Газардуулгын шураг овоолго: Эдгээр нь нарны суурийн ирээдүй мөн үү?
Би анх удаа жижиг экскаватороор газар руу шидэгдэж буй шурагны овоолгыг хараад хоёр удаа нүдээ анивчсан. Бетон ч байхгүй, хатуурах хугацаа ч байхгүй, арматур ч байхгүй - зүгээр л аварга том үйсэн шиг мушгиа хэлбэртэй ган гол доошоо эргэлдэж байна. "Энэ бол гайхалтай богино зам эсвэл тохиолдох гамшиг" гэж бодож байснаа санаж байна. Арван жилийн дараа гурван тивд 200,000 гаруй овоолго суурилуулсны дараа би танд эргэлзэлгүйгээр хэлж чадна: шурагны овоолго нь зүгээр л нэг чиг хандлага биш - эдгээр нь нарны эрчим хүчний хөгжүүлэгчдийг хэдэн арван жилийн турш зовоож байсан олон асуудлын инженерийн шийдэл юм. Гэхдээ нэг чухал зүйл бол тэд зөвхөн хөрс, эргүүлэх хүч, цайрдалтыг ойлгосон тохиолдолд л ажилладаг. Би сурсан бүх зүйлээ танд тайлбарлая.
Нарны цахилгаан станцын хөгжүүлэгчид олон жилийн турш зайлшгүй мэт санагдах хоёр зардалтай тэмцэлдэж ирсэн: бетон ба цаг хугацаа. Бетон суурь нь нэг хавтанг суурилуулахын тулд газар шороо, хэв, арматур, цутгах, дор хаяж 28 хоног хатаах шаардлагатай байдаг. Алслагдсан цөл эсвэл чийглэг, хүйтэн уур амьсгалд энэ хугацаа бүр ч урт байдаг. Мөн байгаль орчны толгойны өвчин байдаг - бетон үйлдвэрлэл нь дэлхийн CO2 ялгаруулалтын 8%-ийг эзэлдэг бөгөөд ногоон гэж мэдэгдэж буй нарны эрчим хүчний төсөл бүр саарал цементийн хавтангаар өөрийн түүхийг чимээгүйхэн нурааж байна.
Гэхдээ зовлон үүгээр дуусахгүй. Цаасан дээр төгс харагдаж байгаа газрыг авч үзье: хавтгай, нартай, хямдхан. Дараа нь та геотехнологийн судалгаа хийж, хөрс нь өргөн шаварлаг, чийгийн өөрчлөлтөөс болж хавдаж, агших хандлагатай болохыг олж мэдээрэй. Бетон суурь таван жилийн дотор хагарч, та анхны суурилуулалтаас илүү үнэтэй мушгиа тулгуурын засварын төлбөрийг төлөх болно. Эсвэл талбай нь налуу дээр байрладаг бөгөөд бетон цутгах бүрт хэвийг жигд байлгахын тулд шахуургын машин, зургаан хүний бүрэлдэхүүнтэй баг шаардлагатай байж магадгүй юм. Хөдөлмөрийн зардал спираль хэлбэртэй болж, хуваарь нь буурч, танай төслийн дотоод өгөөжийн түвшин муу тоглоом шиг харагдаж эхэлдэг.
Үүн дээр хэдэн тоо хэлье. Би Техас мужид 50 МВт-ын нарны эрчим хүчний төслийг харсан бөгөөд EPC гэрээт гүйцэтгэгч нь бетон суурийн ажилд 1.2 сая доллар төсөвлөсөн боловч хатуурах хугацаа нь барилгын хуваарийг хар салхины улиралд шилжүүлснийг олж мэдсэн. Саатал нь тэдэнд 400,000 долларын нөхөн төлбөрт өртсөн. Канадын Альберта мужид өөр нэг төсөл нь хүйтний улмаас бетонон талбайнхаа 30%-ийг орхих шаардлагатай болсон, учир нь хүйтэн жавар тэднийг тэгш бус байдлаас нь гурван инчээр өргөсөн. Тэд засвар үйлчилгээнд 600,000 доллар зарцуулсан бөгөөд модулиуд нь найгасаар л байв.
