Každý, kdo se zabývá výrobou fotovoltaických elektráren a lithiových baterií, ví jednu věc: nejsou to náklady na vybavení, které vás udrží v noci vzhůru-, ale když se pokazí dodávka plynu.
Stahovák křišťálu běží stovky hodin v kuse. Ztratit dusík jen na pár minut a ta grafitová horká zóna uvnitř pece je do značné míry toast. Náhradní horká zóna běží několik set tisíc RMB a navíc se díváte na dva až tři dny výpadku pro výměnu. To je důvod, proč žádná fotovoltaická faba se skutečným měřítkem nešetří rozpočet na plyn.
Proč kryogenní ASU a ne nějaká jiná metoda tvorby dusíku?
To je otázka, kterou si klade každý manažer nákupu u nových projektů. PSA vypadá levně. Membrána vypadá ještě levněji. Na cenovku výbavy ale nelze jen zírat.
Spotřeba dusíku v tahači krystalů má určitý charakter-vysoký objem a nepřetržitý provoz. S patnácti až dvaceti pecemi běžícími najednou se hodinová spotřeba snadno protlačí přes 15 000 metrů krychlových. Abyste dosáhli tohoto objemu pomocí PSA, potřebovali byste několik paralelně běžících jednotek. Zabírají podlahovou plochu a tato molekulární sítová lůžka je třeba každé dva až tři roky vyměnit-, což znamená, že když to uděláte, musíte věci vypnout.
Pak je tu záludnější problém: kolísání čistoty. PSA dusík s obsahem kyslíku kolem 10 ppm je považován za slušný. Ale stahováky krystalů potřebují méně než 1 ppm. Tato mezera 9 ppm se promítá do oxidačních rychlostí na horkém grafitu, které se liší o násobky, nikoli o procenta. Viděli jsme, že rostliny používají PSA, aby ušetřily počáteční náklady, jen abychom sledovali, jak životnost horké zóny klesá ze dvou let na sotva přes jeden. Peníze, které „ušetřili“ na vybavení, skončily pohřbené ve spotřebním materiálu.
Kryogenní ASU stojí předem více. Není tam žádný argument. Ale odděluje vzduch fyzickou rektifikací-zkapalňováním následovanou destilací. Čistota dosáhne 99,999 % a zůstane tam. Obsah kyslíku pod 0,5 ppm je normální provoz, ne nějaký teoretický limit.
Tahání krystalů má další požadavek na teplotu dusíku-
Tento detail se málokdy dostane do technických specifikací, ale každý, kdo strávil čas na podlaze, to ví. Čerstvě odpařený kapalný dusík vychází při teplotě minus 180 stupňů Celsia. Dej to přímo do pece a tepelné pole se zhroutí. Křemíkový ingot začne házet dislokace. Dusík ze stanice ASU tedy musí nejprve projít odpařovačem a ohřát se zpět na přibližně dvacet stupňů, než se vůbec dostane do dílny.
Zní to přímočaře. V praxi to znamená celou smyčku automatizované regulace teploty a tlaku. Okolní teplota kolísá mezi zimou a létem a výstupní teplota vaporizéru se mění s ní. Někdo to musí hlídat. Moderní balíčky ASU jsou dodávány s vestavěnou automatizací, ale během uvádění do provozu? Stále chcete zkušenou ruku, která to vytočí.
Buněčná stránka věci je jiný příběh
Výroba fotovoltaických článků je nyní o N-typu TOPCon a HJT. Tyto procesy žvýkají speciální plyny-oxid dusný, silan, co si jen vzpomenete. Odkud se ty plyny berou? Vstupní surovinou je vysoce-dusík. Pokud tam není čistota dusíku, nečistoty se dostanou do syntetizovaných speciálních plynů a účinnost článku dostane přímý zásah.
Role kryogenního ASU v tomto dodavatelském řetězci je zajímavá, když ustoupíte a podíváte se na to. Není to konečný produkt. Je to však nezbytný předpoklad pro každý další-proces vysoké čistoty.
