Các cơ sở di động mô-đun cho dự án lưu trữ năng lượng mặt trời và pin ở độ cao ở Calama, Chile
Photo Gallery
Bối cảnh dự án
Địa điểm lưu trữ năng lượng mặt trời và pin nằm cách xa các dịch vụ đô thị đã được thiết lập. Nhân viên dự án cần không gian làm việc an toàn, thông tin liên lạc đáng tin cậy, khu vực nghỉ ngơi thoải mái và phòng được bảo vệ cho các thiết bị giám sát nhạy cảm. Bởi vì chương trình trang web có thể thay đổi khi quá trình cài đặt tiến triển, cơ sở cũng cần hỗ trợ mở rộng theo từng giai đoạn mà không làm gián đoạn hoạt động hàng ngày.
Một cân nhắc khác là tuổi thọ hữu ích hạn chế của các cơ sở tạm thời tại một công trường xây dựng duy nhất. Thay vì đầu tư vào các tòa nhà sẽ bị bỏ hoang hoặc phá hủy sau khi vận hành, khách hàng muốn các mô-đun có thể được tháo dỡ, vận chuyển và cấu hình lại cho một dự án lưu trữ năng lượng mặt trời, gió hoặc năng lượng khác.
Giải pháp xây dựng mô-đun
Cơ sở được chia thành ba khu chức năng. Khu đầu tiên bao gồm văn phòng dự án, phòng họp, phòng tài liệu và khu vực tiếp tân nhân viên. Khu vực thứ hai chứa phòng giám sát SCADA, thiết bị liên lạc, không gian hỗ trợ điện và kho kỹ thuật. Khu vực thứ ba cung cấp phòng ngủ, khu vực ăn uống, thiết bị vệ sinh, không gian giặt ủi và phòng sơ cứu.
Các mô-đun văn phòng và chỗ ở được kết nối bằng không gian lưu thông kín để giảm tiếp xúc trực tiếp với bụi và bức xạ cực tím mạnh. Các phòng điện được bố trí cách xa phòng ngủ và khu vực ăn uống, trong khi kho thiết bị được cung cấp một lối vào bên ngoài độc lập để ngăn nhân viên bảo trì mang bụi qua không gian bị chiếm dụng.
Bố cục mô-đun cũng cho phép nhà thầu thêm văn phòng hoặc phòng lưu trú sau đó. Các mô-đun mới có thể được cài đặt tại các điểm kết nối dành riêng mà không thực hiện thay đổi lớn đối với hệ thống cấu trúc ban đầu hoặc tuyến tuần hoàn nội bộ.
Thông số kỹ thuật
Cấu trúc chính sử dụng khung thép hàn với các kết nối góc bắt vít. Các thành viên kết cấu được bảo vệ bằng hệ thống lớp phủ chống ăn mòn phù hợp cho việc vận chuyển, điều kiện sa mạc khô và lắp ráp lặp đi lặp lại. Độ dày thép cuối cùng và chi tiết kết nối được xác định theo kích thước mô-đun, tải trọng vận chuyển, điều kiện gió địa phương và tính toán kết cấu cụ thể của dự án.
Các bức tường bên ngoài sử dụng tấm sandwich cách nhiệt với các mối nối kín để hạn chế sự xâm nhập bụi và truyền nhiệt. Mái nhà bao gồm vật liệu cách nhiệt, màng chống thấm nước và lớp hoàn thiện bên ngoài phản chiếu để giảm nhiệt năng lượng mặt trời. Các cụm sàn kết hợp cách nhiệt, ván chống ẩm và lớp hoàn thiện thương mại bền.
Kính cách nhiệt độ phát xạ thấp đã được sử dụng trong các phòng có người sử dụng, trong khi bóng râm bên ngoài được thêm vào các cửa sổ được chọn có độ phơi sáng mặt trời cao. Phớt cửa và cửa sổ được chọn để cải thiện độ kín khí và giảm bụi mịn xâm nhập vào văn phòng, phòng ngủ và khu vực giám sát.
Tích hợp năng lượng điện và năng lượng tái tạo
Các tòa nhà nhận được điện từ hệ thống điện tạm thời của dự án trong quá trình xây dựng. Bảng phân phối được chia theo chức năng, với các mạch riêng biệt cho chiếu sáng, ổ cắm, thiết bị HVAC, thông tin liên lạc, nước nóng sinh hoạt và thiết bị kỹ thuật. Bảo vệ dòng dư, bảo vệ chống sét lan truyền và kết nối nối đất được kết hợp theo thiết kế điện đã được phê duyệt.
Phòng SCADA được trang bị các mạch điện chuyên dụng, khay quản lý cáp và không gian dành riêng cho nguồn điện liên tục. Hệ thống làm mát của nó được tách ra khỏi hệ thống HVAC chỗ ở để thiết bị giám sát có thể duy trì môi trường hoạt động cần thiết mà không cần tiêu thụ năng lượng không cần thiết trong các phòng khác.
