В сети набрел на диссертацию Зезина Дениса Анатольевича от 2014 года на тему
ДЕГРАДАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТОНКОПЛЁНОЧНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
Вашему вниманию представлена последняя глава, где оценена продолжительность жизненного цикла солнечной электростанции и некоторые выводы.
[...]Далее было проведено моделирование простой солнечной станции. При создании макета станции требовалось получить заданную мощность (от 1 до100МВт) при использовании типового модуля (60 монокристаллических пластин, спаянных в виде двух лент по 30 элементов), мощностью 150 Вт (15 В, 10 А). При этом максимальное напряжение по постоянному току не должно превышать 1кВ (использовались требования правил эксплуатации энергоустановок в Евросоюзе).
Для того чтобы удовлетворить этим требованиям, солнечные модули соединялись последовательно до получения максимально возможного напряжения, недостающая мощность вырабатывалась аналогичными цепочками модулей, соединёнными параллельно, за счёт вырабатываемого тока.
Безотказная работа модулей определяется надёжностью самих солнечные ячеек, а также паяных соединений, обеспечивающих электрический контакт между ячейками. При соединении модулей в цепочки необходимо использовать штекеры, поскольку внешние выводы, в отличие от паяных соединений, находятся в непосредственном контакте с окружающей средой. Кроме того, каждая такая цепочка снабжается инвертором, который необходим для преобразования постоянного тока в переменный. По этим причинам безотказная работа солнечной электростанции также зависит от надёжности штекеров и инверторов.
При расчётах надёжности предполагалось, что все необходимые электротехнические соединения и оборудование (паяные соединения, штекеры и инверторы) подчиняются экспоненциальному закону распределения. То есть, их отказы рассматривались только как внезапные, интенсивность которых не меняется со временем.
Средние время наработки на отказ для каждого элемента модели были выбраны близкими к реальным [60]: паяное соединение - 105 [ч] (~10 лет), штекер и инвертор – 5*104 [ч] (~5 лет).
На рисунках представлены результаты моделирования. На этих графиках можно заметить, что благодаря большому количеству включённых параллельно цепочек модулей, вероятность безотказной работы солнечной электростанции, близкая к 100%, имеет место на более длительном промежутке времени. Затем наблюдается стремительное снижение вероятности безотказной работы, пропорциональное количеству элементов. Подобное поведение системы напоминает интегральные схемы с резервированием.
Вероятность безотказной работы стандартного модуля и солнечных электростанций
Вероятность безотказной работы солнечных электростанций разной мощности
Одна из особенностей солнечных электростанций – требование большого количества свободной площади. При этом возможности транспорта ограничивают размер одного фотоэлектрического модуля. Как следствие для постройки электростанции мощностью, например, в 100 МВт из стандартных модулей мощностью, скажем, 100 Вт необходимо сформировать миллион соединений. Кроме того, каждый солнечный модуль также состоит из 20-60 солнечных элементов, которые тоже необходимо соединить. Потребность современных солнечных электростанций в большом количестве соединений напоминает аналогичную потребность электроники при переходе от навесного монтажа к интегральным технологиям.
В качестве мер для повышения надёжности можно предложить использование «умных модулей» - устройств, которые по своему прямому назначению выполняют ту же функцию, что и солнечные модули, однако они снабжены дополнительной электроникой, которая обеспечивает закорачивание вышедших из строя элементов. Подобная система необходима, поскольку один вышедший из строя элемент отключает всю цепочку модулей. Безусловно, на крупных электростанциях большое количество параллельных соединений позволяет отсрочить момент выхода электростанции, но потери мощности будут накапливаться. Подобные системы сейчас только разрабатываются в разрезе обеспечения работы батареи в условиях частичного затенения (например [61]), поскольку плохо освещённая оказывается фактически не работающей. Подобные разработки могут оказаться полезными и для обеспечения надёжности солнечных батарей.
С развитием солнечной энергетики и ростом мощностей солнечных электростанций, их конструкция должна определяться не только целевыми энергетическими показателями, но и
надёжностью конструкции этой электростанции. Даже элементы, которые сами по себе имеют высокие показатели средней наработки на
отказ, при больших количествах используемых элементов не обеспечивают высокие показатели надёжности.