V katodových materiálech lithiových baterií se hlavní událostí stává vedlejší produkt ASU
Trojsložkové materiály s vysokým -niklem potřebují během slinování atmosféru bohatou na kyslík-. Kryogenní ASU, zatímco vyrábí dusík, také generuje masivní proud kyslíku o čistotě 99,6 % nebo lepší. Ten kyslík se přivádí přímo do pecí. Jeden systém zpracovává oba plyny. To je mnohem lepší, než kupovat kapalný kyslík nákladem náklaďáku. Přeprava LOX není levná a v letních vedrech-ztráty z varu znamenají, že objem, který se skutečně dostane do vaší nádrže, jen zřídka odpovídá faktuře.
Jedno úskalí při výběru zařízení: fixace na jmenovitou kapacitu
Jmenovitý výkon na technickém listu ASU odráží podmínky návrhu. Ale poptávka po plynu na nové lince na výrobu energie není plochá. Spotřeba mezi fází tavení-a fází stabilizace na vytahovači krystalů může kolísat o více než třicet procent. To, zda může zařízení fungovat stabilně při částečném zatížení, je důležitější než číslo hlavní kapacity.
Tím se dostáváme k technickému bodu zvaný-kontrola proti přepětí. Kompresory při nízkém průtoku cukají a mohou se unášet do oblasti přepětí. Špatně s tím a poškodíte stroj. Slušné moderní jednotky jsou dodávány s automatickými recyklačními ventily a seřízením vstupních vodicích lopatek, které reagují na skutečné použití. Ale vyladění těch parametrů během nastavení je tak trochu umění. Špatně nastavení a stejně se to přežene.
Další řádkovou položkou, která má tendenci se ořezávat, je záložní systém kapalného dusíku.
Některé projekty, které se snaží obsáhnout počáteční rozpočet, si myslí, že samotná ASU má dostatečnou redundanci, takže mohou přeskočit zásobník na kapalinu a odpařovače. Pak se mřížka zachvěje nebo se vypne kompresor a bez kapalné zálohy, která by se dala spustit, celá řada ztmavne. Vytahování PV krystalů a slinování článků nejsou laskavé k neplánovaným zastavením. Ztráta z jednoho výpadku převyšuje cenu, kterou by tento záložní systém stál.
A účet za elektřinu potřebuje jasný{0}}pohled
Více než sedmdesát procent provozních nákladů kryogenního ASU tvoří elektřina. Účinnost zařízení se snižuje na spotřebu energie na jednotku vyrobeného dusíku. Současné běžné konstrukce ASU mohou dodávat metr krychlový dusíku za méně než 0,35 kWh. Starší zařízení může být stále severně od 0,4 kWh. Spočítejte si čísla pro středně-velkou FV elektrárnu, která je v provozu osm tisíc hodin ročně, a tato mezera v efektivitě činí ročně několik set tisíc RMB.
Existuje další nákladová páka: cena za energii za čas--využití. Provozujte ASU tvrdě v noci, kdy jsou ceny levné, a ukládejte kapalný dusík do zásoby. Vytočte zpět během špičkových denních sazeb a vypařte se z nádrže. Tato strategie může snížit celkové náklady na plyn o dalších deset procent. Upozornění: nádrž na kapalinu musí mít správnou velikost, jinak ji není kam umístit.
Kryogenní technologie ASU není v novém energetickém sektoru úplně nová. Ale zůstává to jedna z mála věcí v rostlině, která absolutně nemůže jít stranou. Stabilní plyn znamená stabilní vedení. Stabilní linie znamená, že výnos zůstává tam, kde má být.
Společnost Shenger Gas působí v průmyslových plynových zařízeních již léta a nemá nedostatek projektů PV a lithia. Pochopili jsme toto: zákazníci nepotřebují jen krabici, která vyrábí plyn. Potřebují, aby celá jejich zásoba plynu běžela bez dramatu. Vše od počátečního modelování toku a výběru zařízení až po uvedení do provozu a odezvu na náhradní díly-to je to, co určuje, zda projekt proběhne hladce nebo se změní v bolest hlavy.
