Energia

China inventa ferramentas anti-nuvem em torre de energia solar concentrada

Após forte desempenho inicial, a Supcon Solar está implementando medidas de impacto na nuvem na torre de energia solar concentrada Delingha de 50 MW para aumentar ainda mais a produção.

Em março, a Supcon Solar da China disse que havia excedido as metas de produção de seis meses em sua planta de torre de 50 MW de energia solar concentrada de Delingha, na província de Qinghai, e registrou “taxas de realização” de produção acima de 100% desde janeiro.

A Supcon Solar está construindo sistemas para reduzir os riscos das nuvens na usina solar térmica Delingha de alta altitude.

Um dos primeiros projetos de torre de grande escala na China, Delingha inclui sete horas de armazenamento de energia térmica (TES) e está localizado a uma altitude de 3.017 metros, ao lado de um projeto piloto Supcon de 10 MW.

A Supcon desenvolveu a planta de 50 MW e forneceu os principais serviços de construção de contratos de tecnologia e engenharia (EPC). Apesar das condições climáticas adversas , a fábrica foi construída em um tempo recorde de 18 meses. A fábrica atingiu a carga máxima em abril de 2019 e iniciou as operações comerciais em setembro.

Agora, a Supcon está combinando aprendizados de equipamentos com a mais recente tecnologia de IA de ponta para reduzir riscos climáticos e melhorar ainda mais o desempenho, disse Jin Jianxiang, presidente da Supcon, à New Energy Update.

A Supcon acredita que pode atingir uma taxa média de atendimento em Delingha acima de 100% no primeiro ano, disse Jianxiang, muito acima das taxas típicas de 70 a 80% estabelecidas em contratos globais de EPC.

Esses ganhos são um bom presságio para o projeto da torre de energia solar concentrada Minos de 50 MW na Grécia, na qual a Supcon fornecerá serviços de tecnologia e EPC.

Proteção contra intempéries

Devido à sua localização, a planta de Delingha deve suportar grandes variações de temperatura, tempestades de areia e cobertura frequente de nuvens.

O Clouds interrompeu as operações por 24 dias nos primeiros seis meses de operações comerciais, enquanto não houve paralisações devido à falha do equipamento, disse Supcon.

               Delingha CSP output, taxas de cumprimento nos primeiros seis meses

https://newenergydrupalfs.s3.amazonaws.com/china_delingha_csp_performance_first_six_months_supcon_solar.png

Fonte: Supcon Solar

A Supcon usou os aprendizados de sua planta piloto, online desde 2013, para selecionar e otimizar equipamentos.

“Reforçamos a resistência às intempéries do heliostato por meio de técnicas personalizadas de seleção, estruturação e fabricação de materiais”, disse Jianxiang.

Para lidar com as variações de temperatura e densidade de fluxo, a equipe reforçou a resiliência estrutural do receptor para melhorar a eficiência e prolongar a vida útil.

A Supcon também usou uma estrutura de fundação exclusiva para os tanques de sal fundido, disse Jianxiang.

“Usamos um composto à base de cerâmica … o que aumenta a capacidade de carga e reduz a perda térmica”, disse ele.

Cerca de 95% do equipamento da fábrica é proveniente da China, o que ajuda a reduzir os custos de capital e os tempos de manutenção.

“O serviço pós-venda terá um impacto decisivo no desempenho”, afirmou Jianxiang. “Fornecedores nacionais podem resolver problemas de produtos dentro de uma semana, enquanto fornecedores estrangeiros precisam de duas, até quatro semanas para prestar o serviço.”

Poder de dados

A Supcon também integrou a mais recente tecnologia automatizada da Delingha para melhorar o desempenho.

O campo de heliostato é totalmente automatizado, usando a tecnologia de visão de máquina e algoritmos avançados para detectar desvio de heliostato e alimentar sistemas de auto-calibração. O desalinhamento dos heliostáticos pode afetar seriamente o desempenho e se torna mais significativo para plantas maiores de CSP devido às maiores distâncias entre o heliostato e a torre de CSP.

A planta de Delingha também usa aprendizado de máquina para responder a diferentes condições climáticas. O sistema processa dados históricos crescentes para selecionar os modos de operação ideais.

Além disso, um veículo automatizado é usado para limpar os heliostáticos, aumentando a eficiência e reduzindo os custos de limpeza .

Aprendizagem na nuvem

A cobertura de nuvem continua sendo um risco operacional essencial para Delingha, como mostrado nas falhas iniciais.

A usina pode fornecer eletricidade estável durante um curto período nublado, mas nuvens “repentinas e inesperadas” podem afetar a operação e levar ao desligamento do sistema, disse Jianxiang.

Os sistemas em nuvem impõem choques térmicos e fadiga de calor no receptor, aumentando os problemas de segurança e reduzindo a vida útil dos componentes, disse ele.

Os avanços nos sistemas de câmeras em nuvem aumentarão a eficiência das usinas térmicas solares nos próximos anos, dizem os pesquisadores.

Agora, a Supcon está usando dados meteorológicos e de processamento de imagens em Delingha, para prever o movimento das nuvens e medir o impacto na planta. Esses dados permitirão que a Supcon ajuste o campo solar para garantir uma distribuição uniforme da energia solar na superfície do receptor e evitar problemas de fluxo de sal fundido ou, se for necessário um desligamento, minimizar o tempo de inatividade.

“Nos próximos seis meses, estaremos comprometidos com otimizações de operação, principalmente na solução de nuvens”, disse Jianxiang.

Como resultado, espera-se que a taxa de atendimento aumente “significativamente”, disse ele.

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