Phỏng vấn: Đuổi theo ánh sáng mặt trời với "Bố già mặt trời"

Anonim

Phỏng vấn: Đuổi theo ánh sáng mặt trời với "Bố già của mặt trời "

Năng lượng

Nick Lavars

Ngày 6 tháng 10 năm 2018

3 hình

Ron Corio, CEO của Array Technologies (Tín dụng: Array Technologies)

Rất nhiều thứ đã thay đổi trong quá trình sản xuất năng lượng mặt trời kể từ khi Ron Corio lần đầu tiên tham gia trò chơi cách đây 37 năm. Được biết đến với cái tên là "Bố già của năng lượng mặt trời " cho sự kết hợp của di sản Ý, sự hiện diện và sự tồn tại lâu dài của ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, Corio đã thấy nhu cầu tăng lên, chi phí giảm mạnh và các công nghệ mới để thu được sức mạnh tối đa từ mặt trời. Chúng tôi đã làm việc với CIO (Giám đốc sáng tạo) của Array Technologies ở Melbourne để thảo luận về những cải tiến mới nhất trong lĩnh vực theo dõi năng lượng mặt trời và tương lai có thể có gì cho dạng năng lượng tái tạo ngày càng quan trọng này.

Corio đang ở trong thị trấn khoe một công nghệ theo dõi mới sáng bóng được chế tạo để kiểm soát sự định hướng của các mô-đun mảng năng lượng mặt trời lớn khi đang bay. Sử dụng thuật toán học máy, hệ thống được gọi là SmarTrack này tự làm quen với các điều kiện của trang web và điều chỉnh để trích xuất càng nhiều năng lượng mặt trời càng tốt, làm tốt hơn trong nhiệm vụ đó khi thời gian trôi qua.

Chúng tôi đã nắm giữ Corio tại hội nghị All Energy và chọn bộ não của anh ấy về các chi tiết tốt hơn của hệ thống mới này, vai trò của những người chơi trong ngành như Tesla và con đường phía trước cho năng lượng tái tạo. Những gì tiếp theo là một bản ghi lại cuộc trò chuyện của chúng tôi, được chỉnh sửa cho độ dài và rõ ràng.

Theo dõi năng lượng mặt trời là gì và tại sao nó quan trọng?

Theo dõi năng lượng mặt trời về cơ bản là theo dõi mặt trời suốt cả ngày, giữ cho các mô-đun vuông góc với mặt trời để chúng tạo ra nhiều năng lượng nhất có thể. Chúng tôi sản xuất những gì được gọi là trình theo dõi trục đơn ngang cho quy mô tiện ích, nhưng cũng có những trình theo dõi trục kép đã được sử dụng trong những năm trước. Ngày nay, thực sự là về việc giảm thiểu chi phí năng lượng được sản xuất và các máy theo dõi trục đơn cung cấp mật độ cao trong khi tăng năng suất của một nhà máy điện từ 20 đến 25%.

Một số trong những cách ít rõ ràng hơn về điều kiện thời tiết và địa điểm có thể ảnh hưởng đến năng suất mặt trời, mà mọi người không thể nhận ra là gì?

Ý tôi là, bạn đang chế tạo một thiết bị phải kéo dài 30, đôi khi 40 năm và bạn phải thiết kế cho tất cả thời tiết xảy ra trong thời kỳ đó, tất cả sự ăn mòn và độ bền của chính sản phẩm. Chúng tôi đã đưa ra nhiều cách độc quyền và được cấp bằng sáng chế để thực hiện việc này, chúng tôi đã kinh doanh được 29 năm, xây dựng máy theo dõi năng lượng mặt trời cho những ngôi nhà xa xôi trong những ngày đầu, tới 10 máy theo dõi.

