2021/8/23

台電最大150MW台南鹽田光電場,採用台達集中式太陽能變流器 C1000

台達集中式 太陽能變流器 獲台電肯定,成為台南鹽田數百公頃太陽能光電場的關鍵設備,肩負確保發電效率的重任。台達的產品不僅優於台電規範,專業技術與即時支援更加快了專案的建置速度。
 

建置大型太陽能光電場 力拼能源轉型

 

為了減少對化石能源與核電的依賴,行政院訂定了2025年再生能源需佔總體發電量20%的目標。其中針對太陽能,亦訂下了累積裝置容量於2025年應達20GW的目標,並積極推廣地面型太陽能光電於閒置土地的建置,期能早日實現能源多元化、能源自主供應與環境永續發展的願景。然而,要建置一座地面型太陽能光電場除了得有大量的太陽能板接收日照陽光,亦需其他相關裝置的輔助才能順利將光能轉換成電能。其中,最核心的設備就是將直流電轉換成交流電再併入電網的變流器。
 

變流器本身的功能與供應商的專業能力攸關著光電場的發電效率與建置速度。以大型太陽能光電場而言,場內涉及的裝置眾多,從安裝到併網的過程中經常會有出人意料之外的電力問題發生,而變流器是案場中唯一會發出警訊給上層管理軟體的設備。當變流器偵測出異常並發出警訊時,變流器廠商若無法快速研判問題並提供即時救援,勢將影響光電場的專案建置進度與後續發電效益,說是案場的重要心臟一點也不為過。
 

因此,系統規劃與建置者(EPC)在選購變流器時,除了從功能面來挑選適合案場環境與需求的產品之外,供應商的專業知識、建置經驗與服務支援亦是考量的重點。

 

高濕、高熱、強風加高鹽 集所有惡劣環境條件於一身的台南鹽田光電場

 

為響應政府全力衝刺太陽能光電的綠能政策,台電再生能源處積極尋找能活化經濟價值的可利用土地以興建地面型太陽能光電場。預計到2025年累積裝置容量達1GW目標,投入總金額達新台幣500億元,需要土地面積達1000公頃以上。台電選定了台南市將軍區及七股區的鹽灘地,斥資近百億於214公頃(相當於300座足球場大小)的閒置鹽田,建置總裝置容量達150MW的光電場。專案於2019年3月公開招標,預計於2020年下半年完成,而獲得此標案的是專精電力及能源領域之工程統包及技術服務的星能股份有限公司。

 

由於這個專案佔地面積廣闊與高裝置容量的大型光電場,星能決定選購功率大於500kW以上的集中式變流器,且必須符合以下條件:單機容量1000kW、98%最大轉換效率、IP54防護等級之箱體、寬溫設計、提供保護機制與虛實調控功能等等。此外,鑑於大型案場現場狀況較複雜,建置期間無可避免會出現各式各樣的問題,若變流器供應商或代理商的技術能力不足,光是查找問題就可能耗費一定時間,更遑論解決問題和排除異常。因此,為免影響專案建置進度並確保發電品質,選購時台電與星能均對變流器廠商能否提供即時專業的在地服務特別重視。
 

高效率的集中式三相 太陽能變流器 C1000

 

台達優於標案規格的三相併網型太陽能變流器C1000加上台達專業的服務獲得了台電與星能的青睞。按星能的規劃,數百公頃的鹽田中設置69個40呎貨櫃,每個貨櫃中安裝2台C1000,負責將現場超過48萬片的太陽能板所產生的直流電進行轉換,再以交流電併入電網,讓這座目前全台最大的太陽能光電場每年能提供2億度的綠電供家戶與工商業使用。
 

達為此專案提供的C1000不僅是台灣品牌中唯一能提供1MW的大型集中式變流器,更擁有98.84%的超高效率。白天有日照時能以最大功率將太陽能系統所發的電饋入市電 ,入夜後,其「夜間虛功」功能可以虛功補償的方式來穩定市電電壓,保障電網穩定。此外,由於本專案的設備必須裝設於鹽灘地,地理位置又臨近海邊,因而使得設備面臨著高濕、高熱、強風及高鹽環境的嚴苛考驗。
 

所幸C1000提供IP65等級的機殼,比專案要求的IP54有更佳的防止固態微粒入侵與液體滲透的保護力。寬溫設計的C1000能在較廣的溫度範圍 ( -25°C – 60°C ) 內穩定運作;通過自願性產品驗證 ( VPC ) 與 IEC 60068-2-52 鹽霧測試認證,亦證明了C1000是堅固耐用的優良產品。就算不裝在貨櫃內而以裸機方式裝設於戶外,其極佳耐受度也足以承受嚴苛環境的考驗。針對降載與保護機制,不同於市售產品一遇高溫就大幅降載,C1000會在偵測到環境溫度大於50°C時才開始緩速降載,藉此來維持高發電量。內建的直流斷路器與交流斷路器則提供了保護功能,當發生異常或故障時會自動跳脫以保障變流器與電力系統之安全。
 

技術支援方面,大型的太陽能光電場在併網時,變流器與變壓器需要完美搭配才能穩定輸出功率,否則就容易出現大量諧波導致損傷設備的問題。因此在光電場建置期間,若出現不可預期的問題,台達的原廠客服工程師可全台服務,立刻至現場查找問題;若有需要,台達也能在一個工作天之內完成韌體調適,協助客戶快速排除異常。
 

此外,由於此專案地點特殊,靠近海邊因而特別潮濕的環境,容易讓變流器的絕緣阻抗功能被觸發,影響發電量。台達針對這個環境特性,在兼顧案場安全性的前提下,將絕緣阻抗的設定值調降為最適合案場的阻值,讓系統能提早發電,解決了損失發電量的問題。
 

原廠在地技術服務 成就台灣第一太陽能變流器

 

變流器是太陽能光電場不可或缺的關鍵設備,要發揮最大功效,並非靠產品的功能特色就能實現。若沒有原廠工程師提供即時、專業的協助,變流器的建置與發電表現終將難以達到用戶的預期效果。
 

台達不僅有在地案場保固20年的優質產品能滿足案場的嚴苛要求,更有深厚的軟實力與豐富的建置經驗可為案主提供專業、在地與即時的服務,因而深獲客戶的好評與信賴,使台達能成為2016年至2020年全台太陽能變流器市佔第一的廠商
 

以C1000的成功案例來說,除了此專案獲得了台電與星能的肯定而選用,台南市的新市垃圾掩埋場、花蓮縣的鳳林垃圾掩埋場、以及台南市的曾文水庫也都是採用這款集中式變流器來建置太陽能系統,並已順利完成併網且穩定運行中。
 

今年台糖與中興電工簽約,將於台南七股設立太陽能光電場一案,亦已選定導入C1000作為其電流轉換設備。近期台達也推出電壓更高、全國首台取得VPC認證的DC 1500V組串式變流器M125HV,以更多元的產品選項來滿足不同大型案場的各種需求。

新聞來源:台達能源基礎設施暨工業解決方案事業群