هرکسی که در زمینه تولید باتریهای PV و لیتیومی بوده است یک چیز را میداند: این هزینه تجهیزات نیست که شما را در شب بیدار نگه میدارد-بلکه مشکلی در تامین گاز است.
یک کریستال کش صدها ساعت متوالی کار می کند. از دست دادن نیتروژن فقط برای چند دقیقه، و منطقه داغ گرافیت در داخل کوره تقریباً نان تست است. یک منطقه داغ جایگزین چند صد هزار یوان را اجرا می کند، به علاوه شما به دنبال دو تا سه روز تعطیلی برای تعویض هستید. به همین دلیل است که هر دستگاه PV با مقیاس واقعی، بودجه گاز را کاهش نمی دهد.
چرا ASU کرایوژنیک و نه روش تولید نیتروژن دیگر؟
این سوالی است که هر مدیر تدارکات در مورد پروژه های جدید می پرسد. PSA ارزان به نظر می رسد. غشاء حتی ارزان تر به نظر می رسد. اما شما نمی توانید فقط به برچسب قیمت تجهیزات خیره شوید.
تقاضای نیتروژن در یک محفظه کشش کریستال دارای خاصیت خاصی است-حجم بالا و بدون وقفه. با پانزده تا بیست کوره به طور همزمان، مصرف ساعتی به راحتی از 15000 متر مکعب عبور می کند. برای رسیدن به این حجم با PSA، به چندین واحد در حال اجرا به صورت موازی نیاز دارید. آنها فضای کف را می خورند و آن تخت های غربال مولکولی باید هر دو تا سه سال یکبار تعویض شوند{6}} که به این معنی است که وقتی این کار را انجام می دهید همه چیز را خاموش کنید.
سپس مسئله پیچیده تر وجود دارد: نوسانات خلوص. نیتروژن PSA با محتوای اکسیژن در حدود 10 ppm مناسب در نظر گرفته می شود. اما کریستال کش ها به کمتر از 1 پی پی ام نیاز دارند. این شکاف 9 پی پی ام به نرخ های اکسیداسیون در گرافیت داغ ترجمه می شود که چندین برابر است، نه درصد. ما شاهد بوده ایم که گیاهان با PSA برای صرفه جویی در هزینه های اولیه استفاده می کنند، فقط برای تماشای کاهش عمر منطقه گرم از دو سال به کمتر از یک سال. پولی که آنها روی تجهیزات «پس انداز» کردند در نهایت در مواد مصرفی دفن شد.
Cryogenic ASU هزینه بیشتری دارد. بحثی وجود ندارد. اما هوا را از طریق یکسوسازی فیزیکی{2}}مایعسازی و سپس تقطیر جدا میکند. خلوص به 99.999٪ می رسد و در آنجا باقی می ماند. محتوای اکسیژن کمتر از 0.5 ppm عملکرد طبیعی است، نه برخی از محدودیت های نظری.
کشیدن کریستال یک نیاز دیگر برای دمای نیتروژن- دارد
این جزئیات به ندرت وارد مشخصات فنی می شود، اما هرکسی که زمان خود را در زمین سپری کرده است، آن را می داند. نیتروژن مایع تازه تبخیر شده در دمای منفی 180 درجه سانتیگراد خارج می شود. آن را مستقیماً در کوره بریزید، و میدان حرارتی خراب می شود. شمش سیلیکون شروع به پرتاب دررفتگی می کند. بنابراین نیتروژن ایستگاه ASU باید ابتدا از یک بخارساز عبور کند و قبل از اینکه کف مغازه را ببیند تا حدود بیست درجه گرم شود.
ساده به نظر می رسد. در عمل، این به معنای یک حلقه کامل از کنترل خودکار دما و تنظیم فشار است. دمای محیط بین زمستان و تابستان در نوسان است و دمای خروجی بخارساز با آن تغییر می کند. یک نفر باید مراقب آن باشد. بسته های مدرن ASU دارای اتوماسیون داخلی هستند، اما در طول راه اندازی؟ شما هنوز یک دستی با تجربه می خواهید که آن را شماره گیری کند.
جنبه سلولی چیزها داستان متفاوتی است
تولید سلولهای PV در حال حاضر تماماً در مورد N{0}}نوع TOPCon و HJT است. این فرآیندها از طریق گازهای ویژه-اکسید نیتروژن، سیلان، جویده می شوند. این گازها از کجا می آیند؟ نیتروژن با خلوص بالا، ماده اولیه است. اگر خلوص نیتروژن وجود نداشته باشد، ناخالصی ها به گازهای تخصصی سنتز شده منتقل می شوند و کارایی سلول مستقیماً ضربه می زند.
نقش ASU برودتی در این زنجیره تامین زمانی جالب است که به عقب برگردید و به آن نگاه کنید. این محصول نهایی نیست. اما این پیش نیاز برای هر-فرآیند با خلوص بالا در پایین دست است.