Một trong những điều chúng tôi làm để chống lại các hiệu ứng thời tiết là một hệ thống giảm thiểu gió được cấp bằng sáng chế cho máy theo dõi của chúng tôi. Đối với nhiều máy theo dõi, khi gió thổi, họ có máy đo gió để đo gió và gửi tín hiệu vô tuyến ra cho tất cả các máy theo dõi riêng lẻ và bảo họ đi vào vị trí an toàn để chịu được tải gió.

Với hệ thống của chúng tôi, khi tải trọng gió thổi vào hệ thống, nó tạo ra lực mô men bản lề này (lực cần thiết để dịch chuyển bề mặt điều khiển). Nội bộ cho mỗi hàng về cơ bản chúng ta có một cơ chế kiểu ly hợp, trong đó nếu thời điểm bản lề quá lớn hoặc nếu có tương tác rung động của động lực nơi tải cao, thì nó sẽ giải phóng. Nó giống như một van an toàn, với gió, được tích hợp vào mỗi hàng.

Các cạnh bên ngoài của một lĩnh vực nhận được tải gió nhiều hơn so với bên trong. Vì vậy, những gì có thể xảy ra, nó thường xảy ra ở tốc độ khoảng 100 km / h một cách có kiểm soát, các hàng bên ngoài sẽ thực sự xoay ở vị trí thẳng đứng hơn, tạo ra một hàng rào gió cho phần còn lại của cánh đồng.

Cái hay của hệ thống của chúng tôi là nó chỉ di chuyển để bảo vệ gió khi gió tác động lên nó. Không phải là máy đo tốc độ cho biết "xếp toàn bộ trường, " có thể ảnh hưởng đến sản xuất của bạn và mức độ nghiêm trọng của kết quả có thể rất cao. Vì vậy, chúng tôi có, tôi tin rằng một cách rất toàn diện, thụ động và đáng tin cậy để giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa hiệu suất trong các nhà máy điện.

Công nghệ SmarTrack này có thể tăng năng suất mặt trời đến mức nào và tại sao nó đại diện cho "thế hệ tiếp theo " của theo dõi năng lượng mặt trời?

Thực sự có hai thành phần chính cho SmarTrack. Một là để tối ưu hóa quay lui, và điều đó có nghĩa là bạn theo dõi mặt trời, và giữ cho các tấm vuông góc với mặt trời trong chuyển động đông-tây. Khi chúng đạt đến giới hạn của chúng, mặt trời tiếp tục di chuyển rõ ràng và để giữ cho một hàng không bị che khuất khỏi hàng kia, bạn bắt đầu quay lại, bạn bắt đầu lấy các mô-đun ra khỏi mặt trời để bóng râm từ một hàng không che bóng tiếp theo.

Điều đó hoạt động hoàn hảo trên một trang web phẳng, bạn biết các thuật toán của mình để thực hiện phép tính đó là tốt miễn là trang web phẳng. Nhưng nếu bạn vào một trang web nhấp nhô, bạn có thể tối ưu hóa việc quay lại đó tốt hơn. Vì vậy, những gì chúng tôi đã phát triển với SmarTrack là một hệ thống thực sự giám sát đầu ra của biến tần mà các mảng này được gắn vào.

Trong quá trình quay lui, chúng tôi biết góc mặt trời ở đâu và chúng tôi chạy hệ thống xung quanh điểm được lập trình của nó để tìm công suất tối đa của biến tần cho các điều kiện được xây dựng của trang web. Sau đó, chúng tôi tạo một bảng cho biết khi mặt trời ở góc này, trình theo dõi thực hiện quay lại phải ở một góc khác. Và một khi chúng ta điền vào bảng đó cho mỗi động cơ theo dõi, thì đó là mãi mãi, chúng ta không phải cảm nhận bất cứ điều gì nữa, chúng ta không phải có bất kỳ thành phần hoạt động nào và nó chỉ là mối quan hệ hình học với góc mặt trời và vị trí theo dõi.

Và có bao nhiêu mô-đun hoặc bảng khác nhau mà chúng ta đang nói ở đây, trên toàn bộ một lĩnh vực?

