Wenn Solaranlagenbesitzer an die Zuverlässigkeit ihrer Solarkraftwerke denken, denken sie vielleicht an die erstklassigen Solarmodule, die sie kaufen, oder sie führen eine Qualitätssicherung der Module durch.Die Wechselrichter der Fabrik sind jedoch das Herzstück des Betriebs des Solarprojekts und entscheidend für die Gewährleistung der Betriebszeit.Es muss beachtet werden, dass 5 % der Ausrüstungskosten in einem Photovoltaikkraftwerk 90 % der Kraftwerksausfallzeit verursachen können.Laut einem Bericht des Sandia National Laboratory aus dem Jahr 2018 sind Wechselrichter die Ursache für bis zu 91 % der Ausfälle bei großen Versorgungsprojekten.
Wenn ein oder mehrere Wechselrichter ausfallen, werden mehrere Photovoltaikanlagen vom Netz getrennt, was die Rentabilität des Projekts erheblich verringert.Betrachten Sie zum Beispiel ein Solarprojekt mit 250 Megawatt (MW).Der Ausfall eines einzelnen 4-MW-Zentralwechselrichters kann zu Verlusten von bis zu 25 MWh/Tag oder bei einer PPA-Rate (Power Purchase Agreement, PPA) von 50 USD/Tag zu einem Verlust von 1.250 MWh pro Tag führen.Wenn die gesamte 5-MW-Photovoltaikanlage während der Reparatur oder des Austauschs des Wechselrichters für einen Monat abgeschaltet wird, beträgt der Umsatzverlust für diesen Monat 37.500 US-Dollar oder 30 % der ursprünglichen Anschaffungskosten des Wechselrichters.Noch wichtiger ist, dass Einkommensverluste ein destruktives Zeichen in der Bilanz von Vermögenseigentümern und ein Warnsignal für zukünftige Investoren sind.
Die Reduzierung des Ausfallrisikos von Wechselrichtern ist mehr als nur der Kauf von einer Kandidatenliste von Wechselrichterherstellern der ersten Stufe und die Auswahl des niedrigsten Preises.
Mit mehr als zehn Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Verwaltung von Wechselrichtern unterschiedlicher Größe für große Hersteller kann ich Ihnen versichern, dass Wechselrichter keine Handelsware sind.Jeder Lieferant hat einen anderen Satz proprietärer Designs, Designstandards, Teile und Software sowie gängige Standardkomponenten, die ihre eigenen Qualitäts- und Lieferkettenprobleme haben können.
Selbst wenn Sie sich auf ein bewährtes Modell verlassen, das bei ordnungsgemäßem Betrieb und Wartung nie versagt hat, können Sie dennoch gefährdet sein.Da die Wechselrichterhersteller unter dem Druck stehen, die Herstellungskosten zu senken, wird das Design, selbst wenn die Wechselrichter des gleichen Modells verglichen werden, weiterhin aktualisiert.Daher kann das bevorzugte Wechselrichtermodell, das vor sechs Monaten zuverlässig war, bei der Installation in Ihrem letzten Projekt andere Schlüsselkomponenten und Firmware aufweisen.
Um das Risiko eines Wechselrichterausfalls zu reduzieren, ist es wichtig zu verstehen, wie der Wechselrichter ausfällt und welche Maßnahmen ergriffen werden können, um diese Risiken zu reduzieren.
Nr. 1 Design: Designfehler hängen mit der vorzeitigen Alterung wichtiger elektronischer Komponenten zusammen, wie z. B. Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBT), Kondensatoren, Steuerplatinen und Kommunikationsplatinen.Diese Komponenten sind für bestimmte Anwendungen und Bedingungen wie Temperatur und elektrische/mechanische Beanspruchung ausgelegt.
Beispiel: Wenn der Wechselrichterhersteller den IGBT seines Power Stacks für eine maximale Umgebungstemperatur von 35 °C ausgelegt hat, der Wechselrichter aber bei 45 °C mit voller Leistung läuft, ist die vom Hersteller ausgelegte Wechselrichterleistung ein falscher IGBT.Daher ist es wahrscheinlich, dass dieser IGBT altert und vorzeitig ausfällt.
Manchmal konstruieren Wechselrichterhersteller Wechselrichter mit weniger IGBTs, um die Kosten zu senken, was auch zu einer höheren durchschnittlichen Betriebstemperatur/Beanspruchung und vorzeitiger Alterung führen kann.Egal wie unlogisch, dies ist immer noch die andauernde Praxis, die ich in der Solarindustrie seit 10-15 Jahren beobachte.
