На момент ввода в эксплуатацию в 2003 году солнечная фотоэлектрическая (PV) система Chevron Solarmine мощностью 500 кВт была крупнейшей в мире тонкопленочной аморфной кремниевой солнечной фотоэлектрической системой и одной из крупнейших солнечных фотоэлектрических систем в Соединенных Штатах. [1] Расположенная на нефтяном месторождении Мидуэй-Сансет , Solarmine была первой солнечной фотоэлектрической системой в Калифорнии, обеспечивающей электроэнергией операции на нефтяном месторождении. [1]
ChevronTexaco и United Solar Systems Corporation (Uni-Solar) совместно работали над проектированием и установкой Solarmine. [1] На момент ввода в эксплуатацию в 2003 году солнечная фотоэлектрическая (PV) система Chevron Solarmine мощностью 500 кВт была крупнейшей в мире тонкопленочной аморфной кремниевой солнечной фотоэлектрической системой и одной из крупнейших солнечных фотоэлектрических систем в Соединенных Штатах. [1] Расположенная на нефтяном месторождении Мидуэй-Сансет , Solarmine была первой солнечной фотоэлектрической системой в Калифорнии, которая обеспечивала электроэнергией операции на нефтяном месторождении. [1]
Строительным блоком для солнечной фотоэлектрической системы является ламинат Uni-Solar PV (модель PVL-128) шириной около 1,3 фута и длиной 18 футов, обеспечивающий 128 Вт постоянного тока. [1] [2] Фотоэлектрические ламинаты хорошо работают в пасмурную погоду, поскольку они разработаны так, чтобы быть менее зависимыми от инфракрасного света. [3] Кроме того, фотоэлектрические ламинаты обладают повышенной устойчивостью к высоким температурам, теням и загрязнениям. [2]
Фотоэлектрические ламинаты приклеиваются к металлическим кровельным панелям со стоячим фальцем, которые затем крепятся к металлическим стойкам, установленным на земле, под углом 20 градусов. [2] Фотоэлектрические ламинаты электрически соединены последовательно, так что на каждую цепочку приходится двенадцать фотоэлектрических ламинатов мощностью 128 Вт, а вся система имеет 400 цепочек, состоящих из 4800 фотоэлектрических ламинатов, что в общей сложности составляет 614 кВт постоянного тока. [2] Выходная мощность постоянного тока от фотоэлектрических ламинатов подается в распределительные коробки, а затем на два сетевых инвертора, один на 225 кВт и другой на 300 кВт. [2] Выход инвертора подается на трехфазные изолирующие трансформаторы. [2] Система подключена к местной распределительной сети. [3]
Фотоэлектрические ламинаты были изготовлены с использованием процесса осаждения паров с рулона на рулон, который использовал менее 1/300 количества кремниевого материала, обычно используемого в стандартных кристаллических кремниевых солнечных элементах. [2] Было три полупроводниковых слоя, нанесенных на лист нержавеющей стали толщиной 5 мил. [2] Фотоэлектрические ламинаты способны улавливать больший процент падающего света, что обеспечивает более высокую эффективность и более высокую выходную мощность, особенно при более низких уровнях облучения и при слабом освещении. [2] Для того чтобы поддерживать последовательную цепь, когда фотоэлектрические ламинаты затенены или покрыты грязью или пылью, на каждом солнечном фотоэлектрическом элементе установлены обходные диоды. [2] Деградация фотоэлектрических панелей из аморфного кремния была оценена в испытательных лабораториях по всему миру, и годовая скорость деградации составляет приблизительно 0,87% деградации мощности. [4]
Solarmine ежегодно вырабатывает около 900 000 кВт·ч электроэнергии переменного тока и использует ее для нефтепромысловых работ. [1] [5] Эксплуатация системы дала некоторые важные сведения относительно конструкции системы, особенно допущений, используемых для оценки потерь системы и преобразования при переходе от постоянного тока к переменному, включая потери из-за взаимосвязей, несоответствия цепей, инвертора, загрязнения и тепла. [2] Первоначальная ожидаемая мощность составляла 490 кВт переменного тока, но из-за более низких, чем ожидалось, потерь система может обеспечивать регулярный выход свыше 500 кВт переменного тока. [2] После первых двух лет эксплуатации было установлено, что система способна поставлять и превышать годовую выработку энергии, необходимую для обеспечения требуемой нормы прибыли для экономики проекта. [2]
Система сбора данных собирает данные с объекта с июля 2003 года, а анализ данных позволил количественно оценить производительность системы, а также последствия поломок инверторов и загрязнения из-за запыленной среды. [2]
Анализ данных по работе системы в 2008 году показал, что годовая выработка энергии составила 1653 кВт·ч/кВт·пик, что соответствовало прогнозируемым показателям с использованием доступных на тот момент калькуляторов расчета производительности для тонкопленочных солнечных фотоэлектрических продуктов. [6]
В 2009 году Институт Милкена завершил анализ влияния Chevron на экономику Калифорнии, и Solarmine была упомянута как первая солнечная фотоэлектрическая система в Калифорнии для обеспечения работы нефтяных месторождений. [7]
На 21-м Совместном глобальном симпозиуме по изменению климата и окружающей среде Японии в 2013 году Solarmine была представлена как возобновляемая энергетическая система, используемая в нефтяной промышленности с 2003 года. [8]