Vì vậy, một trong những động cơ này thúc đẩy khoảng hai lĩnh vực mô-đun bóng đá. Mỗi hàng có 90 mô-đun, hoặc dài 90 mét (295 ft), và sau đó chúng tôi liên kết 32 hàng với nhau, vì vậy đây là một khu vực quan trọng với một động cơ nhỏ. Chúng tôi tối ưu hóa khối đó cho các điều kiện được xây dựng và chúng tôi làm điều đó trong quá trình vận hành. Vì vậy, đó là SmarTrack để theo dõi ngược và rõ ràng lợi ích bạn nhận được từ đó thực sự là về các điều kiện cụ thể của trang web, làm thế nào nhấp nhô trên đó và cứ thế tiếp tục.

Khu vực khác của SmarTrack là về chụp ánh sáng khuếch tán. Chúng tôi lớn lên trong hệ thống theo dõi quang học xây dựng ngành công nghiệp này và chúng tôi thường quan sát chúng trên bầu trời khi những đám mây đi qua, bởi vì chúng đang tìm kiếm phần sáng nhất của bầu trời.

Vậy cái máy theo dõi quang học là gì?

Hôm nay chúng ta sử dụng các thuật toán thiên văn để nói, đó là ngày này, đến lúc này, chúng ta đang ở phần này của Trái đất và mặt trời đã kết thúc ở đây. Chúng tôi thực sự chỉ cần mở vòng tính toán vị trí của mặt trời và sau đó chúng tôi di chuyển mảng vào vị trí, và chúng tôi không nhìn vào bất cứ thứ gì trên bầu trời. Các hệ thống theo dõi quang học, thứ mà chúng tôi đã xây dựng trong nhiều năm trong ngành công nghiệp gia đình từ xa và công nghiệp lưới điện, là những hệ thống thực sự tìm kiếm điểm sáng nhất trên bầu trời và sau đó hướng mảng đó về phía đó.

Chúng tôi có rất nhiều thông tin và kinh nghiệm qua nhiều năm và những gì chúng tôi làm với các hệ thống này để khai thác công suất tối đa trong một ngày nhiều mây là có các cảm biến nhìn lên bầu trời. Chúng tôi đã sử dụng các thuật toán học máy để hiểu khi nào chúng ta muốn di chuyển lên bầu trời hoặc làm phẳng mảng để nó có được bức xạ lớn hơn và sản lượng điện lớn hơn. Chúng ta cũng phải biết khi nào nên thoát ra khỏi điều đó, và đó là tất cả các phần của chụp thông minh.

Bạn có thể đi sâu hơn một chút về yếu tố "tự học " của các thuật toán này không? Làm thế nào để họ thích nghi và cải thiện theo thời gian?

Chúng tôi có thể thử và ánh xạ các điều kiện của một trang web cụ thể. Chúng ta biết có bao nhiêu đám mây che phủ, chúng ta có thể tương quan điều đó với tính thời vụ và vv và chúng ta có thể trau dồi khi chúng ta đi bằng phẳng. Thủ thuật của việc này là không đi bằng phẳng mỗi khi có đám mây, bởi vì có rất nhiều chuyển động và bạn có thể có một đám mây đi qua và thứ đó bị bong ra và sau đó chúng ta phải di chuyển lại.

Ý tưởng là tổng hợp điều này, ít nhất là vào lúc bắt đầu, và tìm hiểu về các điều kiện tối ưu khi nào nên đi ở vị trí nằm ngang hơn và cả khi rời khỏi vị trí nằm ngang đó. Và theo thời gian, bạn có thể học hỏi từ một trang web hoặc một địa lý duy nhất và tương quan với tính thời vụ, và về cơ bản đã thay đổi những thời điểm mà bạn quyết định "Tôi sẽ không đi bằng phẳng " hoặc "Tôi sẽ không đi để di chuyển phẳng, "và tinh chỉnh thuật toán đó.

Vì vậy, thay vì có ai đó kéo các chuỗi trên đó bằng tay, bạn thiết lập các thuật toán này.

