所有進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)增加過濾裝置等，都是普通的自建房所無法實(shí)現(xiàn)，也是用戶選擇集裝箱方案放棄自建房方案的技術(shù)驅(qū)動(dòng)。

日前，通過對(duì)2011年第一批在國內(nèi)應(yīng)用集裝箱方案的電站運(yùn)營(yíng)情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在風(fēng)沙嚴(yán)重的西北地區(qū)，一般1MW集裝箱的內(nèi)部清潔除塵工作為每半年進(jìn)行一次，每次需要一個(gè)工作人員耗時(shí)大約兩小時(shí)，防塵效果優(yōu)于自建房，極大的便利了電站運(yùn)維和減低成本。

“跨界”融合實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升

在集裝箱方案作為接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)的理念為市場(chǎng)所接收并廣泛應(yīng)用后，作為系統(tǒng)的一部分，集裝箱也被業(yè)內(nèi)寄予了更高的防塵散熱的期望。國內(nèi)廠商在自主探索研究的同時(shí)，也積極借鑒其他領(lǐng)域同類解決方案的成果，首當(dāng)其沖的是風(fēng)力發(fā)電。

風(fēng)電行業(yè)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、發(fā)展歷史上都較光伏行業(yè)更為成熟。風(fēng)場(chǎng)處于風(fēng)力資源豐富地帶，但風(fēng)沙積塵并非風(fēng)場(chǎng)日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)的重點(diǎn)難點(diǎn)，風(fēng)電塔筒在散熱防塵方面一定

有可取之處。經(jīng)過比較研究，新型的集裝箱方案防塵技術(shù)也已投入市場(chǎng)。借鑒風(fēng)機(jī)塔筒在進(jìn)風(fēng)風(fēng)道的設(shè)計(jì)，新型的集裝箱方案采用底部進(jìn)風(fēng)的方式，經(jīng)過底部地基的

沉降后，進(jìn)入逆變房的灰塵大大降低。




圖1 底部進(jìn)風(fēng)方案示意圖

借鑒風(fēng)機(jī)的實(shí)際應(yīng)用情況和國外主流供應(yīng)商ABB的維護(hù)指導(dǎo)，國內(nèi)幾家一線逆變器廠商采用底部進(jìn)風(fēng)設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)集裝箱方案，使內(nèi)部清潔維護(hù)工作僅需每年一次，每次所需要進(jìn)行的也只有更換空氣濾網(wǎng)。對(duì)電站業(yè)主及運(yùn)營(yíng)商而言，這將進(jìn)一步簡(jiǎn)化大型地面電站的維護(hù)工作，維護(hù)成本也基本可以忽略不計(jì)。

組串式散熱防塵的隱憂

隨著分布式屋頂電站的興起，組串式方案重新回到國內(nèi)EPC們的視線，最近一年在業(yè)內(nèi)引起了對(duì)大型地面電站孰優(yōu)孰劣的爭(zhēng)論。

在資深逆變器技術(shù)人員看來，組串式存在一些弊端，只是這種弊端因?yàn)槭褂媚晗薅潭鴽]有大范圍暴露出來。比如電站日常維護(hù)散熱防塵，組串式方案應(yīng)用于西北地區(qū)的。

荒漠地面電站是有風(fēng)險(xiǎn)的。與當(dāng)下應(yīng)用最為廣泛的集裝箱方案進(jìn)行比較，集中型逆變器自有防塵結(jié)構(gòu)加上專門改造的集裝箱外殼雙重防護(hù)，與直接懸掛在支架上的組。

串型逆變器的單重防護(hù)，防塵效果不言而喻。

“有的組串型產(chǎn)品，采用無外置風(fēng)扇無外部通風(fēng)設(shè)計(jì)，僅通過散熱器進(jìn)行散熱，以此提升產(chǎn)品IP防護(hù)等級(jí)來解決設(shè)備內(nèi)部積塵問題。此種方案應(yīng)用于環(huán)境優(yōu)良的地區(qū)是可行的，但是在風(fēng)沙肆掠的西北地區(qū)，相當(dāng)于將關(guān)鍵裝置散熱器至于無任何防護(hù)的外界環(huán)境下，散熱器的積塵將極為嚴(yán)重。”設(shè)計(jì)院技術(shù)專家如是評(píng)價(jià)。

專家提醒，作為唯一散熱的裝置，嚴(yán)重積塵不僅是影響散熱效率進(jìn)而降低發(fā)電效率，更可能的將是無法散熱而導(dǎo)致的炸機(jī)危險(xiǎn)。如果通過高頻率的清潔工作來降低風(fēng)險(xiǎn)的話，每MW多達(dá)30-40臺(tái)分散露天安裝的產(chǎn)品，很難估量要有多大的額外投入來維持電站正常運(yùn)行。



圖2：組串型逆變器散熱器積塵圖示（左：積塵 右：無積塵）

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來看，針對(duì)荒漠等氣候惡劣地帶的大型電站，不論國內(nèi)還是海外，都以集裝箱型方案應(yīng)用為主，如Helios專為沙漠地區(qū)推出的2MW集成中壓系統(tǒng)的一體化解決方案。由于在散熱、防塵方面的近乎苛刻的要求，組串式逆變器應(yīng)用于此將大幅提升電站運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn)和成本。