Комментарии
Штеккер делали немцы, коннектор американцы поручили сделать китайцам. Потому если в спецификации обозвать штекером, то надежность повысится. Шутка.
Повысится. Только не надежность а цена. И без шуток.
За надежность нужно платить. А то получается канарейка, да чтобы пела и не ела.
Как-то я видел на Шевроле заводские тормозные диски из алюминиевого сплава и как потом владельцы гонялись за старыми немодными чугунными.
Покажите штекеры на ячейке в СБ.
В каждой панели есть паянные соединения,
А что в 21-м веке должно быть? Разъёмы, соединители или коннекторы? И что это меняет в смысле статьи?
Терминологию меняет. Ковыряйтесь дальше в просроченных кипах.
А еще охранять всё это хозяйство нужно. Какие-нибудь шалуны или пьяные: камень, воздушка, ружье и т. д.
Под вашими окнами тоже круглосуточная охрана?
Охрана спасет от града?
Если вверху современные гибкие панели с мет подложкой то внизу обычные с защитой поликарбонатом.
От этого панели покрывают сверху специальным стеклом, насколько в курсе.
Горилла Гласс? Бгг, нет поликарбонат в дешевых плексиглас.
-10-15 % мощности
или это линзы френеля, но они тоже не дешевые
Вряд ли на СЭС будут лепить дешевый поликарбонат.
Ну будут они выглядеть вот так:
Легче стало?
А зимой вот так:
Потому сами и ставят толстый (6-8 ммм) сотовый поликарбонат, тот прочнее стекла.
или берут тонкопленочные, гибкие, тем град почти не страшен - я про такие:
Но цена...
А град, он разный бывает...
Такой крупный град бывает редко и далеко не везде. Но и от него есть противоядие - панели забпаговременно переводятся в вертикальное положение, тогда процент попадания крупного града в панель стремится к нулю.
Да и как их переводят в вертикальное положение?
Мне правда интересно.
Это в том же регионе где выпадает вот такой град:
Алтай, если что.
Хотите мое мнение про эту всю бодягу с СЭС в России?
Типичный кидок на деньги, берем район с нестабильным энергоснабжением и определенными метеоусловиями, берем кредит, под гарантии развития гринпауэр, бла бла бла, ага гадский протокол, государство списывает с себы кубометры СО и продает квоты - одновременно, бггг, далее купляем в Кетае панели, оптом - дешевле, нанимаем шарашку - клеим-красим-приколачиваем, монтируем. страхуем от форсмажора... получаем энергию, фиксируем и ждем.
Горный Алтай тоже не маленький, если что. Если место окружено горами, ничего там особого опасного не выпадет. Только ветер и дождь со снегом.
Насчет перевода, есть такая практика. Думаю, не очень сложно повернуть плоские панельки на 30 градусов с помощью механизмов 21 века.
Хватит отучать
дибиловпродвинутых от новых Green($) технологий. Может это тоже шлак ?Это PROэволюция . .цуко, вы хоть при моей жизни на Луну слетаете (кроме Незнаки Носова)
Все правильно описал. В статье описана вероятность, а не выход из строя.
Приведу пример. Есть такой дисковый массив Huawei OceanStor (коробки набитые дисками). если посмотреть на этом массиве свойства дисков, то можно увидеть такой пункт Health status- показывает некое число которое характеризует состояние диска Данное число уменьшается от 100 (то есть диск новый) до нуля. Huawei рекомендует менять диски когда число достигнет 65. Это не значит что диск сдохнет как только он пересечет границу 65% (так же как не значит, что диск сдохнет когда это число достигнет 0%), это значит что с вероятностью в 35% диск выйдет из строя (для одного диска это не критично но для множества). Когда вы покупаете дисковый массив и у вас таких дисков порядка 10,20 и так далее, то есть большая доля вероятности потери данных даже несмотря на RAID.
Так и здесь вероятность выхода панели из строя не означает, что она выйдеит из строя, просто совокупность панелей поставленных в одно и тоже время может привести к тому что при выходе из строя группы панелей вы можете достичить определенного SLA (в красных нижних границах) по мощности которая уже не сможет удовлетворять потребностям.