.

và họ nhắc lại theo thời gian, và ngày và mùa cụ thể của họ. Đó là máy học về cách đưa ra lựa chọn tốt hơn về thời điểm thực hiện một số việc nhất định.

Đây có phải là một điều mới trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời?

Tôi sẽ không nói rằng nó hoàn toàn mới, tôi sẽ nói rằng có một số điều này đang diễn ra trong tất cả các ngành công nghiệp ngày nay.

Những trở ngại kỹ thuật chính mà bạn thấy ngăn cản việc tiếp tục sử dụng năng lượng mặt trời là gì?

Lưu trữ. Vì vậy, tôi đã làm điều này trong gần ba thập kỷ và tôi đã xem giá mặt trời tăng từ 12 đô la Mỹ một watt đến 30 xu một watt ngày hôm nay, hoặc ít hơn. Vì vậy, một điều tôi đã học được là khi giá giảm, thị trường co giãn và chỉ tăng trưởng. Ở nhiều nơi trên thế giới, nếu không phải hầu hết các nơi trên thế giới, năng lượng mặt trời trên cơ sở kilowatt có khả năng cạnh tranh về chi phí với nhiên liệu hóa thạch ngày nay.

Đó là nơi chúng ta đang ở. Vấn đề là, chúng ta có thể tạo ra năng lượng khi mặt trời chiếu sáng, nhưng chúng ta cần năng lượng 24/7. Chúng ta phải thúc đẩy nhà máy điện mặt trời làm những việc mà các nhà máy điện truyền thống làm, với những thứ như quy định tần số của lưới điện, và điều đó xảy ra ngày nay với năng lượng mặt trời. Nhưng mục tiêu thực sự là cung cấp năng lượng tải cơ sở cho lưới điện.

Để làm được điều đó, chúng ta phải lưu trữ năng lượng. Có nhiều cách để lưu trữ năng lượng, có nước, có phương tiện cơ học, có pin lithium ion, có pin chảy, có rất nhiều công nghệ khác nhau đang cạnh tranh cho vị trí của chúng, có thậm chí tạo ra hydro. Bạn đặt tên cho nó, có rất nhiều cách để lấy điện và đặt nó vào một cái gì đó bạn có thể lưu trữ và sử dụng sau này.

Rõ ràng lithium-ion đang phát triển, chủ yếu là do ngành vận tải và sử dụng xe điện. Chúng ta sẽ thấy cái nào thắng, nhưng như tôi đã nói, năng lượng mặt trời ở mức 12 đô la một watt, bây giờ nó ở mức 30 xu một watt.

Tôi cảm thấy muốn cho nó thời gian, để công nghệ phát triển, để nó được sản xuất ở quy mô để giảm chi phí, sự đổi mới sẽ diễn ra. Năng lượng điều khiển công nghệ sẽ làm lu mờ nhiên liệu hóa thạch, bởi vì nhiên liệu hóa thạch bạn phải đào lên khỏi mặt đất, bạn phải vận chuyển chúng, bạn phải đốt chúng, thậm chí không nói về ô nhiễm và ô nhiễm là một vấn đề lớn. Các nguồn năng lượng dựa trên công nghệ từ năng lượng tái tạo liên tục trên con đường giảm chi phí, hiệu quả và cải thiện.

Bạn có thể biết về pin Tesla mà họ đã lắp đặt ở Nam Úc, pin lớn nhất thế giới. Làm thế nào để bạn thấy vai trò của điều đó và ví dụ mà nó đặt ra như một bằng chứng về khái niệm cho việc lưu trữ năng lượng?

Vì vậy, tất cả những điều này bắt đầu như bằng chứng của khái niệm và sau đó chúng ngày càng lớn hơn, và đó là bằng chứng mới về khái niệm ở quy mô.

Tôi không phải là một chuyên gia lưu trữ, tôi không thể gọi liệu các ion lithium sẽ chiến thắng các công nghệ khác hay không, nhưng nó chắc chắn có một số động lực đằng sau nó bởi vì nó đang được sử dụng ở quy mô.

