From Sandstorms to Solar Power

Từ cát tới năng lượng mặt trời: Nhà máy điện mặt trời 800 MW tại Qatar

Công suất:

DC: 800 MWp AC: 648 MW

Bộ biến tần:

SG250HX-20

EPC:

PowerChina Guizhou\nKỹ thuật

Bên mua điện:

Kahramaa

Thời gian COD:

2022. 10

Bối cảnh

Trung hòa carbon đã trở thành đồng thuận toàn cầu. Theo đó, Qatar đã công bố tầm nhìn quốc gia nhằm đạt trung hòa carbon vào năm 2030. Thủ đô Doha nằm trên bờ tây nam của Vịnh Ba Tư và giàu nguồn khí tự nhiên và dầu mỏ. Nhà máy điện mặt trời PV công suất 800 MW này nằm cách Doha khoảng 80 km về phía tây. Nó cung cấp điện sạch với chi phí cạnh tranh, giảm sự phụ thuộc của Qatar vào nhiên liệu hóa thạch và cắt giảm phát thải carbon.

Những thách thức

Mặc dù về mặt địa hình Qatar phù hợp cho các nhà máy PV quy mô tiện ích, những cơn bão cát thường xuyên và nhiệt độ cao ở vùng này (vượt quá 50°C / 122°F) gây ra những thách thức đáng kể. Những điều kiện khắc nghiệt này làm cho việc thi công trở nên khó khăn và đặt yêu cầu cao hơn đối với vận hành ổn định của biến tần, máy biến áp và các thiết bị điện khác. Về mặt vận hành, nhà máy 800 MWp bao gồm hơn 1.8 triệu tấm, nơi nhiều vấn đề có thể gây mất công suất, chẳng hạn như che phủ bởi bụi, vỡ tấm và suy giảm PID. Kiểm tra đường cong I-V truyền thống đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và phải ngừng hoạt động nhà máy, sau đó là quá trình tìm lỗi thủ công tốn nhiều thời gian. Quá trình này chậm và tốn kém, làm tăng đáng kể độ khó của công tác vận hành và bảo trì (O&M).

Giải pháp

Do dự án nằm ở vùng sa mạc với ánh nắng dồi dào và hệ số phản xạ cát cao, nhà máy sử dụng mô-đun PV hai mặt (bifacial) kết hợp hệ thống theo dõi (tracking) để tối đa hóa việc thu năng lượng. Sự kết hợp này khiến các bộ biến tần phải hoạt động ở công suất định mức đầy đủ trong thời gian dài, ngay cả khi nhiệt độ môi trường đạt 50°C, đặt ra yêu cầu khắc nghiệt cho hiệu suất của chúng. Để đáp ứng thách thức này, bộ biến tần Sungrow SG250HX-20 sử dụng công nghệ làm mát bằng không khí thông minh, trong khi trạm MV MVS6750-LV dùng bộ trao đổi nhiệt. Những công nghệ tản nhiệt hiệu quả này đảm bảo hệ thống có thể vận hành đáng tin cậy trong môi trường khắc nghiệt của Qatar, bảo đảm lợi tức đầu tư cho chủ sở hữu trong suốt vòng đời nhà máy. Hệ thống giám sát cũng có chẩn đoán đường cong I-V trực tuyến thông minh. Nó thu thập dữ liệu I-V từ mỗi chuỗi PV, và các thuật toán tiên tiến phân tích tình trạng của các mô-đun theo thời gian thực. Hệ thống sau đó có thể xác định chính xác bất kỳ mô-đun nào hoạt động kém và đưa ra đề xuất bảo trì cho đội ngũ O&M, nâng cao đáng kể hiệu quả và giảm tổn thất phát điện.

Các tác động

Nhà máy điện mặt trời 800 MWp này là một dự án mang tính cột mốc cho Qatar, cung cấp 1.8 tỷ kWh điện sạch mỗi năm—đủ để đáp ứng 10% tổng nhu cầu điện của cả nước. Bằng cách giảm phát thải CO₂ gần 1 triệu tấn mỗi năm, nhà máy sẽ cắt giảm 26 triệu tấn CO₂ trong suốt vòng đời. Dự án đã giúp Qatar tiến tới Tầm nhìn Quốc gia 2030 và thực hiện cam kết tổ chức FIFA World Cup 2022 trung hòa carbon. Đây là yếu tố then chốt cho phát triển bền vững của quốc gia và mục tiêu giảm phụ thuộc vào khí đốt cho sản xuất điện.