Khi gió mạnh ở sa mạc Kubuqi ở Nội Mông mang theo các hạt cát tấn công các mảng quang điện, "máy biến áp chống cát chuyên dụng{0}}cho các trang trại năng lượng mặt trời trên sa mạc" mới được đưa vào vận hành sẽ hoạt động ổn định. Được phát triển bởi một doanh nghiệp trong nước phối hợp với các trường đại học, những máy biến áp chống cát-này đã được triển khai tại Cơ sở năng lượng mới Kubuqi 16 GW và dự án quang điện 1 GW ở sa mạc Taklamakan ở Tân Cương. Họ đã giải quyết các thách thức vận hành và bảo trì thiết bị điện trong môi trường khắc nghiệt, cung cấp hỗ trợ chính cho Kế hoạch kiểm soát sa mạc quang điện ở ba khu vực phía bắc, Gobi và sa mạc hóa của Trung Quốc (2025-2030).
Quang điện sa mạc đối mặt với "tình thế tiến thoái lưỡng nan về cát", các thiết bị thông thường đấu tranh để thích ứng
“Các khu vực có cát, Gobi và sa mạc hóa” ở Trung Quốc đang đi đầu trong phát triển năng lượng mới. Công suất mới được bổ sung cho Kế hoạch 5{2} năm lần thứ 14 đạt hơn 130GW, trong khi 'Vạn lý trường thành quang điện" tại Kubuqi đã sa mạc hóa thành công 700.000 mu (46.667 ha). Tuy nhiên, những điều kiện khắc nghiệt này đã khiến các máy biến áp truyền thống gặp khó khăn lớn. Ở sa mạc Ulan Buh, tỷ lệ hỏng hóc hàng năm của các cơ sở thông thường là trên 35%.\\nNhững cơn bão cát khắc nghiệt với tốc độ 20-25m/s gây ra đoản mạch lớp cách điện. Nhiệt độ dao động từ -40 độ đến 60 độ gây ra tốc độ hư hỏng đệm kín đáng báo động. Hệ thống quang điện phải đối mặt với tình trạng tiêu hao liên tục trong các mạch điện và thêm vào danh sách các sự cố khủng khiếp.\\n"Mùa bão cát vừa qua, chúng tôi đã có 3 máy biến áp bị cháy trong một ngày{19}} giờ bảo trì dọn cát khi gió cấp 7," Wang Lei, giám đốc vận hành và bảo trì tại Công ty Năng lượng Tam Hiệp Nội Mông, giải thích.
Ông nói thêm rằng chi phí bảo trì của mỗi máy biến áp truyền thống là 120.000 nhân dân tệ, do đó làm tăng tác động kinh tế của chúng. Việc cắt điện đã vô hiệu hóa 200.000 m2 quang điện, gây thiệt hại kinh tế hơn 100.000 nhân dân tệ.
Ba đột phá công nghệ xây dựng một mạng lưới bảo vệ cực đoan
Nhóm R&D hợp tác với Đại học Điện lực Bắc Trung Quốc và Phòng thí nghiệm trọng điểm Sa mạc và Sa mạc hóa của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đã đạt được ba cải tiến lớn sau ba năm nghiên cứu và hàng trăm thử nghiệm. Đầu tiên, cấu trúc "phớt mê cung + áp suất dương vi mô nitơ-" có thể chống lại bão cát với tốc độ 25 mét/giây và tuổi thọ bịt kín trên 20 năm. Thứ hai, nó sử dụng lớp phủ tác dụng dài 40-năm{13}}tuân thủ tiêu chuẩn ISO 12944, đáp ứng Cấp 1 của tiêu chuẩn quốc gia về độ bám dính và có thể chịu được chênh lệch nhiệt độ từ -40 độ đến 60 độ . Thứ ba, mô-đun điều chỉnh điện áp rộng thích ứng với các dao động giữa 380V và 1140V, với hiệu suất chuyển đổi trên 99,2%. Những máy biến áp chịu cát này đã vượt qua 126 bài kiểm tra nghiêm ngặt của Lưới điện Nhà nước.
Kết quả đáng chú ý trong việc triển khai, giành được chiến thắng-trong việc kiểm soát sa mạc hóa và sản xuất điện
Hai mươi máy biến áp chống cát-này tại dự án quang điện 500 MW ở Kubuqi đã hoạt động ổn định trong 108 ngày. Trong đợt lạnh cuối tháng 10, khi nhiệt độ giảm xuống -15 độ, không xảy ra sự cố, trong khi 3 máy biến áp truyền thống ở khu vực xung quanh ngừng hoạt động do trục trặc. Dữ liệu cho thấy tỷ lệ hỏng hóc của máy biến áp chống cát mới đã giảm 92%, tần suất bảo trì hàng năm giảm từ 24 lần xuống còn 2 lần và chi phí giảm xuống còn 23.000 nhân dân tệ mỗi chiếc. Sản lượng điện hàng năm của khu vực đã tăng thêm 1,704 triệu kWh, giảm lượng khí thải carbon 1.400 tấn. Tại căn cứ sa mạc Taklamakan, các máy biến áp hoạt động phối hợp với các giá đỡ linh hoạt, tăng khả năng kiểm soát sa mạc hóa thêm 2.000 mu (khoảng 133 ha) mỗi tháng và hiện thực hóa mô hình "phát điện trên các tấm pin, kiểm soát sa mạc hóa dưới các tấm pin".
Chính sách thúc đẩy 10-Thị trường tỷ nhân dân tệ, công nghệ dẫn đầu thế giới
Theo kế hoạch của Cơ quan Năng lượng Quốc gia, công suất lắp đặt mới tại các khu vực "cát, gobi và sa mạc hóa" phía tây bắc Trung Quốc sẽ đạt 500 GW từ năm 2025 đến năm 2030, khiến quy mô thị trường nội địa của máy biến áp kháng cát-vượt quá 20 tỷ nhân dân tệ. Nhu cầu ở nước ngoài cũng đang bùng nổ: việc mua sắm thiết bị quang điện ở Trung Đông và Trung Á đã tăng 47%. Doanh nghiệp đã hợp tác với Công ty Điện lực Saudi Arabia để tùy chỉnh máy biến áp phù hợp với bão cát tốc độ 30 mét/giây. "Điều này không chỉ lấp đầy khoảng trống trong nước mà còn đặt ra các tiêu chuẩn toàn cầu cho thiết bị trong môi trường khắc nghiệt", Lu Guochen từ Viện nghiên cứu năng lượng mới của Viện thiết kế và quy hoạch HydroChina cho biết, đồng thời lưu ý rằng những máy biến áp này đang biến sa mạc thành "bãi sa mạc".
