هايكو، الصين، 22 كانون الثاني/يناير، 2020 / بي آر نيوزواير / — قبل ثلاث سنوات، قامت شركة هواننغ وشركة هواوي برقمنة مرفق دونغفانغ للطاقة الشمسية. وبصفته أول مرفق طاقة شمسية يخضع لعملية الرقمنة، فمن الملائم النظر إلى الوراء لرؤية كيف أدت التقنية الجديدة إلى تعزيز أداء المرفق.

Huaneng Dongfang Power Plant: Intelligent for Three Years, Still Going Strong

عائد طاقة أعلى بنسبة 20٪

بدأ المشروع في 30 حزيران/يونيو 2016 لتوليد الطاقة من المشروع بعد ربطه بالشبكة. وقد اعتمد المشروع على الوحدات الكهروضوئية أحادية البلورية بقوة 280 واط، كما هو منصوص عليه في برنامجالطاقة الشمسية “توب رنر”، والحلول الذكيةللطاقة الشمسيةمنهواوي. أطلق المشروع ظاهرة الرقمنة والذكاء في مرافق الطاقة الكهروضوئية. ومنذ أن تمت إضافة القدرات الذكية إلى مشروع هواننغ هينان للطاقة النظيفة، ارتفعت مؤشرات عائد الطاقة والتشغيل والصيانة إلى مستويات تاريخية.

في العام 2017، عندما تم تصميم ساعات الاستخدام للوصول إلى 1319، وصل عدد ساعات الاستخدام الفعلية الشاملة إلى الرقم المذهل 1483، متجاوزا القيمة المخططة بنسبة 12.43٪. في نفس العام، بلغت الطاقة على الشبكة 19.14 مليون كيلوواط في الساعة، أي أعلى بنسبة 19.77 ٪ من عائد الطاقة المخطط (15.98 مليون كيلوواط في الساعة)، مع معدل أداء سنوي متوسط  يبلغ 84.58 ٪.

في العام 2018، وصلت الطاقة على الشبكة إلى 19.05 مليون كيلوواط في الساعة، مع 1476.7 ساعة استخدام، والأداء السنوي المتوسط إلى 84.43 ٪.

في العام 2019، زادت الطاقة على الشبكة إلى حوالي 20.56 مليون كيلوواط في الساعة، مع وصول ساعات الاستخدام إلى 1594.07، والأداء السنوي المتوسط إلى نسبة 85.3 ٪، وهو رقم رائد في الصناعة.

تم الاعتراف بمحطة دونغ فانغ للطاقة التابعة لشركةهواننغ هينان للطاقة كمرفق طاقة شمسية من مستوى 5 ألمدة عامين متتاليين، 2017 و 2018، وفقًا للتقييمات الوطنية والمؤشرات الإحصائية الرئيسية. تجاوز متوسط معدل الأداء السنوي للمرفق 84.43٪، وكان معدل الفشل قريبًا من الصفر على مدار ثلاث سنوات. بالإضافة إلى ذلك، تجاوز معدل عائد الطاقة السنوي القيمة المخططة بنحو 20 ٪.

شهد العام 2019اختراقات رئيسية. يتراوح الإشعاع الشمسي السنوي لمحطة هواننغ دونغ فانغ لتوليد الطاقة ما بين 502 × 10 كج / م مربع إلى 586 × 10 كج / م مربع، لكنه لا يزال قادرًا على توليد 20.56 مليون كيلوواط / ساعة من الطاقة في العام الواحد، مع 1594 ساعة استخدام، وهو أداء قياسي.

سبع تكنولوجيات وراء ارتفاع عائد الطاقة

فلماذا يستمر ارتفاع عائد الطاقة في محطة هواننغ دونغ فانغ للطاقة؟ الجواب يكمن في سبع تقنيات رئيسية.

1.  MPPTs  المتعددة لضمان إنتاجية عالية الطاقة

عادةً ما يكون عدم تطابق الوحدة الكهروضوئية ناتجا عن التوهين في الوحدة الكهروضوئية والاتجاه والتظليل في الصباح وعند غروب الشمس. في هينان، قد تكون الوحدات الكهروضوئية غير متطابقة بسبب التظليل الناجم عن السحب وفضلات الطيور، وبقع الماء على الوحدات الكهروضوئية بعد هطول الأمطار الغزيرة. كل هذه تساهم في تقويض إنتاج الطاقة بشكل كبير.

لمعالجة المشكلة، يستخدم المشروع عاكسات السلسلة الذكية منهواوي.  يتضمن هذا الحل توصيل سلسلتين بدائرة MPPT واحدة، وتكوين كل ميغاواط بـ 80 MPPTs. عند مقارنتها بالعاكس المركزي، تقلل تقنيةهواويمن عدم تطابق السلسلة الكهروضوئية، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة النظام.

