凭借其高昂的批发电价,对资本的吸引力,广阔的开放空间和充足的阳光,我们完全有理由相信澳大利亚是光伏项目开发商的必杀技。但是,正如昆士兰州55 MW Oakey 2电站的残骸所揭示的那样,在澳大利亚阳光下的挑战不容轻视。
折磨的金属,组件面朝下躺在泥泞的水池中,跟踪器的行像变性的DNA束一样扭曲:2018年10月18日在Oakey 2项目上的视线工程人员是太阳能工程的噩梦。不幸的是,这不是唯一的情况。
55 MW Oakey 2项目位于澳大利亚昆士兰州东南部的达令唐斯地区。顾名思义,这是更大的Oakey太阳能农场的第二阶段–其姊妹项目25 MW Oakey 1阵列于3月开始发电。
作为2015年收购美国开发商Recurrent Energy的一部分,阿特斯收购了Oakey。该公司以诱人的价格获得了投资组合-在美国和澳大利亚大部分项目中,约合0.07美元/ Wp。澳大利亚联邦机构为公用事业规模数组的两个阶段提供了支持。 Oakey 1从澳大利亚可再生能源局(ARENA)获得了220万澳元(合150万美元)的赠款,这是ARENA大规模太阳能计划的一部分,有效地启动了该国的细分市场。 Clean Energy Finance Corp.(CEFC)向Oakey 1提供了1,950万澳元(合1,320万美元)的债务融资。然后,它翻了一番,向Oakey 2提供了5500万澳元(合3,700万美元)。
Foresight集团通过其Foresight Solar Fund Ltd.投资工具于2017年10月获得了Oakey 1的49%的股份和Oakey 2的100%的股份。ARENA和CEFC拒绝就遇到的问题发表评论或提供任何信息。在Oakey项目的第二阶段。
失败
很难确定在2018年澳大利亚春季的Oakey发生的灾难性事件的确切细节。由于诉讼可能会笼罩供应商和利益相关者,因此很少有人参与讨论该项目,这并不完全令人惊讶。
昆士兰州电气安全办公室已确认该事件于10月18日举行。一位发言人确认,由于雷击造成的危险,该地点已被暂停,地点为“强风暴”。该事件损坏了大约2,000个加拿大太阳能组件。这些照片提供了发生问题的生动证据。
不论是从空中还是从附近的物业来看,照片都显示电缆沟里充满了浑浊的棕色水。 “纵向两个组件”跟踪器结构的第一行中的组件是垂直扭曲的,有些组件是完全脱离的。装有跟踪器的桩是弯曲的,组件与水平方向成90度角。一些行已经完全塌陷,带有钢制穿刺组件,整个结构与残骸相似。而且,也许最能说明问题的是,损坏严重的行扭曲成一种痴呆的螺旋状。
I.F.I.建筑空气动力学–位于亚琛的工业空气动力学研究所,负责人Thorsten Kray说: “扭矩管看上去像是扭曲的,在排的末端看起来最明显,这也是典型的-因为这是[排的]最薄弱的部分,其刚度最低。”
澳大利亚气象局的数据显示,距Oakey 2站点约10公里的观测站的最高阵风记录了46 km / h的阵风-尽管雷暴造成的局部风很可能会更加强烈。 IFI的克雷(Kray)说,这种风很可能是造成扭振机理的原因。
克雷说:“在雷暴期间,风速迅速上升,直到达到扭动的临界速度为止。” “接下来,风速将继续增加,并伴随着扭转运动。”
近几个月来,扭振和跟踪器的风阻的抵抗力已成为光伏行业的热门话题。当跟踪器以零度收起以减小每个单独的桩或桩上的风荷载时,就会发生这种情况。 IFI的克雷(Kray)说,但这即使在微风的情况下也确实会引起扭转运动。随着风速的加快,如果系统中没有内置任何机制来抑制疾驰,则该事件将是一场灾难。
“在零度时,即使是静态扭矩也相当高,” Kray解释说,即跟踪器行上的风力作用。 “此外,[风]涡流会从跟踪器的前缘和后缘交替脱落,这会导致不稳定,这会导致每个周期的振荡和振幅增加。一旦出现以周期性涡旋脱落和振幅增加为特征的扭转驰豫,除非风速显着低于启动它的临界阈值,否则无法停止。随着风速的增加,它将持续到跟踪器摆动到正负90度……或完全损坏为止。”