Одоо үүнийг газардуулгын шураг овоолготой харьцуулж үзье. Xiamen 9Sun Solar Technology Co., Ltd компанид бид нэг оператор болон 3.5 тонн даацтай экскаватор ашиглан цагт 15-20 овоолго суурилуулах боломжтой мушгиа овоолгын шугамыг зохион бүтээсэн. Бетон байхгүй, хатууруулахгүй, арматур байхгүй - зүгээр л хөрсийг хөдөлгөж, ачааллын багтаамжтай шууд хамааралтай эргүүлэх хүчээр байрандаа түгжигддэг шураг. Миний дурдсан Техасын төсөлд бид бетоны техникийн үзүүлэлтийг 28,000 газардуулгын шургаар сольсон. Суурилуулалт 45 хоногийн оронд 11 хоног үргэлжилсэн. Суурийн нийт өртөг 34%-иар буурч, төсөл хоёр сарын өмнө ашиглалтад орсон нь хөгжүүлэгчийн торгууль болон эрт ашиглалтад орох орлогыг 1.8 сая доллараар хэмнэх боломжийг олгосон.
Гэхдээ яагаад нарны суурийн хамгийн том гурван асуудлыг шийддэг болохыг нарийвчлан авч үзье: хөрсний хувьсах чанар, суурилуулах хурд, ашиглалтаас гаргах. Нэгдүгээрт, хөрсний хувьсах чанар. Бетонон дэвсгэр нь танай талбай 100 акр талбайд 12 өөр төрлийн хөрстэй байж болохыг үл тоомсорлодог бүх хүнд тохирсон шийдэл юм. Нөгөөтэйгүүр, газардуулгын эрэг нь геотехникийн тайланд үндэслэсэн тодорхой мушгиа тохиргоотойгоор бүтээгдсэн байдаг. Хэрэв та өтгөн шавар давхаргад цохивол эрэг нь илүү гүн рүү ордог. Хэрэв та суурь чулуулагт цохивол та зогсдог - эргүүлэх хүч хэмжигч нь шаардлагатай даацад хүрсэн үед танд яг хэлж өгдөг. Таамаглал байхгүй, хэт их зураг төсөл байхгүй, дутуу зураг төсөл байхгүй.
Хоёрдугаарт, угсралтын хурд. Би танд тоонуудыг аль хэдийн өгсөн боловч хүний хүчин зүйлийг онцлон тэмдэглэе. Найман хүний бүрэлдэхүүнтэй бетонон баг өдөрт 30 орчим дэвсгэр цутгаж чадна. Хоёр хүний бүрэлдэхүүнтэй газардуулгын шурагны баг нэгэн зэрэг 300 овоолго суурилуулж чадна. Энэ нь талбай дээр бага хугацаа зарцуулах, цаг агаарын саатал гарах эрсдэл бага, нүүрстөрөгчийн ул мөр мэдэгдэхүйц бага гэсэн үг юм. Үнэндээ бидний амьдралын мөчлөгийн шинжилгээгээр газардуулгын шурагны овоолго нь ердийн 1 МВт-ын газардуулгын системийн бетоноос 80% бага нүүрстөрөгчийн ул мөртэй байдаг. Энэ бол маркетингийн яриа биш - энэ бол бидний гуравдагч талын инженерийн компаниас захиалсан үе тэнгийн хянасан судалгаа юм.
Гуравдугаарт, ашиглалтаас гаргах. Нарны цахилгаан станцууд 25-30 жилийн ашиглалтын хугацаатай байдаг ч үүний дараа юу болох вэ? Бетонон дээр та хэдэн мянган тонн нурангитай үлддэг бөгөөд үүнийг алхаар цохиж, зөөж, булшлах шаардлагатай болдог бөгөөд ихэнх хөгжүүлэгчид үүнийг үл тоомсорлодог. Газардуулгын боолтыг ашиглан та тэдгээрийг ижил экскаватораар тайлаад татаж гаргадаг. Газар нь нэг өдрийн дотор анхны байдалдаа эргэн ордог. Газрын түрээс улам үнэтэй болж, газрын эзэд нөхөн сэргээлтийн заалтуудыг улам бүр шаардаж байгаа зах зээл дээр энэ нь тоглоомын дүрмийг өөрчилдөг.
