Регулярное обслуживание необходимо для поддержания гибридной электрической мини-сети в хорошем состоянии, а также для выявления возможных сбоев и механических проблем. Системный оператор должен быть лицом, проводящим регулярное техническое обслуживание. Однако многие проблемы трудно идентифицировать, поэтому рекомендуется периодическая общая проверка у профессионала. В случае крупных гибридных систем ВИЭ, которые поставляют энергию в общину, по крайней мере, один квалифицированный электрик должен входить в штат оператора гибридной системы ВИЭ. Фонд обслуживания — общая характеристика успешных гибридных мини-электросетей с ВИЭ.

Помимо важности доступа к капитальным затратам проектов, создание устойчивого финансового потока для регулярного обслуживания может оказаться сложной задачей. Нередко бывает, что первоначально успешные установки вскоре заканчивались неудачей из-за отсутствия доступа к средствам на техническое обслуживание. Это особенно важно при замене некоторых элементов, например батарей. Бизнес-модель, основанная на продаже энергетических услуг, имеет решающее значение для избежания проблем, вызванных нехваткой средств, необходимых для покрытия затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание. Любая электрическая система требует регулярного обслуживания в течение длительного времени. Солнечные фотоэлектрические системы требуют меньшего количества часов с точки зрения обслуживания по сравнению с другими электрическими устройствами (например, дизельными генераторами). Некоторые другие электрические устройства, такие как свинцово-кислотные батареи, используемые на некоторых объектах ВИЭ, требуют регулярных проверок.

Техническое обслуживание фотоэлектрической электростанции

Солнечная фотоэлектрическая установка требует обслуживания фотоэлектрических панелей для достижения оптимальной производительности. Фронтальная поверхность (стекло) солнечного фотоэлектрического модуля должна оставаться чистой от пыли и грязи. Типичное обслуживание фотоэлектрической солнечной установки включает следующее:

Чтобы удалить пыль и грязь с солнечных фотоэлектрических модулей, промойте панель водой. Если на модуле есть другой помет, который труднее удалить, протрите поверхность панели губкой, смоченной в холодной воде. Следует использовать специальные моющие средства, специально изготовленные для очистки солнечных батарей.

Визуальный осмотр может выявить дефекты в модулях, такие как трещины, расслоение, запотевание стекла или утечки воды. Местоположение выявленных дефектов следует отмечать в системном журнале, чтобы отслеживать, не повлияет ли их дальнейшее ухудшение на результат. Модули с трещинами или повреждениями ламината в конечном итоге становятся уязвимыми для влаги и развивают высокие токи утечки. В этом случае их необходимо удалить из массива и заменить. В большинстве солнечных фотоэлектрических модулей используется закаленное стекло, которое разбивается на мелкие кусочки при напряжении или ударе. В то время как физическое повреждение может быть заметно в случае ударов, разбитое стекло может не быть заметно на расстоянии в солнечном фотоэлектрическом модуле.

О разрушении модуля обычно свидетельствует расслоение, влажность или коррозия, особенно вблизи соединений сборных шин ячеек и краев ламинатов.

Необходимо контролировать состояние монтажной рамы. Болты крепления массива необходимо проверить на предмет ржавчины. Каркас и модули должны быть надежно закреплены. Распределительные коробки необходимо проверить, чтобы убедиться, что провода не пережеваны грызунами или насекомыми.

Разъемы постоянного тока, используемые для соединения модулей между собой, следует периодически проверять. Пыль, соль или влага могут проходить через изоляционное соединение, что приводит к ускоренной коррозии металлических контактов. Со временем сечение меди уменьшается из-за коррозии, образуя горячую точку и вызывая повреждение разъема. Поврежденные разъемы следует заменить.

Весь мусор вокруг солнечных фотоэлектрических батарей должен быть удален во время операций по техническому обслуживанию, поскольку они представляют потенциальную опасность возгорания. Кроме того, требуется теневой контроль над фотоэлектрическими панелями, поскольку это может сильно повлиять на выходную мощность массива. Если во время визуального наблюдения трудно установить степень проблем с затенением, можно применить инструмент оценки затенения от солнечного света.

