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태양광 자산 소유자는 태양광 발전소의 신뢰성을 고려할 때 구입한 1급 태양광 모듈을 생각하거나 모듈 품질 보증을 수행할 수 있습니다.그러나 공장의 인버터는 태양열 프로젝트 운영의 핵심이며 가동 시간을 보장하는 데 중요합니다.태양광 발전소의 장비 비용 5%가 발전소 가동 중지 시간의 90%를 유발할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.참고로 2018년 Sandia National Laboratory 보고서에 따르면 인버터는 주요 유틸리티 프로젝트에서 고장의 최대 91%의 원인입니다.
하나 이상의 인버터에 장애가 발생하면 여러 태양광 어레이가 그리드에서 분리되어 프로젝트의 수익성이 크게 감소합니다.예를 들어, 250메가와트(MW) 태양광 프로젝트를 고려하십시오.단일 4MW 중앙 인버터의 고장은 최대 25MWh/일 또는 전력 구매 계약(PPA) 요금 $50/일의 경우 1,250MWh의 손실을 유발할 수 있습니다.인버터 수리 또는 교체 중에 5MW 태양광 어레이 전체가 한 달 동안 중단되는 경우 해당 월의 수익 손실은 US$37,500 또는 인버터 원래 구입 비용의 30%입니다.더 중요한 것은 소득 손실은 자산 소유자의 대차 대조표에 파괴적인 신호이며 미래 투자자에게는 위험 신호입니다.
인버터 고장 위험을 줄이는 것은 단순히 1단계 인버터 제조업체에 자금을 지원하는 후보 목록에서 구매하고 가장 저렴한 가격을 선택하는 것 이상입니다.
주요 제조업체를 위해 다양한 크기의 인버터를 개발 및 관리한 10년 이상의 경험을 통해 인버터는 필수품이 아님을 확신합니다.각 공급업체는 고유한 디자인, 설계 표준, 부품 및 소프트웨어뿐만 아니라 고유한 품질 및 공급망 문제가 있을 수 있는 일반적인 기성품 구성 요소 집합을 가지고 있습니다.
적절한 작동 및 유지 관리에서 한 번도 실패한 적이 없는 입증된 모델에 의존하더라도 여전히 위험에 처할 수 있습니다.인버터 업체들은 제조원가를 낮추라는 압박을 받아왔기 때문에 같은 모델의 인버터를 비교해도 디자인은 계속 업데이트될 예정이다.따라서 6개월 전에 신뢰할 수 있었던 선호하는 인버터 모델은 최신 프로젝트에 설치할 때 주요 구성 요소와 펌웨어가 다를 수 있습니다.
인버터 고장의 위험을 줄이려면 인버터 고장의 원인과 이러한 위험을 줄이기 위해 취할 수 있는 조치를 이해하는 것이 중요합니다.
#1 설계: 설계 실패는 IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터), 커패시터, 제어 보드 및 통신 보드와 같은 주요 전자 부품의 조기 노화와 관련이 있습니다.이러한 구성 요소는 온도 및 전기/기계적 응력과 같은 특정 응용 프로그램 및 조건을 위해 설계되었습니다.
예: 인버터 제조업체가 최대 주변 온도 35°C에서 정격 전력 스택의 IGBT를 설계했지만 인버터가 45°C에서 최대 전력으로 작동하는 경우 제조업체가 설계한 인버터 정격은 잘못된 IGBT입니다.따라서 이 IGBT는 노화되어 조기에 실패할 가능성이 높습니다.
때때로 인버터 제조업체는 비용을 줄이기 위해 더 적은 IGBT로 인버터를 설계하는데, 이는 평균 작동 온도/스트레스 및 조기 노화로 이어질 수도 있습니다.아무리 비논리적일지라도 이것은 내가 10-15년 동안 태양광 산업에서 목격한 지속적인 관행입니다.
