de.wedoany.com-Bericht: Kürzlich führte das Photovoltaik-Prüfteam des CGN Suzhou Thermal Engineering Research Institute im Auftrag des 200-MW-Offshore-Photovoltaikkraftwerks in Ningde, Fujian, eine Elektrolumineszenz(EL)-Prüfung der bereits installierten Photovoltaikmodule durch. Das Team entwickelte auf Basis einer gründlichen Erkundung und Analyse der örtlichen Meeresbedingungen ein maßgeschneidertes Einsatzprogramm. Diese Prüfung war die erste professionelle EL-Prüfung von CGN für nach der Offshore-Installation montierte Photovoltaikmodule. Sie schließt eine technische Lücke in der nachgelagerten Qualitätskontrolle von Offshore-Photovoltaikanlagen und verbessert das ganzheitliche Qualitätsmanagementsystem für Offshore-Photovoltaikprojekte. Bei Offshore-Photovoltaikprojekten werden die Module häufig im Baukastensystem auf dem Kai vorgefertigt. Jeder Modulblock verfügt über spezielle Hebeösen für die Installation. Während der Bauphase werden die Blöcke mit Kränen über diese Ösen vom Kai gehoben, auf Schiffe verladen und schließlich auf See installiert. Da die Bereiche um die Hebeösen dauerhaft Spannungsspitzen ausgesetzt sind, neigen sie zu Spannungsverformungen und strukturellen Schäden. Sie stellen einen kritischen Schwachpunkt in der Qualitätskontrolle vor Ort dar und erfordern spezielle Prüfungen. Gleichzeitig führen komplexe Bedingungen in Küstennähe wie Salznebelkorrosion, Wellenschlag und hochfrequente Vibrationen häufig zu versteckten Rissen in den Modulen, was die Stromerzeugungseffizienz des Kraftwerks verringert und die Lebensdauer der Geräte verkürzt.
Aufgrund der komplexen Meeresumgebung und des hohen Risikos von Arbeiten in der Nähe von Wasser in großer Höhe sind herkömmliche manuelle Inspektionen der Modulblöcke ineffizient, mit hohen Sicherheitsrisiken und begrenzter Prüfgenauigkeit verbunden. Sie können den Anforderungen einer standardisierten Massenprüfung der Module nicht gerecht werden. Um die vielfältigen Herausforderungen durch die Bauweise, die Meeresumgebung und die traditionellen Arbeitsabläufe zu bewältigen, entwickelte das Photovoltaik-Prüfteam des Suzhou Thermal Engineering Research Institute auf Basis der Ergebnisse der Vor-Ort-Erkundung ein maßgeschneidertes EL-Sonderprüfprogramm für die bereits installierten Offshore-Photovoltaikmodule.
Diese Prüfung durchbrach die Grenzen herkömmlicher Prüfungen an Land. Das Team setzte innovativ ein kombiniertes Luft-See-Arbeitsmodell ein: „Drohnen-Luftbildgebung + mobile Stromversorgung durch Schiffsgeneratoren + präzise steuerbare Bestromung der Modulstränge“. Dies ermöglichte eine effiziente Erkennung von Defekten wie versteckten Rissen und Kaltlötstellen in den Offshore-Photovoltaikmodulen und legte so eine solide Qualitätsgrundlage für den langfristigen, sicheren und stabilen Betrieb sowie die effiziente Stromerzeugung des Kraftwerks.