Техническое обслуживание малых ветряных турбин

Небольшие ветряные турбины обычно требуют более высокого уровня обслуживания по сравнению с фотоэлектрическими электростанциями, поскольку конкретные требования к техническому обслуживанию зависят от конструкции и условий эксплуатации (например, сильный или умеренный ветер). Как правило, техническое обслуживание ветряной турбины включает в себя несколько простых задач, таких как смазка, визуальный и звуковой осмотр, а также проверка растяжек, болтов и / или винтов один или два раза в год. Другое интенсивное обслуживание (например, ремонт лопастей ротора и замена растяжек) может потребоваться в среднесрочной перспективе (2 или 3 года).

Для достижения хороших показателей эффективности необходимо проводить регулярные и плановые работы по техническому обслуживанию. Ремонт и наличие запасных частей — основные проблемы для долгосрочной эксплуатации малых ветряных турбин. Все большее количество установок в зонах гибридных электрических мини-сетей включает системы дистанционного управления для мониторинга производительности и потенциальных отказов на ранних стадиях.

Рекомендуется, чтобы производитель или специалист разработали конкретные инструкции по планированию, установке и обслуживанию гибридной мини-сети. Эти руководящие принципы, в которых участвуют разработчики проектов, должны применяться в течение определенного периода времени, чтобы гарантировать надлежащую эксплуатацию и техническое обслуживание. В качестве альтернативы, компонент местного обучения должен быть включен в каждый проект.

Типичное техническое обслуживание небольшой ветряной турбины включает следующее:

Периодическая проверка башни. Натяжение троса, зажимы и крепления необходимо периодически проверять. Гайки и болты в нижней части анкерных башен также следует периодически проверять.

Смазка и смазка движущихся частей. Производители ветряных турбин предоставляют специальные руководства и руководства, в которых объясняется, как следует проводить процесс смазки, и указывается тип масла, которое следует использовать. Небольшой ветряк нужно смазывать один-два раза в год. Ветряные турбины, расположенные в местах с сильным ветром, требуют не менее двух смазок в год.

Лезвия следует проверять ежегодно. Если краска покрывающего лезвия потрескается или лента на передней кромке оторвется, оголенное стекловолокно или дерево быстро изнашиваются. Кроме того, влага, которая проникает в лопасти, приводит к дисбалансу ротора, вызывая нагрузку на ветрогенератор. Скорее всего, через 10-15 лет потребуется замена лезвий. При соответствующей установке и техническом обслуживании турбина может прослужить около 20 лет. При надлежащем техническом обслуживании количество механического шума, производимого ветряной турбиной, может быть сведено к минимуму.

Ветровая турбина состоит из движущихся частей и высоких башен. По возможности рекомендуется наклоняемая мачта, поскольку ее можно опустить на землю для проведения технического обслуживания. Тем не менее, для опускания опускающейся башни также требуется обучение и специальное оборудование, так как даже турбина мощностью 1 кВт требует приблизительно 700 килограммов силы. Небольшие ветряные турбины, требующие подъема, должны иметь рабочую платформу, систему защиты от падения и крепления для защиты от падения для обеспечения безопасности персонала на работе. Спуск или подъем на башню ветряной турбины требует обучения технике безопасности на башне.

Дизель-генераторная установка

Генераторные установки, установленные в изолированных мини-сетях, обычно имеют мощность от 5 кВт до нескольких сотен кВт, в зависимости от требуемой нагрузки и мощности гибридной системы. Меньшие генераторы мощностью менее 5 кВт обычно используют бензин в качестве топлива, в то время как генераторы большей мощности полагаются на дизельное топливо. В гибридных энергосистемах преимуществом дизель-генераторной установки является возможность диспетчеризации. Генераторные установки улучшают качество обслуживания и надежность поставок, поскольку они способны уравновешивать прерывистую выработку электроэнергии из возобновляемых источников энергии.

Срок службы дизельного генератора обычно составляет 3-5 лет непрерывной работы. В гибридных мини-электросетях стратегия эксплуатации заключается в минимизации расхода топлива и максимальном сроке службы генератора, предпочтительно до 20 лет или даже больше. Дизель-генераторная установка требует регулярных проверок уровня масла с интервалами, указанными в руководстве по двигателю. Рекомендуется установить счетчик наработки, чтобы определить, когда необходимо техническое обслуживание.