인버터의 내부 작동 온도와 부품 온도는 인버터 설계와 신뢰성을 위한 주요 고려 사항입니다.이러한 조기 고장은 더 나은 열 설계, 국부적인 방열, 더 낮은 온도 영역에 인버터 배치, 보다 예방적 유지보수 지정을 통해 줄일 수 있습니다.
#2 신뢰성 테스트.각 제조업체는 다양한 전력 수준의 인버터를 평가하고 테스트하기 위해 맞춤형 및 독점 테스트 프로토콜을 보유하고 있습니다.또한 단축된 설계 수명 주기로 인해 특정 업그레이드된 인버터 모델의 중요한 테스트 단계를 건너뛸 수 있습니다.
결함의 #3 시리즈.제조업체가 올바른 애플리케이션을 위해 올바른 구성 요소를 선택하더라도 구성 요소 자체에 인버터 또는 모든 애플리케이션에 결함이 있을 수 있습니다.IGBT, 커패시터 또는 기타 주요 전자 부품이든 전체 인버터의 신뢰성은 공급망 품질의 가장 약한 연결 고리에 달려 있습니다.결함 품목이 결국 태양 전지판에 들어갈 위험을 줄이려면 체계적인 기술과 품질 보증을 수행해야 합니다.
#4 소모품.인버터 제조업체는 팬, 퓨즈, 회로 차단기 및 개폐 장치와 같은 소모품 교체를 포함하여 유지 관리 계획에 대해 매우 구체적입니다.따라서 부적절하거나 관리하지 않으면 인버터가 고장날 수 있습니다.그러나 유사하게 타사 인버터 또는 OEM 소모품의 설계 또는 제조 결함으로 인해 실패할 수도 있습니다.
#5 제조: 마지막으로 최고의 공급망을 갖춘 가장 잘 설계된 인버터라도 조립 라인이 불량할 수 있습니다.이러한 조립 라인 문제는 제조 공정의 모든 측면에서 발생할 수 있습니다.몇 가지 예:
다시 한번, 가동 시간과 장단기 수익성을 유지하려면 검증되고 안정적인 인버터를 설치하는 것이 필수적입니다.제3자 품질 보증 회사인 중국동방항공은 제조업체, 모델 또는 브랜드에 대한 편견이 없습니다.현실은 모든 인버터 제조업체와 공급망에 때때로 품질 문제가 있으며 일부 문제는 다른 것보다 더 자주 발생합니다.따라서 인버터 고장의 위험을 줄이기 위해 신뢰할 수 있는 유일한 솔루션은 일관된 신뢰성 및 품질 보증(QA) 계획입니다.
재정적 위험이 가장 큰 대규모 유틸리티 프로젝트의 대부분의 고객의 경우 품질 보증 계획은 먼저 설계, 아키텍처, 현장 성능 및 현장 조건을 고려할 프로젝트별 옵션을 기반으로 사용 가능한 최상의 인버터를 선택해야 합니다. , 그리드 요구 사항, 가동 시간 요구 사항 및 기타 재정적 요소.
계약 검토 및 보증 검토는 향후 보증 청구에서 자산 소유자가 법적 불이익을 받을 수 있는 모든 언어에 플래그를 지정합니다.
가장 중요한 것은 현명한 QA 계획에는 태양광 발전소용으로 제조된 특정 인버터의 품질에 대한 현장 점검 및 테스트를 포함하여 공장 감사, 생산 모니터링 및 공장 인수 테스트(FAT)가 포함되어야 한다는 것입니다.
작은 것들이 성공적인 태양광 프로젝트의 전체적인 그림을 구성합니다.태양광 프로젝트에서 인버터를 선택하고 설치할 때 품질을 무시하지 않는 것이 중요합니다.
Jaspreet Singh는 CEA의 인버터 서비스 관리자입니다.이 기사를 작성한 후 그는 Q CELLS의 수석 제품 관리자가 되었습니다.