Để hỗ trợ việc sử dụng năng lượng hoạt động thấp hơn, các tòa nhà mô-đun kết hợp ánh sáng LED, cảm biến lấp đầy trong không gian chung và thiết bị sưởi ấm và làm mát điều khiển bằng biến tần. Một giao diện kết cấu và điện sẵn sàng cho mái nhà cũng được dành riêng cho một mảng quang điện phụ trợ, tùy thuộc vào việc xác minh tải trọng gió cuối cùng.
HVAC, kiểm soát bụi và sự thoải mái trong nhà
Môi trường khô ráo của Calama, tiếp xúc mạnh với ánh nắng mặt trời và sự thay đổi nhiệt độ đáng kể đòi hỏi một chiến lược HVAC được phân vùng cẩn thận. Các đơn vị điều hòa không khí biến tần độc lập cho phép các khu vực chiếm dụng được kiểm soát theo nhu cầu thực tế thay vì điều hòa toàn bộ cơ sở liên tục.
Các cửa hút gió trong lành tích hợp các bộ lọc có thể thay thế và các lối vào thường xuyên được sử dụng được cung cấp hành lang lối vào để giảm bụi trong không khí. Thông gió áp suất dương có thể được áp dụng cho các phòng SCADA và thông tin liên lạc nơi thiết bị và chiến lược vận hành được lựa chọn yêu cầu bảo vệ chống bụi bổ sung.
An toàn cháy nổ và tách hoạt động
Quy hoạch an toàn cháy nổ xem xét loại cư trú, khoảng cách sơ tán, phát hiện, chiếu sáng khẩn cấp và tách các phòng kỹ thuật với không gian sống. Bình chữa cháy và thiết bị báo động được bố trí theo bố cục được phê duyệt cuối cùng, trong khi các tuyến thoát được giữ trực tiếp và có thể nhận dạng rõ ràng.
Các tòa nhà di động không chứa pin hoặc giá đỡ lưu trữ năng lượng. Các container BESS vẫn nằm trong một khu vực được thiết kế và kiểm soát riêng biệt. Sự tách biệt này làm giảm sự tiếp xúc của các tòa nhà bị chiếm đóng với các mối nguy liên quan đến điện và pin và cho phép mỗi cơ sở tuân theo các quy trình kiểm soát truy cập và ứng phó khẩn cấp của riêng mình.
Sản xuất và kiểm soát chất lượng
Hầu hết các công việc kết cấu, cách nhiệt, hoàn thiện nội thất, hệ thống ống nước và điện đã được hoàn thành tại nhà máy. Kiểm tra chất lượng bao gồm kích thước khung, bề ngoài mối hàn, tình trạng lớp phủ, mối nối bảng điều khiển, hoạt động cửa và cửa sổ, tính liên tục điện, áp suất hệ thống ống nước và các khuyết tật hoàn thiện có thể nhìn thấy được.
Trước khi giao hàng, các điểm kết nối được dán nhãn để phù hợp với bản vẽ lắp đặt. Các thành phần lỏng lẻo, đồ đạc vệ sinh và lớp hoàn thiện tiếp xúc được bảo vệ chống rung và va đập. Các mô-đun đã được kiểm tra lại sau khi đến nơi để xác định bất kỳ thiệt hại nào liên quan đến vận chuyển trước khi kết nối và vận hành lần cuối.
Giao thông vận tải và lắp đặt trang web
Các mô-đun được thiết kế xung quanh các giới hạn vận tải đường bộ thực tế và được phân phối theo trình tự đã lên kế hoạch tương ứng với lịch trình lắp đặt. Nền móng và các điểm kết nối tiện ích đã được chuẩn bị trong khi các mô-đun đang được sản xuất, cho phép sản xuất nhà máy và công việc tại chỗ tiến hành song song.
Sau khi định vị bằng cần cẩu, các mô-đun được căn chỉnh, kết nối cơ học và niêm phong tại các giao diện. Các hệ thống điện, nước, thoát nước và thông tin liên lạc sau đó được kết nối và thử nghiệm. Cách tiếp cận này hạn chế công việc xây dựng nặng nề tại chỗ và giúp nhà thầu thiết lập các cơ sở dự án có thể sử dụng sớm hơn.
Kết quả dự án
Giải pháp mô-đun cung cấp khoảng 468 m² không gian chức năng trong vòng khoảng mười tuần sau khi xác nhận thiết kế. Bởi vì các tòa nhà đến với hầu hết các công việc nội bộ đã hoàn thành, nhà thầu giảm sự phụ thuộc vào các ngành nghề ẩm ướt địa phương và tránh một quá trình lắp đặt thông thường kéo dài tại địa điểm xa xôi.
Cơ sở hoàn thành đã tạo ra một ranh giới hoạt động rõ ràng giữa các hoạt động kỹ thuật, hành chính và cuộc sống của nhân viên. Nó cũng cung cấp cho khách hàng một tài sản có thể được mở rộng, di dời hoặc cấu hình lại khi các dự án năng lượng tái tạo chuyển từ xây dựng sang hoạt động lâu dài.