2.نطاق الجهد الواسع التشغيل لتمديد وقت توليد الطاقة

نظرًا لأن سلسلة MP MP الشمسيةتتميز بنطاق جهد تشغيل واسع، فإن هذا بدوره يتيح وقت تشغيل أطول للمحولات الشمسية العاكسة، ما يمدد وقت توليد الطاقة، ويزيد من تحسين الكفاءة الإجمالية لمحطة الطاقة.

تستخدم محولات السلسلة الذكية من هواوي طوبولوجيا ثنائية القطب، والتي تمكن جهد الخرج لكل وحدة طاقة شمسية من المرور عبر دائرة تعزيز الجهد. عندما يكون جهد دخل التيار المتردد منخفضًا، يمكن تعزيز الجهد لتلبية متطلبات مكثف الناقل. لذلك، يمكن أن يتراوح جهد تشغيل MPPT من 200 فولت إلى 1000 فولت. على النقيض من ذلك، يستخدم العاكس المركزي طوبولوجيا أحادية القطب، ويتراوح جهد تشغيل MPPT من 520 فولت إلى 1000 فولت فقط. لذلك فإن عاكسات سلسلة هواوي الذكية يمكنها أن تعمل لفترة أطول وتوليد المزيد من الطاقة.

Huaneng Dongfang Power Plant: Intelligent for Three Years, Still Going Strong

3.عدم وجود فيوز + لا مكون ضعيف = تشغيل وصيانة مجانية

البساطة هي مبدأ مهم في تصميم النظام الكهروضوئي الذكي. يوفر تصميم الشبكات البسيط عددًا أقل من نقاط الخطأ واحتمالية حدوث خطأ أقل في النظام. تعمل محطة هواننغ دونغ فانغ للطاقة منذ ثلاث سنوات ونصف، وحافظت على معدل فشل ما يقرب من الصفر حتى في البيئات الحارة ذات الحرارة المرتفعة، والتي تتميز أيضًا بالضباب الملحي العالي. تم التحقق من توافر محولات سلسلةهواويلتكون 99.996٪، وفقًا للاختبارات في الموقع التي أجرتها شركة الاعتماد الدولية تي يو في.

قبل إطلاقها، طُلب من محولات الطاقة الشمسية منهواوياجتياز أكثر من 1400 اختبار أجراها المركز العالمي للامتثال والاختبارلمراعاة السيناريوهات المختلفة للععمل التي تتراوح بين الضباب الملحي والأوساخ الرطبة المسببة للتآكل، وصعقات البرق والبيئات المرتفعة، مع درجات الحرارة من -60 درجة مئوية إلى + 100 درجة مئوية، مما يضمن تشغيلها المستقر عبر مجموعة متنوعة من البيئات غير المواتية. يضمن التصميم البسيط أن يبقى المرفق الكهروضوئي موثوقًا به على المدى الطويل.

4. تقنيات مكافحةالتوهينتمنع الخسائر وتضمن السلامة.

تقع محطة هواننغ دونغ فانغ للطاقة على بعد 220 مترا فقط من الساحل. لذلك، تعمل الوحدات الكهروضوئية باستمرار في بيئة عالية الحرارة وعالية الرطوبة، حيث يكون التوهين المستحث المحتملأكثر تكرارًا.

لحل هذا التحدي، يتم وضع وحدات مكافحةالتوهينفي صناديق الاتصالات. وهي تقوم تلقائيًا بضبط جهد الخرج استنادًا إلى الجهد العاكس الشمسي، وحقن الجهد بين سلك الطور والكابل الأرضي من النقطة المحايدة الافتراضيةأيه سيلموازنة الجهد بين وحدة الطاقة الشمسية والأرض، وبالتالي منعالتوهينمن التأثير عليها.

الأهم من ذلك أن أحدث تقنيات كبت التوهينمنهواويتستخدم تقنية خاصة لبناء نقطة محايدة افتراضية من خلال دوائر العاكس الشمسية. مقارنة بالحلول التقليدية التي تستخدم المقاومات أو المحاثات لبناء نقطة محايدة، تمثل تقنية كبت التوهينمنهواويترقية رئيسية، مما يقلل من فقد التعويض ويجعل عملية التعويض أكثر أمانًا. والنتيجة زيادة إنتاج الطاقة بنسبة تزيد عن 2٪، ودعم مجموعة أكبر تزيد على الـ 5  ميغاوات.

5.  انخفاض التكاليف عن طريق استبدال RS485 والألياف البصرية بـ  PLC وشبكة 4 جي لاسلكية

لنقل الاتصالات، تستخدممحطة هواننغ دونغفانغ للطاقة الشمسية الـ بي أل سي  بدلاً من RS485، مما يقلل الاستثمار المطلوب لنشر كوابل الاتصالات والبناء. بالإضافة إلى ذلك، فإن شبكة 4 جي  اللاسلكية الخاصة تحل محل الألياف البصرية.

