Литейные заводы имеют относительно большие электрические нагрузки и относительно сосредоточенные ресурсы крыш.В последние годы спрос на строительство распределенной фотоэлектрической генерации на крышах заводов продолжает расти.Однако литейный завод — это не обычное стандартное заводское здание.Его строительная конструкция, производственный процесс, пылевые и масляные загрязнения, гидроизоляция и вентиляция имеют свои особенности.На основе типичных строительных характеристик литейных заводов в данной статье обобщены ключевые вопросы, на которые необходимо обратить внимание при установке крышных фотоэлектрических систем — от предварительного обследования, проектирования и выбора оборудования до последующей эксплуатации и обслуживания, — для обмена опытом и справки среди коллег.I.Строительные и кровельные характеристики литейных заводов Литейные заводы обычно представляют собой полностью стальные одноэтажные объединенные цеха, а некоторые старые цеха и вспомогательные здания имеют железобетонные каркасные конструкции.Кровли в большинстве случаев выполнены из профилированного стального листа, имеется небольшое количество бетонных кровель.Разные типы кровель и разные годы постройки существенно различаются по несущей способности, способам монтажа и требованиям к гидроизоляции, поэтому нельзя подходить к ним одинаково.II.Три ключевых вопроса перед установкой фотоэлектрической системы Безопасность и надежность кровли, а также несущая нагрузка Монтаж фотоэлектрической системы не должен влиять на безопасность и надежность кровли.В новых проектах дополнительные нагрузки от фотоэлектрической системы следует учитывать уже на стадии проектирования конструкций.Несущая способность кровель из профилированного стального листа обычно составляет менее 35 кг/м², а общий вес легкой стальной конструкции и модулей желательно контролировать в пределах 15 кг/м².Для реконструкции старых цехов рекомендуется сначала провести обследование конструкции кровли и поручить квалифицированной сторонней организации выполнить детальный расчет запаса несущей способности здания.Если нагрузка не соответствует требованиям для установки фотоэлектрической системы, кровлю следует сначала усилить, а затем приступать к монтажу.Коррозию профилированного стального листа также следует обрабатывать дифференцированно: при локальной коррозии на небольшой площади монтаж можно выполнять после замены или ремонта/перекраски; при обширной коррозии можно согласовать замену профилированного стального листа перед установкой фотоэлектрической системы.Для профилированного стального листа рекомендуется выбирать материалы со сроком службы 15–20 лет, например из полиэстера и цинк-алюминий-магниевых материалов.Гидроизоляция и вентиляция кровли Протечки кровли оказывают большое влияние на безопасность оборудования и непрерывность производства литейных заводов, особенно на среднечастотную индукционную печь и ее трансформатор 10 кВ в плавильном цехе, к которым предъявляются высокие требования по гидроизоляции.Обычно плавильный цех использует кровлю из стального настила + мембраны TPO; механический цех также нуждается в защите от конденсата.Кроме того, участок плавки и заливки выделяет большое количество лучистого тепла, а участки формовки и очистки — вредную пыль, поэтому цех требует хороших условий вентиляции.Следовательно, при монтаже фотоэлектрической системы следует выбирать относительно зрелый и надежный технический путь.В проекте необходимо одновременно учитывать гидроизоляцию кровли, вентиляцию, накопление дождевой воды и водоотвод, а также усилить последующий монтаж и приемку, чтобы избежать ненужных потерь предприятия из-за протечек.Последующее техническое обслуживание и уход В плавильном цехе и цехе обработки песка литейных заводов присутствует относительно большое количество пыли и масляных загрязнений, что оказывает значительное влияние на поверхность фотоэлектрических модулей.Длительное накопление пыли и масла существенно снижает эффективность выработки электроэнергии фотоэлектрической системой.Поэтому, с одной стороны, при проектировании и выборе оборудования следует учитывать решение с модулями, соответствующими условиям на площадке; с другой стороны, в проекте необходимо предусмотреть доступ для строительства и монтажа, чтобы облегчить обслуживание и замену модулей, а также рассмотреть схему подачи воды для промывки и усилить последующее техническое обслуживание и уход.Что касается очистки, плановая очистка обычно проводится раз в квартал, при этом составляется маршрут очистки, а время очистки назначается до восхода или после заката; внеплановая очистка может делиться на очистку после неблагоприятных погодных условий и сезонную очистку.III.Выбор технического пути: BAPV и BIPV В зависимости от степени интеграции фотоэлектрических модулей со зданием фотоэлектрические здания можно разделить на фотоэлектрические системы, устанавливаемые на здание (BAPV), то есть монтаж фотоэлектрических модулей на существующих кровлях зданий, таких как кровли из профилированного стального листа и бетонные кровли, и фотоэлектрические системы, интегрированные в здание (BIPV), то есть использование фотоэлектрических модулей для прямой замены профилированного стального листа или бетонной кровли, с интеграцией в здание и учетом как выработки электроэнергии, так и внешнего вида здания.BIPV считается одним из перспективных решений крышной фотоэлектрической генерации.