Для проведения профилактического обслуживания обычной дизель-генераторной установки необходимо, по крайней мере, выполнить следующие задачи и следовать другим процедурам периодического обслуживания и испытаний, предложенным производителем:

Часто заполняйте топливные баки.

Заменяйте масло для дизельного двигателя через каждые 1000 часов работы и примерно каждые 4 месяца, в зависимости от того, что наступит раньше.

Замените элемент топливного фильтра и проверьте прокладки на предмет повреждений. Эту задачу следует выполнять не реже, чем каждые 1000 часов работы.

Пусковой аккумулятор следует проверять один раз в месяц, и если дизель-генераторная установка не используется в течение длительного времени, аккумулятор следует перезарядить. Напряжение аккумуляторной батареи ни в коем случае не должно быть ниже 12 вольт.

Очищайте первичный воздушный фильтр и элементы предварительного фильтра каждые 60-70 часов или в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации. Запрещается использовать генератор, если элемент воздушного фильтра засорен или поврежден.

Проверяйте дизельный двигатель на наличие незакрепленных, поврежденных или отсутствующих деталей один раз в месяц.

Проверяйте износ щеток генератора каждые 1000 часов или по мере необходимости. Длина должна быть минимум 1,2 сантиметра. При необходимости замените щетки.

Заменяйте топливные форсунки каждые 1000 часов работы.

Заменяйте топливный насос форсунки каждые 2000 часов работы.

Проверьте корпус топливного фильтра на наличие воды или других загрязнений. Проверьте наличие утечек топлива.

Аккумуляторные системы хранения электроэнергии

Литий-ионные батареи (LIB), как и любые другие батареи, являются перезаряжаемыми устройствами хранения. Их работа основана на движении ионов внутри ячеек от отрицательного электрода к положительному во время разряда и обратно при зарядке. Ячейки LIB состоят по существу из трех компонентов: положительного электрода (катода), отрицательного электрода (анода) и электролита между ними. Положительный электрод обычно изготавливается из химического соединения, называемого оксидом лития-кобальта (LiCoO2), которое является наиболее распространенным. Существует несколько других типов LIB, таких как фосфат лития-железа (LiFePO4) или литий-титанатная батарея; последний тип имеет более высокую степень зарядки, чем другие батареи литиевой технологии.

Хотя LIB не требуют обслуживания, они требуют меньшего обслуживания по сравнению с другими технологиями хранения. LIB требуют регулярного обслуживания и осторожности при их использовании и обращении, которые в основном связаны с контролем окружающей среды и для обеспечения надлежащей работы батареи: система управления аккумулятором (BMS) и зарядное устройство обнаруживают скрытые опасности и вовремя решают проблемы.

Регулярно проверяйте соединительные предохранители, контакторы и предохранители, а также степень затяжки всех болтов, соединяющих полюса батареи. Регулярно проверяйте надежность подключения всех силовых разъемов и электрических разъемов, а также проверяйте изоляцию электрической цепи и соединение кабелей и шин. Проверьте разницу в напряжении и токе аккумулятора между обнаруженными BMS и фактическими измеренными данными, точность получения сигнала BMS, а также необходимость калибровки точности расчета состояния заряда (SOC). Проверьте целостность всего комплекта батарей. Если статическая или динамическая разница напряжения аккумулятора слишком велика, выполните действия по устранению неполадок.

LIB работают над электрохимической реакцией; Однако циклирование (процессы зарядки и разрядки), повышенная температура и старение со временем снижают производительность. Производители (ноутбуков и мобильных телефонов) применяют консервативный подход и заявляют, что срок службы LIB в большинстве потребительских товаров составляет от 300 до 500 циклов разрядки и зарядки. Тем не менее, для других приложений LIB, а также для электромобилей или накопителей энергии в электрических сетях необходимо увеличить срок службы до более 10 лет. Можно увеличить срок службы батареи, если известны механизмы деградации.