من خلال تطبيق هذه التكنولوجيا، يمكن استكمال النشر والتشغيل في غضون أسبوعين، دون الحاجة إلى حفر الخنادق أو دفن الكابلات البصرية. يمكن أن تغطي محطةطاقة شمسيةواحدة بحد أقصى 10 كم مربع على الأرض، مما يتيح النشر السريع والتشغيل والصيانة المتنقلة. على الرغم من أن محطة الطاقة تقع في منطقة نائية تتمتع بإشارة شبكة عامة ضعيفة، إلا أن إشارة الشبكة اللاسلكية الخاصة قوية، مما يضمن اتصالات موثوقة في الموقع. يستطيع موظفو التشغيل والصيانة استخدام المطاريف اللاسلكية لإجراء مكالمات الفيديو مع غرفة التحكم المركزية.

Huaneng Dongfang Power Plant: Intelligent for Three Years, Still Going Strong

6. تحليل المعدل لتحديد الأخطاء

يُعد تحليل المعدل أداة قوية لتحسين كفاءة التشغيل والصيانة. في هذا المشروع، يتم استخدام تحليل المعدل للكشف بدقة عن سلاسلالطاقة الشمسيةالمعيبة، مما يسهل عملية التفتيش الموقعي من قبل موظفي التشغيل والصيانة. مع هذا التحليل، يمكن للموظفين إصلاح سلاسلالطاقة الشمسيةمنخفضة الكفاءة في الوقت المناسب، مما يضمن بقاء كل سلسلةالطاقة الشمسيةفي محطة الطاقة خالية من العيوب لفترة طويلة من الزمن.

حتى الآن، تجاوزت المشروعات التي اعتمدت هذه التكنولوجيا 20 غيغاواط. لقد ساعد تطبيق تحليل المعدل في حل الأعطال في الموقع على ضمان التشغيل المستقر لمرفقالطاقة الشمسية.

7.منحنى تشخيص I-V الذكي لتحديد أسباب الأخطاء عن طريق التحكم عن بعد

أثبت تشخيص المنحنى الذكي I-V أنه فعال للغاية عند تنفيذه في محطة هواننغ دونغفانغ للطاقة. يمكن إكمال المسح بحثًا عن أعطال السلسلة الكهروضوئية لمرفق الطاقة الشمسية بقدرة 12.9 ميغاواط و1920 سلسلة طاقة شمسية في غضون 4 دقائق، مثل النقاط الساخنة والشقوق والدوائر القصيرة الصمام الثنائي، مما يتيح استكشاف الأخطاء وإصلاحها بدقة في الموقع. يمكن إجراء الكشف عبر الإنترنت، ويتم توليد تقرير الكشف تلقائيًا عند اكتشاف الأخطاء. عملية التشغيل والصيانة التي كانت تستغرق أشهرا لاستكمالها، يمكن تحقيقها الآن في غضون دقائق.

Huaneng Dongfang Power Plant: Intelligent for Three Years, Still Going Strong

في العام 2019، تمت ترقية منحنى تشخيص I-V الذكي إلى الإصدار 3.0، ويمكن الآن اكتشاف جميع سلاسلالطاقة الشمسيةلمحطةالطاقة الشمسية بقدرة 100 ميغاواط في غضون 15 دقيقة. بالإضافة إلى ذلك، تم دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتضمين تجربة تشخيص المنحنى الذكي I-V وتحسين نماذج الأعطال. حتى الآن، تم تطبيقمنحنى تشخيص I-V الذكي منهواويعلى أكثر من 5 غيغاواط من المنشآت، وحصلت على تقدير لأدائها. تعتبرهواويهي المورد الوحيد المعتمد من تي يو فيالذي يوفر دقة التشخيص بدرجة عالية من الدقة.

بعد الانتهاء من المشروع، واصلت هواننغ العمل مع هواوي في مشاريع الكهروضوئية الذكية، بمجموع إجمالي يتجاوز 1 غيغاواط، ونشرت أكثر من 80 ٪ من المشاريع في نظام إدارة فيوجن سولار. في 8 آب/أغسطس، 2019، وقعت هواننغ غروب وهواوي اتفاق تعاون استراتيجي، لإنشاء شراكة طويلة الأجل لتعزيز المزيد من تكامل تقنيات الذكاء الاصطناعى في مرافق الطاقة الكهروضوئية، ولتسهيل التقدم التكنولوجي الإضافي لبناء محطات الطاقة الكهروضوئية المعيارية في شبكة عصر التكافؤ.

الصورة – https://mma.prnewswire.com/media/1079105/Huaneng_Dongfang_Power_Plant.jpg

الصورة – https://mma.prnewswire.com/media/1079104/Huawei_Huaneng_Dongfang_Power.jpg

الصورة – https://mma.prnewswire.com/media/1079102/Huawei_Power_Plant.jpg

الصورة – https://mma.prnewswire.com/media/1079106/Huaneng_Dongfang_Power_Plant.jpg