Tại sao các tòa nhà di động thích hợp cho các dự án năng lượng tái tạo
Các trang trại năng lượng mặt trời, trang trại gió, công trường xây dựng thủy điện và các dự án lưu trữ năng lượng thường nằm cách xa cơ sở hạ tầng đã được thiết lập. Các tòa nhà mô-đun di động có thể cung cấp văn phòng, chỗ ở, phòng thí nghiệm, phòng điều khiển và không gian hỗ trợ bảo trì mà không yêu cầu mọi thành phần tòa nhà phải được chế tạo tại chỗ.
Giá trị lớn nhất của chúng không giới hạn ở tốc độ xây dựng. Các mô-đun chuẩn hóa cũng có thể được mở rộng khi nhân sự tăng lên, giảm khi một dự án đi vào hoạt động hoặc chuyển đến một địa điểm khác. Tính linh hoạt này giúp các nhà thầu năng lượng tái tạo cải thiện việc sử dụng tài sản trên nhiều dự án.
Câu hỏi thường gặp: Tòa nhà di động cho các dự án năng lượng tái tạo
1. Những loại tòa nhà di động nào được yêu cầu cho một trang trại năng lượng mặt trời?
Một trang trại năng lượng mặt trời có thể yêu cầu văn phòng mô-đun, phòng họp, chỗ ở của công nhân, cơ sở ăn uống, phòng sơ cứu, nhà kho, nhà bảo vệ, phòng thử nghiệm và phòng giám sát SCADA. Cấu hình cuối cùng phụ thuộc vào năng lực dự án, số lượng nhân viên, thời gian xây dựng và khoảng cách từ các dịch vụ địa phương.
2. Một tòa nhà mô-đun có thể được sử dụng làm phòng điều khiển BESS không?
Đúng. Một tòa nhà mô-đun có thể phục vụ như một phòng kiểm soát hoặc giám sát BESS khi cấu trúc, chiến lược chữa cháy, hệ thống điện, HVAC, kiểm soát bụi và kiểm soát truy cập được thiết kế cho thiết bị dự định. Các tế bào pin và giá đỡ phải được giữ trong các vỏ bọc được thiết kế riêng biệt của chúng trừ khi tòa nhà bị chiếm đóng đã được thiết kế và phê duyệt đặc biệt cho mục đích đó.
3. Một trại di động năng lượng tái tạo có thể được lắp đặt nhanh chóng như thế nào?
Một trại mô-đun nhỏ hoặc trung bình thường có thể được sản xuất và lắp đặt nhanh hơn một cơ sở được xây dựng tại địa điểm thông thường vì công việc nền móng và sản xuất nhà máy có thể diễn ra đồng thời. Lịch trình thực tế phụ thuộc vào phê duyệt kỹ thuật, số lượng mô-đun, vật liệu sẵn có, khoảng cách vận chuyển, thông quan và sự sẵn sàng của công trường.
4. Các tòa nhà di động được bảo vệ chống bụi sa mạc như thế nào?
Các biện pháp kiểm soát bụi có thể bao gồm các mối nối tường kín, miếng đệm cửa và cửa sổ chất lượng cao, cửa hút gió trong lành được lọc, hành lang vào, giảm lỗ mở không kiểm soát và thông gió áp suất dương trong các phòng kỹ thuật nhạy cảm. Lớp lọc và chiến lược thông gió nên được lựa chọn theo điều kiện bụi địa phương và yêu cầu thiết bị.
5. Các mô-đun có thể được di dời sau khi dự án năng lượng mặt trời hoàn thành không?
Đúng. Di dời là một trong những lợi thế chính của các tòa nhà mô-đun bắt vít. Trước khi tái sử dụng, các mô-đun cần được kiểm tra tình trạng kết cấu, ăn mòn, độ kín nước, an toàn điện và hư hỏng vận chuyển. Kết nối và bố cục nội bộ sau đó có thể được điều chỉnh cho dự án tiếp theo.
6. Thông tin nào là cần thiết để báo giá một dự án xây dựng mô-đun năng lượng tái tạo?
Nhà cung cấp thường cần vị trí dự án, mục đích sử dụng, diện tích sàn yêu cầu, năng lực nhân viên, lịch trình phòng, tuổi thọ thiết kế, dữ liệu khí hậu, yêu cầu về gió và địa chấn, kỳ vọng về xếp hạng cháy, yêu cầu MEP, điều kiện vận chuyển, mã địa phương và ngày giao hàng mục tiêu.
Kết luận
Hộp đựng pin và năng lượng mặt trời Calama này thể hiện cách các tòa nhà di động mô-đun có thể cung cấp nhiều hơn chỗ ở tạm thời. Với kỹ thuật kết cấu phù hợp, cách nhiệt, kiểm soát bụi, phân vùng điện và quản lý chất lượng nhà máy, chúng có thể trở thành cơ sở hạ tầng hoạt động đáng tin cậy cho các dự án năng lượng tái tạo từ xa.
Đối với các nhà phát triển và nhà thầu EPC đang lên kế hoạch cho các dự án năng lượng mặt trời, gió, thủy điện hoặc lưu trữ năng lượng, một giải pháp mô-đun dành riêng cho dự án có thể giảm khối lượng công việc, hỗ trợ mở rộng theo từng giai đoạn và duy trì giá trị lâu dài của các cơ sở dự án tạm thời.