三.國內(nèi)集裝箱式逆變器存在的三大問題
一是說不清的運維量。集裝箱式逆變器解決了安裝時的問題,卻帶來了后期運維及壽命短的問題。正常來說,如果將集裝箱式逆變器放置在環(huán)境較好、沙塵、粉塵、腐蝕性較小的地方時,其壽命完全可以達到20年、甚至30年的壽命。而如果是在環(huán)境較差的地方,則壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這個數(shù)值,筆者從目前國內(nèi)主流的集裝箱機房廠家中了解到,這個壽命有可能不超過12年。若要延長這個壽命,就必須要增加足夠的后期運營維護量,后期的維護工作中,5年左右刷漆要改為2-3年刷一次,以減少其內(nèi)涂膜脫落面積;2-3個月更換一次防塵網(wǎng),以減少因進風(fēng)量少導(dǎo)致的散熱不暢問題,甚至還要頻繁更換風(fēng)扇。而對于逆變器室來說,由于其空間要大的多,發(fā)生更換風(fēng)扇的概率要小的多。這些被新加出來的運維量到底有多大?廠家不會告訴業(yè)主真實的答案,甚至連壽命都不能那么確定。業(yè)主只能自己承擔(dān)其中風(fēng)險,業(yè)主能知道的只是運維肯定是有的,壽命則聽天由命吧。
二是被降低的可靠性及效率。目前集裝箱式機房宣稱防護等級普遍為IP54,但因機房普遍采用直通風(fēng)式散熱方案,實際只能達到IP44或者更低,無法阻擋灰塵和腐蝕性氣體進入逆變器;而灰塵在逆變器內(nèi)電路板、端子排等的累積會造成爬電距離減小,最終造成放電、起火等安全風(fēng)險;這個是在西北地區(qū)發(fā)生過的真實案例。筆者曾經(jīng)夏天時候去過寧夏的某個集裝箱式逆變器室,打開房門以后,熱浪涌動,溫度高達50多度,而室外溫度只有30多度,房間小散熱慢是一個原因,但還有一個原因則是與其本身箱體材料有關(guān)。集裝箱機房普遍采用EPS或巖棉保溫板進行隔熱,根據(jù)集裝箱散熱方案和散熱能力的不同,集裝箱內(nèi)部溫升將達到3~10度;對于散熱設(shè)計不良的機房,機房內(nèi)溫升達到10度,一般根據(jù)逆變器降額策略,在機房內(nèi)溫度超過50度時功率就會開始下降,即應(yīng)用在超過40度高溫地區(qū)時,逆變器輸出功率會無法達到滿載,嚴(yán)重影響了發(fā)電量。
三是未被充分考慮的維護空間。集裝箱式逆變器從其運輸條件的要求上說,必須實現(xiàn)在當(dāng)?shù)丶b箱內(nèi)部進行維護。但實際限于集裝箱的尺寸約束,以及某些廠商逆變器本身高難度的維護要求,使得逆變器內(nèi)部部件在集裝箱內(nèi)難以維護,導(dǎo)致其本地維護工作量很大,且難以進行。
在日本,集裝箱式設(shè)備內(nèi)部設(shè)備距離柜門的寬度、逆變器等電氣設(shè)備距離集裝箱內(nèi)壁的距離都有明確的要求,目的就是要保證足夠的設(shè)備維護空間,這些在日本JIS規(guī)范里都有詳細(xì)描述。
而在德國等歐洲國家,由于是采用二級室外直流匯流的緣故,所以是沒有直流柜在一體化機房中的,空間相對要充裕很多,即便如此,還是在柜前、柜后設(shè)置了相對充裕的空間,且集裝箱門要容易拆卸,以方便后期設(shè)備維護。
縱覽國內(nèi)目前的集裝箱式逆變器,普遍采用20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱甚至更小的集裝箱改造作為逆變器機房,其內(nèi)部前后空間只有2.2m,而逆變器深度普遍達到0.8m;逆變器前面預(yù)留1.0m維護通道,后面就只有0.4m維護空間。狹小的空間對于逆變器和集裝箱內(nèi)通信柜、配電箱等設(shè)備的維護將是一件很困難的事情;很難想象,如果某一臺逆變器設(shè)備壞了以后,需要現(xiàn)場進行更換較大的元器件并維護時,技術(shù)工程師將是在一個多么狹小的空間中進行維護,盡管目前這種逆變器大的故障或更換元器件還沒怎么發(fā)生,但是從電氣設(shè)備使用壽命來說,10年是一個最長質(zhì)保,過了10年元器件更換就是必然的,可以確信地說,10年后的運維量和運維難度將因空間太小而被加大很多。
綜上所述,集裝箱逆變器方案在運維、可靠性、散熱等方面存在著諸多不足之處。其能否發(fā)揮好自身產(chǎn)品特點,很大程度上是取決于環(huán)境的影響、逆變器廠家或集裝箱廠家的產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)先進性的,不是每一個地方都適用集裝箱式逆變器,也不是每家的集裝箱式逆變器都沒有問題的。業(yè)主在投資
光伏電站上,會考慮初始建設(shè)成本,但更應(yīng)注重產(chǎn)品的長期壽命、安全和運維總成本,一般光伏電站的運營至少是20年,除了發(fā)電量外,電站的安全可靠、運維成本也是業(yè)主應(yīng)關(guān)心的頭等大事。如何保障20年長期的電站收益,就必須要考慮設(shè)備選型時20年周期內(nèi)的后期運維成本,這些問題是值得我們深思和研究的!