Однако по фактическим результатам эксплуатации остается ряд проблем, которые необходимо преодолеть: протечки здания, недостаточная безопасность и прочность крепления, низкая выработка электроэнергии, неурегулированные стандарты монтажа, сложное ежедневное обслуживание.Поэтому на текущем этапе как для нового строительства заводов, так и для реконструкции старых цехов рекомендуется отдавать приоритет относительно зрелому решению BAPV.Как для бетонных кровель, так и для кровель из профилированного стального листа имеются достаточно отработанные фотоэлектрические модули.IV.Выбор фотоэлектрических модулей Из-за различий в природных условиях и состоянии кровель литейных заводов выбор крышных фотоэлектрических модулей должен, при условии высокой технической зрелости и надежной работы, учитывать условия строительства вокруг электростанции и условия транспортировки, а также выбирать распространенные типы солнечных модулей.В соответствии с условиями солнечного излучения в месте размещения электростанции и выбранным типом солнечных модулей можно рассчитать годовую выработку фотоэлектрической электростанции и выбрать солнечные модули с оптимальными комплексными показателями.В настоящее время основными типами солнечных элементов являются кристаллические кремниевые элементы и тонкопленочные элементы.Кристаллические кремниевые солнечные модули для крупных сетевых фотоэлектрических систем имеют характеристики в основном от 270 до 360 Вт.60-элементные поликристаллические кремниевые модули — в основном 270 Вт и 275 Вт, монокристаллические кремниевые — 280 Вт, 285 Вт и 290 Вт; 72-элементные поликристаллические кремниевые модули — в основном 400–450 Вт, 72-элементные монокристаллические кремниевые — в основном 540 Вт, 545 Вт и 550 Вт.При фактическом выборе также следует делать комплексную оценку с учетом текущего уровня технологического развития.V.Выбор инвертора При выборе инвертора следует обратить особое внимание на следующие показатели: надежность и восстанавливаемость, выходная эффективность, форма выходного напряжения, диапазон входного напряжения, MPPT, мониторинг и сбор данных, эксплуатация и техническое обслуживание.Проектирование и выбор с инвертором в качестве ядра требуют поиска баланса между общей выработкой и общими затратами в течение жизненного цикла фотоэлектрической системы, а также учета подключения к сети, например способности выдерживать аварийные режимы сети, качества электроэнергии, адаптивности к сети и т.д.Исходя из характеристик различных инверторов и с учетом фактической ситуации на фотоэлектрической электростанции, следует научно и обоснованно выбирать их с точки зрения дружественности к сети, экономичности и удобства строительства и обслуживания.По различиям в уровне мощности, внутренней схеме и областях применения фотоэлектрические инверторы обычно можно разделить на четыре типа: центральные инверторы, строчные инверторы, микроинверторы и централизованно-распределенные инверторы.При проектировании и эксплуатации, исходя из эксплуатации проекта, обслуживания и модульного проектирования электростанции, более подходящими типами инверторов являются центральные и строчные.С точки зрения риска безопасности строчный тип имеет преимущества перед центральным, особенно на крышных распределенных электростанциях: в случае пожара он может нанести серьезный ущерб исходному зданию и его вспомогательному оборудованию.VI.Контрольный список рекомендаций по реализации
1.Сначала обследование, затем проектирование, затем строительство.Для старых цехов особенно важно уделять внимание расчету конструкций.2.Несущую нагрузку конструкций, гидроизоляцию, вентиляцию, водоотвод и доступ для очистки следует проектировать одновременно.3.Коррозию профилированного стального листа следует устранять заранее, а материал и срок службы необходимо учитывать.4.Выбор модулей и инверторов должен основываться на принципах зрелости, надежности и удобства эксплуатации и обслуживания.5.Предусмотреть точки подачи воды для очистки и доступ для обслуживания, а также установить систему ежеквартальной очистки и систему очистки после неблагоприятных погодных условий.6.На этапе монтажа и приемки особое внимание уделять проверке узлов гидроизоляции, надежности соединений и электробезопасности.Заключение Крышная фотоэлектрическая система на литейном заводе — это не просто укладка модулей на кровлю; это системный проект, охватывающий конструкции, архитектуру, технологический процесс, электрику, эксплуатацию и обслуживание.Только при заблаговременном учете таких вопросов, как безопасность кровли, гидроизоляция и вентиляция, а также очистка от пыли и масла, и при выборе зрелых и надежных технических путей и решений по оборудованию фотоэлектрическая система сможет стабильно работать на литейном заводе в течение длительного срока, одновременно обслуживая производство и реализуя ценность выработки электроэнергии.Приглашаем коллег поделиться опытом и уроками своих проектов в разделе комментариев.