در مواد کاتدی باتری لیتیومی، محصول جانبی ASU به رویداد اصلی تبدیل می شود
مواد سه تایی{0}}نیکل بالا در طول پخت به فضای غنی از اکسیژن- نیاز دارند. یک ASU برودتی، در حالی که نیتروژن می سازد، جریان عظیمی از اکسیژن را با خلوص 99.6 درصد یا بهتر تولید می کند. این اکسیژن مستقیماً وارد کوره ها می شود. یک سیستم هر دو گاز را کنترل می کند. این مداد بسیار بهتر از خرید اکسیژن مایع توسط کامیون است. حمل و نقل LOX ارزان نیست و در گرمای تابستان، تلفات ناشی از جوش-به این معنی است که حجمی که در واقع به مخزن شما وارد میشود به ندرت با فاکتور مطابقت دارد.
یک مشکل در انتخاب تجهیزات: تثبیت ظرفیت نامی
خروجی رتبه بندی شده در برگه مشخصات ASU شرایط طراحی را منعکس می کند. اما تقاضای گاز در خط تولید انرژی جدید یک خط صاف نیست. مصرف بین فاز ذوب-پایین و فاز تثبیت در یک کشنده کریستال می تواند بیش از سی درصد نوسان داشته باشد. اینکه آیا تجهیزات می توانند در بار جزئی پایدار کار کنند یا نه، مهمتر از شماره ظرفیت عنوان است.
این یک نکته فنی به نام{0}}کنترل ضد ولتاژ را نشان می دهد. کمپرسورها در جریان کم پیچ خورده می شوند و می توانند به منطقه موج بیفتند. آن را اشتباه مدیریت کنید و به دستگاه آسیب می رسانید. واحدهای مدرن مناسب با دریچههای بازیافت خودکار و تنظیم پره راهنمای ورودی ارائه میشوند که به استفاده واقعی پاسخ میدهند. اما تنظیم این پارامترها در هنگام راه اندازی کمی هنری است. تنظیمات را اشتباه انجام دهید، و به هر حال افزایش می یابد.
یکی دیگر از موارد خطی که تمایل به برش دارد، سیستم پشتیبان نیتروژن مایع است.
برخی از پروژهها، که سعی میکنند بودجه اولیه را در بر بگیرند، مشخص میکنند که ASU خود افزونگی کافی دارد، بنابراین میتوانند مخزن ذخیره مایع و بخارسازها را نادیده بگیرند. سپس شبکه میچرخد، یا یک کمپرسور خاموش میشود، و بدون پشتیبان مایع برای راهاندازی، کل خط تیره میشود. کشیدن کریستال PV و تف جوشی سلولی به توقف های برنامه ریزی نشده نیازی ندارد. ضرر ناشی از یک خاموشی هزینه آن سیستم پشتیبان را کم می کند.
و قبض برق نیاز به یک نگاه واضح- دارد
بیش از هفتاد درصد هزینه عملیاتی یک ASU برودتی، برق است. راندمان تجهیزات به مصرف برق در واحد نیتروژن تولید شده کاهش می یابد. طرحهای اصلی فعلی ASU میتوانند یک متر مکعب نیتروژن را برای کمتر از 0.35 کیلووات ساعت تحویل دهند. تجهیزات قدیمی تر ممکن است هنوز 0.4 کیلووات ساعت شمال باشند. اعداد را برای یک نیروگاه PV متوسط-که هشت هزار ساعت در سال کار میکند، اجرا کنید و این شکاف راندمان سالانه به چند صد هزار یوان میرسد.
یک اهرم هزینه دیگر وجود دارد: زمان-استفاده از-قیمتگذاری انرژی. ASU را در شب که نرخها ارزان است، به سختی اجرا کنید، نیتروژن مایع را در انبار ذخیره کنید. در زمان اوج نرخ روز به عقب شماره گیری کنید و از مخزن بخار کنید. این استراتژی می تواند ده درصد دیگر یا بیشتر از هزینه کلی گاز را کاهش دهد. هشدار: مخزن ذخیره مایع باید اندازه مناسبی داشته باشد، یا جایی برای قرار دادن آن وجود ندارد.
فناوری Cryogenic ASU دقیقاً برای بخش انرژی جدید جدید نیست. اما یکی از معدود چیزهایی در گیاه باقی می ماند که مطلقاً نمی تواند به پهلو برود. گاز پایدار یعنی خط پایدار. یک خط پایدار به این معنی است که عملکرد در جایی که باید باشد باقی می ماند.
Shenger Gas سالهاست که در تجهیزات گاز صنعتی فعالیت می کند و در طول مسیر پروژه های PV و لیتیوم کمبودی نداشته است. چیزی که ما متوجه شدیم این است: مشتریان فقط به جعبه ای نیاز ندارند که گاز تولید کند. آنها به کل منبع گاز کارخانه خود نیاز دارند تا بدون دردسر کار کنند. همه چیز، از مدلسازی جریان اولیه و انتخاب تجهیزات، تا راهاندازی و پاسخ قطعات یدکی-این چیزی است که تعیین میکند که آیا پروژه بدون مشکل اجرا میشود یا تبدیل به سردرد میشود.