Одоо би эдгээр санааг харуулсан бодит жишээнүүдийг танд танилцуулъя. Испанийн Мурсиа хотын нарлаг тал нутагт 35 МВт-ын нарны цахилгаан станц өвөрмөц сорилттой тулгарсан: хөрс нь сул элс, калишийн холимог байсан бөгөөд энэ нь бетонд чийгтэй хамт тэлж, агшдаг тул маш хэцүү байдаг. Анхны загварт 12,000 бетон овоолго шаардлагатай байсан боловч геотехнологийн тайланд талбайн 40% нь ердөө 50 кПа даацын багтаамжтай болохыг харуулсан. Бид EPC, Ingeniería Solar del Sur-тэй хамтран тухайн хөрсөнд 150 кН багтаамжтай 10 инчийн спираль бүхий газардуулгын боолтыг зохион бүтээсэн. Угсралтын ажил хоёр бригадтай 45 хоног үргэлжилсэн бол бетоны хувьд 90 хоног гэж тооцоолсон. Бетоны нийт өртөг нь 4.1 сая еврогийн үнэтэй харьцуулахад 2.8 сая евро байв. Төслийн менежер Елена Руиз бидэнд "Бид газардуулгын боолтуудад эргэлзэж байсан ч эргүүлэх хүчийг хянах нь овоолгын даацыг бодит цагийн нотолгоо болгон өгсөн. Бид суурийн зардлыг 30% хэмнэсэн бөгөөд хуваарь нь бидний хувьд хамгийн сайн байсан" гэж хэлсэн.
Дараа нь, Техас мужийн Одесса хотод, Пермийн сав газарт хэрэгжиж буй нийтийн аж ахуйн хэмжээний төслийг авч үзье. Хөрс нь бетоныг зэврүүлдэг өргөн уудам шавар, өндөр сульфатын агууламжтай хар дарсан зүүд юм. Эзэмшигч Sunbelt Renewables өмнө нь ойролцоох төсөлд бетонон овоолгын эвдрэлтэй тулгарч байсан бөгөөд хоёр жилийн дотор дэвсгэрийн 15% нь хагарч байжээ. Тэдний шинэ 120 МВт-ын төслийн хувьд тэд газардуулгын боолт руу шилжсэн. Бид 85,000 овоолгыг 3 давхар халуун дүрж цайрдсан, сульфатыг тэсвэрлэх тусгай эпокси бүрхүүлтэй нийлүүлсэн. Суурилуулалтыг 70 хоногт дуусгасан бөгөөд кВт тутамд ногдох өртөг нь бетоны хувилбараас 0.02 доллараар бага байсан. Гүйцэтгэх захирал Марк Томпсон "Эргүүлийн моментийн өгөгдөл нь гол түлхүүр байсан. Бид гуравдагч талын инженерээр эргүүлэх моментийн заалтаар овоолгын бүх багтаамжийг баталгаажуулсан. Бид гурван жилийн хугацаанд нэг ч эвдрэл гараагүй бөгөөд манай ашиглалт, засвар үйлчилгээний зардал 60%-иар буурсан" гэж хэлэв.
