Przewodnik po zwiększaniu wydajności montażu fotowoltaicznego: konstrukcja modułowa liderem nowej rewolucji w branży

Na rozległej pustyni Gobi w mieście Golmud w prowincji Qinghai zespół 50 pracowników ustanawia nowy rekord. Ten projekt elektrowni fotowoltaicznej o mocy 300 MW, którego montaż instalacji pierwotnie miał zająć 45 dni, został ukończony w zaledwie 33 dni przy użyciu nowej generacji modułowych systemów montażowych. To nie tylko pozwoliło właścicielowi zaoszczędzić znaczne koszty pracy, ale także ustanowiło nowy punkt odniesienia w zakresie wydajności dla całej branży fotowoltaicznej (PV).

„W przeszłości instalacja uchwytów o mocy 1 MW zajmowała co najmniej 7–10 dni, obecnie można to zrobić w ciągu 3–4 dni” – powiedział kierownik projektu Zhang Ming (pseudonim). Tę niezwykłą poprawę wydajności przypisuje się przełomowym postępom w modułowej konstrukcji montażowej w branży montażu fotowoltaicznego. Według najnowszych danych Bloomberg New Energy Finance (BNEF), oczekuje się, że światowe instalacje fotowoltaiczne w 2024 roku przekroczą 500 GW, co oznacza wzrost o 35% w stosunku do roku poprzedniego. Ten ogromny popyt rynkowy napędza cały łańcuch branżowy w kierunku wyższej wydajności i inteligentniejszych rozwiązań.

Tradycyjne wyzwania napędzające innowacje

Patrząc wstecz na rozwój branży fotowoltaicznej, montaż instalacji zawsze był kluczowym wąskim gardłem ograniczającym efektywność budownictwa. Tradycyjne instalacje montażowe są nie tylko czasochłonne i pracochłonne, ale także wiążą się z wyzwaniami, takimi jak rosnące koszty pracy i nierówna jakość. Statystyki wskazują, że koszty pracy jako odsetek wydatków na budowę elektrowni fotowoltaicznej wzrosły z 25% pięć lat temu do 35-40% obecnie.

„Najbardziej frustrującą częścią jest spawanie i regulacja na miejscu” – powiedział doświadczony inżynier branżowy. „Czynniki takie jak pogoda i poziom umiejętności pracowników mogą mieć wpływ na jakość konstrukcji, a wskaźnik poprawek czasami przekracza 8%.”. Te niedogodności branżowe przyczyniły się do szybkiego rozwoju modułowych konstrukcji montażowych.

Projekt modułowy: od koncepcji do praktyki

Pod koniec 2023 roku jeden z największych na świecie producentów montaży PV zaprezentował na monachijskiej wystawie energii słonecznej nową generację modułowych systemów montażowych. System ten zwiększył poziom prefabrykacji do ponad 85%, zmniejszył liczbę komponentów o 40-50% i prawie całkowicie wyeliminował procesy spawania na miejscu. Innowacyjna konstrukcja połączenia zatrzaskowego sprawia, że ​​proces instalacji jest tak prosty i intuicyjny, jak budowanie z klocków.

Jeśli chodzi o dobór materiałów, nowy system mocowania wykorzystuje wysokowytrzymały stop aluminium i materiały kompozytowe z włókna węglowego, co znacznie zmniejsza wagę, jednocześnie zwiększając stabilność konstrukcyjną. Dane eksperymentalne pokazują, że żywotność tego nowego systemu montażowego może sięgać ponad 30 lat, znacznie przekraczając 20-25 lat tradycyjnych produktów.

Cyfryzacja zwiększająca wydajność

Zalety konstrukcji modułowej nie ograniczają się do sprzętu, ale polegają także na głębokiej integracji z technologią cyfrową. W projekcie rozproszonej fotowoltaiki o mocy 20 MW w prowincji Jiangsu zespół budowlany zastosował inteligentny system zarządzania budową oparty na BIM. Korzystając z aplikacji mobilnej, pracownicy mogli intuicyjnie śledzić każdy etap instalacji, a system automatycznie rejestrował postęp budowy i dane dotyczące jakości.

„W przeszłości ocenialiśmy dokręcenie śrub na podstawie doświadczenia. Obecnie elektryczne klucze dynamometryczne precyzyjnie kontrolują moment obrotowy i przesyłają dane w czasie rzeczywistym” – wyjaśnił kierownik budowy. „To nie tylko poprawia jakość instalacji, ale także zapewnia niezawodne wsparcie danych dla późniejszych operacji i konserwacji.”

Znaczące korzyści ekonomiczne

Wartość konstrukcji modułowej została w pełni doceniona na rynku. Na przykład w projekcie Golmud o mocy 300 MW, mimo że początkowa inwestycja w mocowania modułowe była o około 8% wyższa niż w przypadku rozwiązań tradycyjnych, skrócony okres budowy i obniżone koszty pracy ostatecznie obniżyły całkowite koszty budowy o 25%. Co ważniejsze, ustandaryzowany proces instalacji ograniczył błędy konstrukcyjne do minimum, znacznie zmniejszając długoterminowe koszty konserwacji.

Perspektywy i wyzwania na przyszłość

Wraz z szybkim rozwojem branży fotowoltaicznej, modułowe konstrukcje montażowe będą nadal ewoluować. Eksperci branżowi przewidują, że w nadchodzących latach pojawią się innowacyjne technologie, takie jak optymalizacja projektów wspomagana sztuczną inteligencją i zautomatyzowana instalacja automatyczna. Ponadto oczekuje się, że przełomy w nowych technologiach materiałowych jeszcze bardziej obniżą wagę i koszt mocowań.

Jednak promowanie uchwytów modułowych nadal wiąże się z pewnymi wyzwaniami. Po pierwsze, wyższe początkowe koszty inwestycji mogą stanowić barierę dla małych i średnich projektów. Po drugie, pracownicy budowlani potrzebują specjalistycznego szkolenia, aby dostosować się do nowych metod montażu. Co więcej, regionalne różnice w warunkach klimatycznych i wymaganiach instalacyjnych stanowią poważne wyzwanie w zapewnieniu możliwości dostosowania konstrukcji modułowej.

Wniosek

Konstrukcja modułowa zmienia przyszłość instalacji fotowoltaicznych. Dzięki ustandaryzowanym i inteligentnym innowacjom budowa elektrowni fotowoltaicznych wkracza w nową erę wydajności. Jak ujął to jeden z ekspertów branżowych: „Konstrukcja modułowa to nie tylko koncepcja, ale cecha charakterystyczna dojrzałości branży fotowoltaicznej. Przybliża nas do osiągnięcia parytetu sieci”.

W kontekście globalnej transformacji energetycznej branża fotowoltaiczna rozwija się w niespotykanym dotąd tempie. Innowacje w mocowaniach modułowych niewątpliwie nadadzą temu procesowi nowy impet. Biorąc pod uwagę ciągły postęp technologiczny i dalsze obniżki kosztów, mamy podstawy sądzić, że przyszłość czystej energii będzie jeszcze jaśniejsza.