Данная вещь всегда закладывается иначе ждать беды. Именно поэтому панелей ставится гораздо больше и ветрянных станция тоже.
можете привести процент запаса/резерва по панелям и/или ветрякам, с пруфами ?
Сразу предупрежу вся информация на анлийском и техническая.
Про резерв (это не на случай поломки, а на случай изменение ветра)
https://www.nrel.gov/docs/fy11osti/49019.pdf
Теперь на случай поломки (так сказать redundancy) для ветра
https://core.ac.uk/download/pdf/9655462.pdf
На данный момент, насколько я понял redundancy не закладывается или закладывается но мало, поскольку рядом стоят станции на газу и на угле (ну о кого-то еще АЭС) но кое какие статьи есть. Еще момент, вся инфа об инциндентах в большинстве своем закрыта (это сказано в документе http://www.caithnesswindfarms.co.uk/accidents.pdf), а также инфа на тех задание тоже закрытая информаци, а так как маркетинг дает полную мощность грида из ветряков то понять сколько в активе а сколько в резерве очень сложно.
https://books.google.ru/books?id=YsxPCgAAQBAJ&pg=PA188&lpg=PA188&dq=perc...
Ну и посмотрите эту ссылку это про инцинденты на ветряках, очень интересно, http://www.caithnesswindfarms.co.uk/accidents.pdf
Вот еще https://www.hindawi.com/archive/2013/437674/
Вообще ту информацию которую предоставляет нам SkySheep или Mordred она правильная но она для рекламы - это маркетинг.
Для того чтобы понять как реально обстоят дела нужно читать инженерную литературу допустим Offshore Wind Farms: Technologies, Design and Operation. Кроме того в поиске надо набирать не про то как круто иметь ветряк а допустим troubleshooting of wind power generators (там иногда цифры проскальзывают но чаще это закрытая инфа) и тогда все становится
Вот кстати про технологию redundancy в солнечных панелях https://energy.gov/sites/prod/files/2014/01/f7/pvmrw13_ps1_tenksolar_joh...
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
вот куда p-n переходы в светодиодных лампах деваются, деградируют спустя 3 года?
деградация - это конечная судьба любого перехода. диффузия атомов доноров/акцепторов рано или поздно добьет все что угодно, это вопрос толщины техпроцесса и температуры.
А с солнечными, как-то иначе?
там тех процесс куда толще
И это, как-то отменяет деградацию? Товарищи «зёлёные», завязывайте уже.(((
нет - но толщина дает Много времени
За 30.000 часов ни один элемент в солнечных панелях в 33кВт системе не вышел из строя.
О чем пишет автор, не имею ни малейшего представления.
В сети есть "отзыв"(официальный доклад) о солнечных панелях, прослуживших на спутнике более 20 с лишним лет и специально доставленных на землю для изучения деградации. Выводы более, чем оптимистические. На Земле СБ изнашиваются радикально меньше. Собственно, ломаются в панелях не сами кристаллы, а алюминий, из которого сделана рамка, материалы подложки и герметик.
Можно подробней? Вольтаж и ток под нагрузкой в начале эксплуатации и тоже самое под той же нагрузкой через 30 000 часов (3.5 года).
https://www.forumhouse.ru/threads/244854/
Это моя система. Если интересно, изучай. Отвечу на любые вопросы.
Я уже задал вопрос.
В этом году проверял несколько панелей по КЗ. Всё в норме, бытовыми приборами деградация не фиксируется.
В теме об этом есть, но тебя, похоже не это интересует. Это понятно, и это нормально.
Вопрос то был конкретный.
Я все же предлагаю эту информацию здесь разместить, а не отправлять штудировать дебри форумов.
Ответ на "конкретный вопрос" был в первом сообщении.
Я ответа на этот вопрос не увидел.
Автор пишет об вероятности выхода из строя, это не значит что они выйдут из строя. Если у вас уже отработало 30000 часов без единой поломки - это хорошо, но это не хрена не значит что так у всех.
И что это значит? ГЭСы тоже иногда ремонтируют, но это данность, а не признак нерентабельности. Вы свои башмаки ни разу в жизни не подшивали?
На заборах тоже дохрена написано всякого, вопрос защитил ли автор эту шнягу? :)
Хотя, впрочем, если в комиссии сидели кокуновы вероятно защитил )))
Слова знакомые для вас похоже, но вот смысл этих слов от вас ускользнул...