Оценка срока службы батареи с помощью подсчета циклов в настоящее время является интенсивной исследовательской темой. Принимая во внимание количество циклов, некоторые производители устройств предлагают замену батареи с отметкой даты. Этот метод также ненадежен, поскольку он игнорирует определенные профили мощности зарядки и разрядки, а также условия окружающей среды. Батарею можно заменить раньше указанного срока из-за интенсивной эксплуатации или неблагоприятных температурных условий.

Одним из ключевых показателей эффективности LIB является ее емкость хранения. Емкость аккумулятора, измеряемая в кВтч, обычно является четким показателем состояния аккумулятора. Другие параметры, такие как внутреннее сопротивление и саморазряд, также являются важными индикаторами, хотя они менее важны для прогнозирования окончания срока службы батареи. Полная емкость хранилища ожидается в течение первого года эксплуатации; Однако эффект полки может повлиять на производительность. Что касается рабочей температуры, LIB ухудшается из-за стресса при воздействии тепла и из-за поддержания ячейки при высоком зарядном напряжении.

Аккумулятор, в котором температура превышает 30 ° C, считается высокотемпературным, а для большинства LIB напряжение выше 4,10 В на элемент считается высоким напряжением. Воздействие на аккумулятор высокой температуры и длительное пребывание в полностью заряженном состоянии вызывает больший стресс, чем езда на велосипеде.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные батареи также должны храниться в помещении, защищенном от экстремальных температур и грязи, но они требуют более периодического обслуживания. Свинцово-кислотные батареи, наряду с небольшими ветряными турбинами, обычно являются оборудованием, которое требуется для большинства операций по техническому обслуживанию в гибридной системе возобновляемой энергии. Регулярный уход сильно влияет на срок службы батареи.

В гибридных мини-электросетях используются два основных типа свинцово-кислотных аккумуляторов:  аккумуляторы с жидким электролитом, в которых необходимо регулярно проверять уровень электролита; и полностью герметичные или гелевые батареи, которые не имеют доступа к электролиту, но включают регулируемый клапан. электролиты, повторная затяжка клемм, измерение напряжения ячеек, проверка удельного веса и последующее техническое обслуживание и / или испытания, рекомендованные производителем.

Силовое электронное оборудование

Инверторы обычно размещаются в чистом, сухом и вентилируемом помещении, которое должно быть отделено от аккумуляторной батареи. Для надлежащего обслуживания важно избегать накопления пыли. Визуальная проверка должна убедиться, что основные аварийные сигналы на панели управления работают нормально и что соединения проводов не ослаблены.

В соответствующей литературе авторы описывают типичные требования к проверкам инвертора следующим образом:

Удалите из устройства всю избыточную пыль, особенно с радиаторов. Делать это нужно только сухой тканью или кистью. Убедитесь, что инвертор не заражен «паразитами» (типичными признаками этого являются паутина на вентиляционных решетках или гнезда ос на радиаторах). Обратитесь к поставщику системы, если вы подозреваете, что внутри инвертора находятся «паразиты».

Убедитесь, что инвертор работает правильно, наблюдая за светодиодными индикаторами, измерениями и / или другими дисплеями на инверторе.

Убедитесь, что функции управления для дистанционного запуска дизель-генераторной установки (если она установлена) работают. Убедитесь, что дизель-генераторная установка запускается и останавливается при правильных уровнях напряжения батареи, указанных производителем (см. Руководство по эксплуатации системного поставщика или инвертор).

Очистите фильтры.

Проверьте правильность работы вентиляторов.

Проверить предохранители.

Проверьте крутящий момент на заделках.

Проверьте целостность заземления системы и оборудования.

Проверьте механическое подключение инвертора к стене или земле.

Электрическая распределительная сеть

Большинство электрических распределительных сетей должны проходить периодическое техническое обслуживание. Периодическое обслуживание относительно простое и основано на осмотре, оценке и ремонте. В проектах электрификации сельских районов электрические сети представляют собой воздушные линии, и наиболее распространенные проблемы связаны с повреждением проводов электрической сети и коррозией зажимов, болтов, гаек и других приспособлений.