Mentre i forti venti nel deserto di Kubuqi, nella Mongolia interna, trasportano granelli di sabbia che colpiscono i pannelli fotovoltaici, i "trasformatori specializzati resistenti alla sabbia-per i parchi solari del deserto" appena commissionati funzionano costantemente. Sviluppati da un'impresa nazionale in collaborazione con le università, questi trasformatori resistenti alla sabbia- sono stati installati presso la Kubuqi New Energy Base da 16 GW e il progetto fotovoltaico da 1 GW nel deserto di Taklamakan nello Xinjiang. Hanno risolto le sfide legate al funzionamento e alla manutenzione delle apparecchiature elettriche in ambienti estremi, fornendo un supporto chiave per il piano cinese di controllo della desertificazione fotovoltaica dei tre-deserti settentrionali, Gobi e aree desertificate (2025-2030).
Il fotovoltaico del deserto di fronte al "dilemma della sabbia", i dispositivi convenzionali faticano ad adattarsi
Le “aree con sabbia, Gobi e desertificazione” all’interno della Cina sono in prima linea nello sviluppo di nuove energie. La nuova capacità aggiunta per il 14° Piano quinquennale-ha raggiunto oltre 130 GW, mentre la "Grande Muraglia del fotovoltaico" a Kubuqi ha desertificato con successo 700.000 mu (46.667 ettari). Tuttavia, queste condizioni estreme hanno messo in grandi difficoltà i trasformatori tradizionali. Nel deserto di Ulan Buh, il tasso annuale di fallimento degli impianti convenzionali è superiore al 35%.\\nLe estreme tempeste di sabbia a 20-25 m/s innescano cortocircuiti nello strato isolante. Gli sbalzi di temperatura da -40 a 60 gradi causano un tasso allarmante di deterioramento delle guarnizioni. I sistemi fotovoltaici sono soggetti a continui scarichi durante i circuiti e si aggiungono all'elenco di terribili problemi.\\n"L'ultima stagione delle tempeste di sabbia, abbiamo bruciato 3 trasformatori in un giorno. 4 ore di manutenzione per la rimozione della sabbia erano necessarie quando il vento era di livello 7," ha spiegato Wang Lei, direttore operativo e di manutenzione presso le Tre Gole della Mongolia Interna. Energia Mengneng.
Ha aggiunto che il costo di manutenzione di ciascun trasformatore tradizionale è di 120.000 yuan, aumentandone così l'impatto economico. Le interruzioni di corrente disattivano 200.000 mq di impianti fotovoltaici generando oltre 100.000 yuan di perdite economiche.
Tre innovazioni tecnologiche creano una rete di protezione estrema
Il team di ricerca e sviluppo, in collaborazione con la North China Electric Power University e il Desert and Desertification Key Laboratory dell’Accademia cinese delle scienze, ha ottenuto tre importanti innovazioni dopo tre anni di ricerca e centinaia di test. Innanzitutto, la struttura "tenuta a labirinto + micro-pressione positiva di azoto" può resistere a tempeste di sabbia di 25 metri al secondo, con una durata della tenuta di oltre 20 anni. In secondo luogo, adotta un rivestimento ad azione di 40-anni-conforme agli standard ISO 12944, che soddisfa il Grado 1 degli standard nazionali per l'adesione e può resistere a differenze di temperatura da -40 gradi a 60 gradi. In terzo luogo, il modulo di regolazione ad ampia tensione si adatta alle fluttuazioni tra 380 V e 1140 V, con un'efficienza di conversione superiore al 99,2%. Questi trasformatori resistenti alla sabbia hanno superato 126 test rigorosi da parte della State Grid.
Risultati notevoli in termini di implementazione, raggiungimento di vantaggi-win nel controllo della desertificazione e nella produzione di energia
Venti unità di questi trasformatori resistenti alla sabbia-nel progetto fotovoltaico da 500 MW a Kubuqi hanno funzionato stabilmente per 108 giorni. Durante l'ondata di freddo di fine ottobre, quando le temperature sono scese fino a -15 gradi, non si sono verificati guasti, mentre 3 trasformatori tradizionali nell'area circostante si sono spenti a causa di malfunzionamenti. I dati mostrano che il tasso di guasto dei nuovi trasformatori resistenti alla sabbia è diminuito del 92%, la frequenza di manutenzione annuale è diminuita da 24 a 2 volte e il costo è stato ridotto a 23.000 yuan per unità. La produzione annua di energia dell’area è aumentata di 1.704 milioni di kWh, riducendo le emissioni di carbonio di 1.400 tonnellate. Nella base del deserto di Taklamakan, i trasformatori lavorano in sinergia con supporti flessibili, aumentando il controllo della desertificazione di 2.000 mu (circa 133 ettari) al mese e realizzando il modello di “generazione di energia su pannelli, controllo della desertificazione sotto pannelli”.
Le politiche stimolano un mercato da 10-miliardi di yuan, la tecnologia guida il mondo
Secondo il piano dell'Amministrazione nazionale per l'energia, la nuova capacità installata nelle aree "sabbia, Gobi e desertificate" della Cina nordoccidentale raggiungerà i 500 GW tra il 2025 e il 2030, portando la portata del mercato interno dei trasformatori resistenti alla sabbia-a superare i 20 miliardi di yuan. Anche la domanda estera è in forte espansione: l'approvvigionamento di apparecchiature fotovoltaiche in Medio Oriente e Asia centrale è aumentato del 47%. L'impresa ha collaborato con la Saudi Electricity Company per personalizzare trasformatori adatti a tempeste di sabbia di 30 metri al secondo. "Ciò non solo colma il divario nazionale, ma stabilisce anche standard globali per le apparecchiature in ambienti estremi", ha affermato Lu Guocheng del New Energy Research Institute dell'HydroChina Planning and Design Institute, sottolineando che questi trasformatori stanno trasformando i deserti in "banche del deserto".