Мөн Нидерландын нэгэн тохиолдлыг хуваалцъя. Газар нь үнэ цэнэтэй, байгаль орчны зохицуулалт нь хатуу чанд байдаг. 20 МВт-ын хөвөгч нарны эрчим хүчний төсөл нь хуучин элс олборлодог байсан нуур дээр баригдаж байсан боловч зангууны системийг лаг, элсний холимог байсан нуурын ёроолд суурилуулах шаардлагатай байв. Бетон зангууг усан доор их хэмжээний цутгах шаардлагатай байсан бөгөөд энэ нь өртөг өндөртэй бөгөөд эрсдэлтэй байв. Бид гидравлик эргүүлэх хүч ашиглан баржаас суурилуулж болох 12 инчийн захиалгат спираль бүхий 4000 ширхэг газардуулгын боолтыг нийлүүлсэн. Суурилуулалт 21 хоног үргэлжилсэн бөгөөд зангуу тус бүр нь 250 кН татах хүчин чадалтай болсон. Төслийн менежер Ян де Врис "Бид шумбагчгүйгээр зангууг суурилуулж чадсан нь бидний хөдөлмөрийн зардлыг 500,000 еврогоор хэмнэсэн. Газардуулгын боолтыг мөн салгаж авдаг тул нуурын түрээс 2045 онд дуусахад бид нуурын ёроолыг анхны байдалд нь оруулж чадна" гэж хэлэв.
За одоо уламжлалт нарны эрчим хүчний фермээс гадна хэрэглээний талаар ярилцъя. Газрын боолттой овоолго нь машины зогсоолын нарны байгууламжид төгс тохирно, багана нь ихэвчлэн 20 футын зайтай, ачаалал нь дунд зэрэг байдаг. Эдгээр нь хөрс бохирдсон байж болзошгүй, та гүн ухах эсвэл бохирдуулагч бодис тархах эрсдэлийг хүсэхгүй байгаа бор талбайн талбайд нарны эрчим хүч ашиглахад тохиромжтой. Охайо мужид нэгэн төсөлд бид гүехэн суурь чулуулагтай хуучин үйлдвэрлэлийн талбай дээр нарны эрчим хүчний массивын овоолго суурилуулсан. Газрын боолт нь ердөө 3 фут хөрсөнд шаардлагатай 80 кН багтаамжийг бий болгож чадсан бол бетон нь чулуулгаар дамжин тэслэх шаардлагатай байсан. Нарны эрчим хүчийг газар тариалантай хослуулсан хөдөө аж ахуйн хувьд газрын боолт нь хөрсийг бүрмөсөн гэмтээдэггүй цорын ганц суурь юм. Та тэдгээрийг суурилуулж болно, дараа нь фермер ургацаа ээлжлэн ашиглахыг хүсвэл та тэдгээрийг амархан салгаж, массивыг зөөж болно.
Бид Xiamen 9Sun Solar Technology Co., Ltd компанийнхан овоолго маань олон улсын хамгийн өндөр стандартыг хангасан эсэхийг баталгаажуулахын тулд хэд хэдэн тэргүүлэгч EPC фирмүүд болон хөгжүүлэгчидтэй хамтран ажилладаг. Манай үйлдвэрлэлийн байгууламж нь ISO 9001 гэрчилгээтэй бөгөөд овоолго маань ASTM F3145 болон EN 1993-5 стандартын дагуу туршигдсан. Бид үйлчлүүлэгчдийнхээ геотехникийн инженерүүдтэй нягт хамтран ажиллаж, захиалгат загвар гаргахаас гадна зэврэлтээс хамгаалах салбарын стандарт болох халуун дүрсэн цайрдсан овоолгодоо 25 жилийн баталгаа өгдөг. Манай гол түншүүдийн нэг болох Global Infrastructure Solutions нь АНУ болон Австрали даяар 15 гаруй төсөлд манай овоолгог ашигласан. Тэдний ахлах бүтцийн инженер Дэвид Чен "9Sun-ийн овоолго бол бидний туршиж үзсэн цорын ганц овоолго бөгөөд тогтоосон эргүүлэх хүч-багтаамжийн харьцааг тогтмол хангадаг. Тэдний чанарын хяналтын баримт бичиг нь төгс төгөлдөр юм" гэж хэлэв.
Одоо инженерүүд болон худалдан авалтын менежерүүдээс надаас хамгийн их асуудаг таван асуултыг авч үзье.