Tôi đoán nó phá vỡ một số loại rào cản?

Đúng rồi. Và đó là những gì đã xảy ra với năng lượng mặt trời, khi đó là 12 đô la một watt, đó là vì tất cả silicon được tạo ra cho máy tính và máy tính và số lượng rất nhỏ. Và khi có những đột phá trong việc khai thác silicon và sản xuất silicon cao cấp, đó là khi giá của các mô-đun năng lượng mặt trời giảm mạnh.

Và tôi nghĩ điều tương tự cũng đúng với việc lưu trữ. Điều thú vị về lưu trữ là có nhiều cách để đi về nó. Pin chảy rất thú vị vì bạn có một bộ phận và bạn có thể lưu trữ nhiều năng lượng trong một bể chứa và chảy qua pin. Nhưng tất cả các công nghệ này có ứng dụng khác nhau, phải không? Một số phù hợp hơn cho vận chuyển, đó có thể là cùng một công nghệ hoạt động cho lưu trữ tiện ích, nhưng nó có thể không. Nó vẫn còn để được nhìn thấy.

Bạn thấy ngành công nghiệp năng lượng mặt trời ở đâu sau 10 năm, về mặt đóng góp của nó cho nhu cầu năng lượng chung của chúng ta?

Bây giờ chúng ta đang chứng kiến ​​thế giới thức dậy với năng lượng mặt trời, vì như tôi đã nói, nó ngang hàng với các nguồn khác, nó có thể dễ dàng gửi đi và nó có rủi ro chi phí nhiên liệu bằng không. Một khi bạn xây dựng nó, mặt trời là miễn phí miễn là bạn biết chi phí vận hành và bảo trì của bạn là gì, bạn sẽ biết chi phí chung của bạn là bao nhiêu.

Đó là rủi ro rất thấp và dễ dàng triển khai. Hệ thống nhỏ, hệ thống lớn hoặc mái nhà dân cư, bạn có thể triển khai nó ở nhiều nơi. Tôi nghĩ rằng năng lượng mặt trời sẽ tiếp tục giảm giá, nó sẽ tiếp tục hiệu quả hơn và tôi nghĩ rằng thị trường đã chứng minh rằng nó co giãn đáng kinh ngạc và sẽ tiếp tục phát triển. Và tôi thấy năng lượng tái tạo, năng lượng mặt trời, gió và có thể là thủy điện, tiếp tục chiếm lĩnh ngày càng nhiều thị trường năng lượng toàn cầu cho đến khi nó chiếm lĩnh gần như toàn bộ.

Đó là con đường của tương lai, tôi nghĩ đó là xu hướng năng lượng lớn trong 50 năm tới và nó chỉ bước qua đây, "chúng ta chỉ tạo ra năng lượng khi mặt trời chiếu sáng " thành "chúng tôi cung cấp nhiều giá trị hơn " sau đó "chúng tôi cung cấp giá trị tải cơ sở. " Và đó là đường dẫn cho năng lượng tái tạo. Điều thú vị là ở hầu hết các nơi, năng lượng mặt trời ngày nay có thể trang điểm 30 phần trăm lưới điện, mà không ảnh hưởng quá nhiều đến lưới điện. Vì vậy, có rất nhiều thị trường cho năng lượng mặt trời ngày nay ngay bây giờ và điều đó sẽ cho chúng ta một đường băng tới Solar 2.0 đến Solar 3.0.

Ron Corio, CEO của Array Technologies (Tín dụng: Array Technologies)

Các công nghệ theo dõi năng lượng mặt trời như công nghệ do Array Technologies cung cấp có thể tăng năng suất mặt trời bằng cách tự động thay đổi hướng của các tấm pin (Credit: Array Technologies)

Một trong các công nghệ lắp đặt năng lượng mặt trời của Array Technologies (Credit: Array Technologies)