Пару лет назад обсчитал установку СБ на даче. Подведённая мощность от обычной электросети 5кВт, мне хватает.
Оказалось, что площадь южной части крыши не позволит установить СБ более, чем на 5кВт. С учётом пасмурной погоды, периодической запыленности эту цифру можно делить пополам.
В принципе, хватило бы.
Цена необходимого оборудования без учёта аккумуляторов, переделки кровли и монтажа превысила 550 тыс. Руб. При СБ из среднего ценового сегмента.
Остальные расходы считать не стал, так с учётом реального энергопотребления даже эти затраты окупились бы только за 8 лет при цене 1 кВт в 16 руб.
В то время киловатт стоил 1.8 руб (теперь 2,15).
Думаю, комментарии излишни. Забыл как плохой сон.
Ну это у вас такой киловатт. Вы сравните его с ценой киловатта хотя бы в Европе. Я даже и не думал о баттери, потому что так пока дешевле. Сделают как в Европе ценник, тогда я даже пирамиды включу.)
Я прикидывал панельки для питания циркуляционных насосовии котла в зимнее время. Прослезился. Купил генрик, инвкртор и пару аккумуляторов по 75 ач и успокоился.
Заряженные акки дают автономку в 12 часов. За это время запущу генрик, и нет проблем.
Ах, да, надо было обеспечить 100 ватт непрерывно. Регион - южный Урал.
Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.
Как не покрывай, а куда складировать ? Телефон, смартфон, ноутбук, шуруповерт ... кто смог себе позволил купить ? ВСЕ . И ... Афтор для меня правду матку режет . Ну инфантилы всегда в оппозиции . Для них лишних 3 - 5 часиков у разетки с
кофеёмТегуаньиньем и элептроной хнигой не время , а так приятно потупить ... Пускай лошары пашут, а я на заправке.В качестве мер для повышения надёжности можно предложить использование «умных модулей» - устройств, которые по своему прямому назначению выполняют ту же функцию, что и солнечные модули, однако они снабжены дополнительной электроникой, которая обеспечивает закорачивание вышедших из строя элементов. Подобная система необходима, поскольку один вышедший из строя элемент отключает всю цепочку модулей.
Рассуждения абсолютно справедливы и для банок аккумуляторов. И их шпигуют "дополнительной электроникой" (на спутниках реализуется постоянный контроль напряжения на банке и запуск цикла разряда-заряда батареи для "лечения" заболевшей банки)
Надежность - один из базовых показателей "военной электроники". Без расчетов надежности ни одна плата не может быть установлена на борт. Этот забавный параметр в лучшем случае упоминается в экономикс. Значения ему давно никто не придает (гарантия год и означает игнорирование). Следствие - Фукусима и подобные ей катастрофы. В погоне за прибылью цена человека, природы, экосистемы стремительно приближается к нулю.
Безответственность и бессовестность - два столпа секты Золотого Тельца (ростовщической мафии), подминающей по себя Мир. Зеленые бесы лишь на подтанцовке. Любой мелкий паразит (бес) мечтает стать крупным (демоном). Невежество и агрессивность - отличительные признаки этих обитателей планеты.
ОбывательУкраина (3 года 6 месяцев)
За 30.000 часов ни один элемент в солнечных панелях в 33кВт системе не вышел из строя.
Обыватель что-нибудь слышал про понятие партия? В сети можно встретить сообщения типа "фирма имярек отозвала с рынка миллион своих поделок"
Есть лампа накаливания, работающая непрерывно больше 100 лет. Этот показатель ничего не говорит о партиях ламп накаливания и их надежности. НИ-ЧЕ-ГО.
У бессмертных богов, к которым причисляют себя самопровозглашенные эльфы, и дерьмо бессмертно. А на производстве продукция выпускается партиями, статистика выхода из строя - закрытая. Чтобы не огорчать эльфов, живущих насквозь (вдоль и поперек) в эксклюзиве.
из спецификации к какой панели такие графики?
Почитайте в источнике кому кандидатскую, там это было написано. Я так понял, что там не один тип, а почти все , доступные на рынке.
Страницы