Асуулт 1: Тухайн хөрсөнд овоолгын урт болон мушгиа хэмжээг хэрхэн зөв тодорхойлох вэ?Хариулт нь геотехникийн судалгаанд оршино. Бид байршил бүрийн хөрсний төрөл, зүсэлтийн бат бэх, гүний усны түвшинг мэдэх шаардлагатай. Дараа нь бид Америкийн газрын тосны хүрээлэн (API) эсвэл Европын стандарт EN 1993-5-ын даацын багтаамжийн тэгшитгэлийг ашиглан шаардлагатай мушгиа талбай болон суулгалтын гүнийг тооцоолно. Мөн бид угсралтын явцад эргүүлэх хүчний туршилт хийдэг - овоолго хөтлөхөд шаардагдах эргүүлэх хүч нь эцсийн багтаамжтай шууд пропорциональ бөгөөд аюулгүй байдлын коэффициент нь 2.5 байна. Тиймээс, хэрэв эргүүлэх хүч хэмжигч 5000 Нм заадаг бол овоолго нь дор хаяж 125 кН багтаамжтай гэдгийг бид мэднэ. Энэхүү бодит цагийн баталгаажуулалт нь овоолго бүр дээр үнэтэй ачааллын туршилт хийх шаардлагагүй болгодог.
Асуулт 2: Түрэмгий хөрсөнд зэврэлт үүсэх талаар юу хэлэх вэ? Овоолго хэр удаан үргэлжлэх вэ?Манай стандарт овоолго нь дунджаар 85 микрон зузаантай халуун дүрсэн цайрдсан бүрхүүлтэй бөгөөд ISO 9223 стандартын дагуу ихэнх хөдөө, хотын хөрсөнд 50+ жилийн ашиглалтын хугацаатай байдаг. Хлорид эсвэл сульфатын агууламж өндөртэй гэх мэт илүү идэмхий орчинд бид цайрдсан гадаргуу дээр нунтаг бүрхүүлтэй дуплекс системийг санал болгодог эсвэл зэвэрдэггүй гангаар хийж болно. Мөн бид маш хүчиллэг нөхцөлд золиослох анод ашигладаг. Пермийн сав газрын төсөлд бид 100 микрон цайрдсан бүрхүүл болон эпокси давхаргыг ашигласан бөгөөд хөрсний эсэргүүцлийн туршилтыг хийсэн бөгөөд энэ нь жилд 5 микроноос бага зэврэлтийн хурдыг харуулсан бөгөөд энэ нь бидэнд 60 жилийн ашиглалтын хугацаатай гэдэгт итгэлтэй болгож байна.
Асуулт 3: Хүйтэн цаг агаарт хүйтний эрчмийг хэрхэн зохицуулдаг вэ?Газардуулгын боолт нь хөлдөлт-гэсэлтийн мөчлөгт бага өртдөг тул хүйтний улиралд бетоноос илүү сайн байдаг. Мушгиа хавтангууд нь хүйтний шугамын доор шигдсэн бөгөөд гол нь гөлгөр тул хөрс наалдаж, овоолгыг дээш татахгүй. Бид овоолгыг хүйтний шугамын доор хамгийн багадаа 1.5 метр гүнтэй байхаар зохион бүтээсэн бөгөөд өргөгдөхөөс хамгаалахын тулд ихэвчлэн хоёр дахь мушгиа нэмж хийдэг. Альбертагийн төсөлд бид -40°C хүртэл хүйтэн өвөлтэй байсан бөгөөд овоолгод хөдөлгөөнгүй байсан. Гол нь мушгиа нь эзэлхүүний мэдэгдэхүйц өөрчлөлтөд өртдөггүй хөрсний давхаргад байгаа эсэхийг шалгах явдал юм.
Асуулт 4: Газардуулгын боолтыг налуу эсвэл тэгш бус газар дээр ашиглаж болох уу?Мэдээж. Хамгийн том давуу талуудын нэг нь ганц овоолгын баг тэгшлэх дэвсгэр эсвэл тулгуур хана шаардлагагүйгээр налууг зохицуулж чаддаг явдал юм. Шаардлагатай бол шураг овоолгыг өнцгөөр суурилуулж болох бөгөөд бид бэхэлгээний бүтцийг тэгшлэхийн тулд тохируулж болох хаалт бэхэлгээг холбож болно. Португалд саяхан хийгдсэн төсөлд бид 20 градусын налуу дээр ямар ч асуудалгүйгээр овоолго суурилуулсан. Бид түр зуурын тавцан барих шаардлагагүй тул угсралт нь бетон зуурмагаас хурдан байсан. Цорын ганц шаардлага бол экскаватор тухайн байршилд нэвтрэх боломжтой байх явдал бөгөөд энэ нь ихэвчлэн асуудал биш юм.