Für die Stromversorgung identifizierte das Team die zu prüfenden Module anhand des elektrischen Anschlussplans der Baustelle. Streng nach den Branchenstandards für Photovoltaikprüfungen wurden die Stränge auf der Wechselrichterseite angeschlossen und die Stromversorgung getestet. Die Stromversorgung auf See erfolgte koordiniert. Das Schiff positionierte sich präzise im Arbeitsbereich unterhalb der Pfahlgründung des zu prüfenden Modulblocks. Mit einem 380V-Generator und einer selbst entwickelten Strang-Anregungsstromquelle wurde ein mobiles, geschlossenes Stromversorgungssystem auf See aufgebaut. Das Team verwendete speziell für das Offshore-Projekt angefertigte Kabel, um den Generator, die Strang-Anregungsstromquelle und die Wechselrichter-Strangstecker der einzelnen Modulblöcke zu verbinden. Durch die Nutzung der vorhandenen Pfahlgründungen und Stege des Kraftwerksgeländes wurde das Problem der fehlenden festen Stromanschlusspunkte auf See effektiv gelöst. Die Stromparameter der zu prüfenden Stränge wurden stabil und normgerecht gehalten, um die technischen Anforderungen der standardisierten EL-Prüfung zu erfüllen. Für die Luftbildgebung wählte das Team zur Vermeidung von Störungen durch böigen Wind auf See und zur Gewährleistung eines stabilen Starts und einer präzisen Positionierung der Drohne den Standort sorgfältig aus. Das hochpräzise RTK-Positionsmodul der Drohne sowie der Start- und Landeplatz wurden auf einer offenen, stabilen Fläche auf der Offshore-Umspannplattform gewählt. Dies vermied effektiv Störungen der Arbeiten und der Bildgebungsgenauigkeit durch Wellen und Wind auf See. Während des Einsatzes startete die mit einer professionellen hochauflösenden EL-Bildkamera ausgestattete Drohne von der Plattform, flog direkt über die zu prüfenden Module und nahm senkrecht nach unten gerichtete EL-Bilder der Module auf. Anhand der Bilddaten wurden interne Defekte erkannt. Die Drohne konnte flexibel über komplexe Strukturen wie Offshore-Stege und Photovoltaik-Gestelle hinwegfliegen und schnell großflächige Modulbilder aufnehmen. Im Vergleich zur herkömmlichen manuellen Inspektion wurde die Arbeitseffizienz um ein Vielfaches gesteigert, während gleichzeitig die Sicherheitsrisiken von Arbeiten in großer Höhe und in Wassernähe auf See vermieden wurden.
Bei dieser speziellen EL-Prüfung für das Offshore-Photovoltaikkraftwerk in Ningde wurden insgesamt über tausend nach der Installation auf See befindliche Photovoltaikmodule einer Qualitätskontrolle unterzogen. Die EL-Bildanalyse ergab, dass alle geprüften Module einwandfreie Bilder aufwiesen. Es wurden keine strukturellen oder fertigungsbedingten Defekte wie Hebeverformungen, versteckte Risse oder Kaltlötstellen an den Lötpunkten festgestellt. Dies bestätigte die Konformität der Bauausführung beim Heben der Modulblöcke und die einwandfreie Qualität der Module selbst. Die Ergebnisse liefern belastbare Daten für die Qualitätsabnahme der Anlagenausrüstung und die langfristige Wartung des Kraftwerks.
Dieses realisierte integrierte Luft-See-Prüfmodell vereint Arbeitseffizienz, Prüfgenauigkeit und Bausicherheit. Es senkt effektiv die Personalkosten und Betriebsrisiken bei Offshore-Photovoltaikprüfungen. Es entstand ein standardisiertes, reproduzierbares und übertragbares EL-Prüfverfahren für Offshore-Photovoltaikanlagen, das als technische Vorlage für die Qualitätskontrolle zukünftiger küstennaher und küstenferner Offshore-Photovoltaikprojekte dient. In Zukunft wird das Photovoltaik-Prüfteam des Suzhou Thermal Engineering Research Institute weiterhin in die intelligente Prüfung neuer Energien investieren, die Fähigkeiten in den Bereichen EL-Prüfung und Infrarot-Thermografie kontinuierlich weiterentwickeln und durch technologische Innovation die Qualitätssteigerung und Effizienzsteigerung über den gesamten Lebenszyklus von Photovoltaikkraftwerken vorantreiben, um den sicheren und grünen Betrieb von Projekten im Bereich neuer Energien zu gewährleisten.
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