这幅画是戏剧性的。跟踪器结束颤动,然后开始从边缘向中央组件扭曲,在该组件中,该行处于最硬的状态,并由驱动器缓冲。这种扭曲的强度增加了,从一排到另一排隐匿地蔓延。直到跟踪器将自身弄成碎片为止。
追踪器稳定性
近几个月来,跟踪器供应商纷纷倒下以证明其设计的防风服。一些采取了积极的方法来加强其结构,以减少发生扭转的可能性,而另一些则依靠较短的行,从而增加了结构的固有频率,从而大大降低了“扭振”失控失败事件的可能性。
在现场部署之前,跟踪器模型的风洞测试活动也有所增加。关于如何利用这些测试的方法学也变得越来越复杂,但是仍然需要一些改进。
Nextracker设计与工程总监Alex Roedel说:“并非所有风研究都是平等的。” “即使是美国最聪明的结构工程师也将按面值进行风洞测试,但[我们]对该风测验进行同行评审,这一点尤为重要。”
Roedel还观察到,由于双面配置或更大的晶圆尺寸,安装了更大组件的更高的跟踪器结构正在增加风洞测试和系统设计的重要性。 “许多组件正在变得越来越大,它不是线性的而是平方的值,绝对会增加风的动力。”
EPC方程
Oakey 2周围的潜在缓解因素之一是该站点在发生故障时尚未完全安装且无法运行。加拿大太阳能公司全球销售,组件和系统解决方案副总裁托马斯·科纳(Thomas Koerner)报告说:“暴风雨来临时,某些面板在[Oakey 2]被部分安装。
“关键的学习是在构建站点时,您必须期望出乎意料之外的情况,” Koerner继续说道。 “在施工过程中,您必须做好一切准备,直到正确清洁建筑材料现场为止。必须考虑整个施工过程,[在执行操作时,如何固定它,何时安装跟踪器方面]。
Koerner将2018年10月的事件描述为“微不足道”,并导致项目定稿延迟“数周”。他声称,Oakey 2正在“立即完成工程。” Foresight Group确认该工厂已于今年第二季度开始发电。
阿特斯(Canadian Solar)担任Oakey 2的EPC,但将工作分包给了Biosar。总部位于希腊的Biosar完成了昆士兰州95兆瓦苏珊河项目的建设并实现了Elliot Green Power(EGP)的完整电网连接。 EGP宣布该项目的建设已于2019年2月完成。EGP的发言人不会询问该项目是否符合监管机构澳大利亚电力市场运营商(AEMO)规定的发电机性能标准。
众所周知,澳大利亚的“漫长而瘦弱的”电网对太阳能EPC构成了巨大的挑战。 AEMO的任务是在当前可再生能源快速增长以及一些旧的化石燃料发电机退出市场的时期内保持电网的稳定性和功能。通过成功完成B2测试,满足GPS(通常被称为“全面网格验收”)是Oakey 2的一个持续难关。尽管计划于2018年底完成该项目,并且大概与GPS保持一致,但仍有迹象表明最终验收测试还需要一段时间。
SMA向Oakey Solar Farm的两个阶段提供了电力电子设备。 SMA澳大利亚公司的乔什·伯明翰(Josh Birmingham)说:“ SMA致力于尽我们所能确保这些工厂完全合规并连接到电网。” “在网格建模方面仍然存在一些悬而未决的问题,我们将继续支持Bisoar。”
悠久的澳大利亚工程和基础设施公司RCR Tomlinson在2018年底迅速倒闭,这在很大程度上是由于其大量太阳能项目在完成B2测试方面遇到了延误,并且相关处罚很快发生。当公司倒闭时,RCR一直在执行Oakey 1,从而导致一些延误。 ARENA证实,Oakey 1于去年10月完好无损,而Oakey 2却被撕成碎片。
尽管阿特斯太阳能公司感到乐观,但我们有充分理由相信Oakey 2对相关人员来说是一场金融灾难。系统设计,组件选择,桩安装或所有这三者的组合很可能不足。有人建议,在意识到清除AEMO的高GPS杆所带来的挑战后,便切了弯角。正如指责所指,昂贵的诉讼是可能的结果。并非澳大利亚阳光下的所有海滩和烧烤。