Асуулт 5: Бүх хүчин зүйлийг оруулаад кВт тутамд эсвэл овоолго тутамд өртгийн харьцуулалт юу вэ?Овоолго тус бүрээр нь авч үзвэл, газардуулгын боолт нь хэмжээ болон бүрээснээс хамааран овоолго тутамд 80-150 долларын үнэтэй байдаг бол бетонон дэвсгэр нь 200-400 долларын үнэтэй байдаг. Гэхдээ жинхэнэ хэмнэлт нь угсралтын хурд болон хөдөлмөрийн бууралтаас үүдэлтэй. 1 МВт-ын нарны эрчим хүчний цахилгаан станцын хувьд танд 2,000 овоолго хэрэгтэй байж магадгүй. Бетон зуурмагийг 10 хүний бүрэлдэхүүнтэй багтайгаар 30 хоног шаардагдах бөгөөд хөдөлмөрийн зардал 150,000 доллар болно. Газардуулгын боолтын уусмалыг 3 хүний бүрэлдэхүүнтэй багтайгаар 10 хоног шаардагдах бөгөөд хөдөлмөрийн зардал 30,000 доллар болно. Та мөн тоног төхөөрөмжийн түрээсийг хэмнэж, бетон хүргэх, хатаах зардлаас зайлсхийх болно. Нийтдээ үйлчлүүлэгчид суурийн зардлаасаа 20-40% хэмнэсэн байхыг бид харсан. Өмнөх COD-оос мөнгөний цаг хугацааны үнэ цэнийг тооцвол хэмнэлт бүр ч өндөр байж болно.
Одоо би тодорхой дүгнэлтээр өндөрлөе. Газрын шураг овоолго нь хачин талбайд зориулсан жижиг бүтээгдэхүүн биш - эдгээр нь нарны эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн батлагдсан, зардал багатай, тогтвортой суурийн шийдэл юм. Эдгээр нь бетоны байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг арилгаж, барилгын ажлыг хурдасгаж, ашиглалтаас гаргах ажлыг хялбар болгодог. Xiamen 9Sun Solar Technology Co., Ltd компанид бид ашиглалтын хэмжээний төслүүдийн хатуу шаардлагыг хангахын тулд овоолгоо сайжруулахад арван жил зарцуулсан. Манай инженерийн баг танд эргүүлэх хүч-багтаамжийн тооцоо зэрэг геотехникийн нарийвчилсан дизайны тайланг өгөх боломжтой бөгөөд бид танай талбай дээр баталгаажуулах туршилтын овоолго хүртэл нийлүүлж чадна.
Хэрэв та дараагийн алхамыг хийхэд бэлэн бол "Нарны эрчим хүчний хэрэглээнд зориулсан газардуулгын шураг овоолгын зураг төсөл, суурилуулалтын шилдэг туршлагууд" нэртэй манай цогц техникийн цагаан баримт бичгийг татаж авахыг зөвлөж байна. Үүнд ачааллын хүснэгт, зэврэлтийн өгөгдөл, кейс судалгаа багтсан бөгөөд энэ нь танд мэдээлэлтэй шийдвэр гаргахад туслах болно. Эсвэл хэрэв та хүсвэл манай борлуулалтын инженерүүдийн нэгтэй утсаар холбогдож, таны төслийн урьдчилсан загварыг танд танилцуулж болно. Манай вэбсайтаар дамжуулан бидэнтэй холбогдоорой, бид 24 цагийн дотор тантай холбогдох болно. Нарны суурийн ирээдүй газар дээр биш, харин шураг дээр байна.