Die interne Betriebstemperatur und die Komponententemperatur des Wechselrichters sind Schlüsselüberlegungen für das Design und die Zuverlässigkeit des Wechselrichters.Diese vorzeitigen Ausfälle können durch ein besseres thermisches Design, lokalisierte Wärmeableitung, den Einsatz von Wechselrichtern in Bereichen mit niedrigeren Temperaturen und die Bestimmung einer vorbeugenderen Wartung reduziert werden.
#2 Zuverlässigkeitstest.Jeder Hersteller verfügt über kundenspezifische und proprietäre Testprotokolle, um Wechselrichter verschiedener Leistungsstufen zu bewerten und zu testen.Darüber hinaus kann es der verkürzte Design-Lebenszyklus erforderlich machen, die kritische Testphase bestimmter aktualisierter Wechselrichtermodelle zu überspringen.
Nr. 3 Reihe von Defekten.Selbst wenn der Hersteller die richtige Komponente für die richtige Anwendung auswählt, kann die Komponente selbst Defekte im Wechselrichter oder in jeder Anwendung aufweisen.Ob IGBTs, Kondensatoren oder andere elektronische Schlüsselkomponenten, die Zuverlässigkeit des gesamten Wechselrichters hängt vom schwächsten Glied in der Qualität seiner Lieferkette ab.Systematische Technologie und Qualitätssicherung müssen durchgeführt werden, um das Risiko zu verringern, dass fehlerhafte Artikel schließlich in Ihre Solaranlage gelangen.
#4 Verbrauchsmaterialien.Die Hersteller von Wechselrichtern sind sehr genau in ihren Wartungsplänen, einschließlich des Austauschs von Verbrauchsmaterialien wie Lüftern, Sicherungen, Leistungsschaltern und Schaltanlagen.Daher kann der Wechselrichter aufgrund unsachgemäßer oder fehlender Wartung ausfallen.In ähnlicher Weise können sie jedoch auch aufgrund von Konstruktions- oder Herstellungsfehlern von Wechselrichtern von Drittanbietern oder OEM-Verbrauchsmaterialien ausfallen.
#5 Herstellung: Schließlich kann selbst der am besten konstruierte Wechselrichter mit der besten Lieferkette ein schlechtes Fließband haben.Diese Fließbandprobleme können in allen Aspekten des Herstellungsprozesses auftreten.Einige Beispiele:
Noch einmal, um die Betriebszeit und die kurz- und langfristige Rentabilität aufrechtzuerhalten, ist es unerlässlich, einen bewährten und zuverlässigen Wechselrichter zu installieren.Als unabhängiges Qualitätssicherungsunternehmen hat China Eastern Airlines keine Präferenz für Hersteller, Modelle oder Vorurteile gegenüber Marken.Die Realität ist, dass alle Wechselrichterhersteller und ihre Lieferketten von Zeit zu Zeit Qualitätsprobleme haben, und einige Probleme treten häufiger auf als andere.Um das Risiko eines Wechselrichterausfalls zu verringern, ist daher die einzig zuverlässige Lösung ein konsistenter Zuverlässigkeits- und Qualitätssicherungsplan (QA).
Für die meisten Kunden großer Versorgungsprojekte mit dem größten finanziellen Risiko sollte der Qualitätssicherungsplan zunächst den besten verfügbaren Wechselrichter auf der Grundlage von Design, Architektur, Standortleistung und projektspezifischen Optionen auswählen, wobei die klimatischen Bedingungen vor Ort berücksichtigt werden , Netzanforderungen, Verfügbarkeitsanforderungen und andere finanzielle Faktoren.
Die Vertragsprüfung und die Gewährleistungsprüfung werden alle Formulierungen kennzeichnen, die den Anlageneigentümer bei zukünftigen Gewährleistungsansprüchen rechtlich benachteiligen könnten.
Am wichtigsten ist, dass ein kluger QA-Plan Werksaudits, Produktionsüberwachung und Werksabnahmetests (FAT) umfassen sollte, einschließlich Stichprobenkontrollen und Tests der Qualität bestimmter Wechselrichter, die für Solarkraftwerke hergestellt werden.
Kleinigkeiten machen das Gesamtbild eines erfolgreichen Solarprojekts aus.Bei der Auswahl und Installation von Wechselrichtern in Ihrem Solarprojekt ist es wichtig, die Qualität nicht zu vernachlässigen.
Jaspreet Singh ist Wechselrichter-Servicemanager von CEA.Seit er diesen Artikel geschrieben hat, ist er Senior Product Manager von Q CELLS.
Postzeit: Mai-05-2022