Siapa pun yang pernah berkecimpung di bidang manufaktur baterai litium dan PV tahu satu hal: bukan biaya peralatan yang membuat Anda terjaga di malam hari-tetapi ketika pasokan gas tidak berfungsi.
Penarik kristal bekerja selama ratusan jam berturut-turut. Kehilangan nitrogen hanya dalam beberapa menit, dan zona panas grafit di dalam tungku akan menjadi sangat buruk. Hot zone pengganti bernilai beberapa ratus ribu RMB, ditambah lagi Anda memerlukan waktu henti dua hingga tiga hari untuk pertukaran tersebut. Itu sebabnya pabrik PV dengan skala nyata tidak akan menghemat anggaran bahan bakar.
Mengapa ASU kriogenik dan bukan metode pembangkitan nitrogen lainnya?
Ini adalah pertanyaan yang ditanyakan setiap manajer pengadaan pada proyek baru. PSA terlihat murah. Membran terlihat lebih murah. Tapi Anda tidak bisa hanya terpaku pada label harga peralatannya.
Kebutuhan nitrogen di tempat penarik kristal memiliki karakter tertentu-volume tinggi dan tanpa henti. Dengan lima belas hingga dua puluh tungku yang beroperasi sekaligus, konsumsi per jam dengan mudah melampaui 15.000 meter kubik. Untuk mencapai volume tersebut dengan PSA, Anda memerlukan beberapa unit yang berjalan secara paralel. Mereka menghabiskan ruang di lantai, dan lapisan saringan molekuler tersebut perlu diganti setiap dua hingga tiga tahun-yang berarti mematikannya saat Anda melakukannya.
Lalu ada masalah yang lebih rumit: fluktuasi kemurnian. Nitrogen PSA dengan kandungan oksigen sekitar 10 ppm dianggap layak. Tapi penarik kristal membutuhkan di bawah 1 ppm. Kesenjangan 9 ppm tersebut berarti laju oksidasi pada grafit panas yang berbeda dalam kelipatan, bukan persentase. Kita telah melihat pabrik-pabrik menggunakan PSA untuk menghemat biaya di muka, namun justru menyaksikan penurunan umur di zona panas dari dua tahun menjadi hampir satu tahun. Uang yang mereka "hemat" untuk peralatan akhirnya terkubur dalam barang habis pakai.
ASU kriogenik harganya lebih mahal di muka. Tidak ada argumen di sana. Namun ia memisahkan udara melalui rektifikasi fisik-pencairan yang diikuti dengan distilasi. Kemurnian mencapai 99,999% dan tetap di sana. Kandungan oksigen di bawah 0,5 ppm adalah pengoperasian normal, bukan batasan teoritis.
Penarikan kristal memiliki persyaratan lain untuk-suhu nitrogen
Detail ini jarang masuk ke dalam spesifikasi teknis, tetapi siapa pun yang menghabiskan waktu di lapangan pasti mengetahuinya. Nitrogen cair yang baru menguap keluar pada suhu minus 180 derajat Celcius. Buang langsung ke dalam tungku, dan medan panas menjadi rusak. Ingot silikon akan mulai menimbulkan dislokasi. Jadi nitrogen dari stasiun ASU harus melewati alat penguap terlebih dahulu, memanas kembali hingga sekitar dua puluh derajat sebelum sampai ke lantai pabrik.
Kedengarannya mudah. Dalam praktiknya, ini berarti keseluruhan kontrol suhu otomatis dan pengaturan tekanan. Suhu sekitar berubah antara musim dingin dan musim panas, dan suhu saluran keluar alat penguap juga ikut berubah. Seseorang harus mengawasinya. Paket ASU modern dilengkapi dengan otomatisasi bawaan, tetapi selama commissioning? Anda masih menginginkan tangan berpengalaman yang menghubunginya.
Sisi sel adalah cerita yang berbeda
Saat ini, manufaktur sel PV bergantung pada N-tipe TOPCon dan HJT. Proses tersebut memakan gas khusus-nitrous oksida, silan, apa saja. Dari manakah gas-gas tersebut berasal? Nitrogen dengan-kemurnian tinggi adalah bahan bakunya. Jika kemurnian nitrogen tidak ada, kotoran akan terbawa ke gas khusus yang disintesis, dan efisiensi sel akan terkena dampak langsung.
Peran ASU kriogenik dalam rantai pasokan ini menarik jika Anda melihat ke belakang dan melihatnya. Ini bukan produk akhir. Namun hal ini merupakan prasyarat untuk setiap-proses hilir dengan kemurnian tinggi.
Pada bahan katoda baterai litium, produk sampingan ASU menjadi peristiwa utama
Bahan terner-nikel tinggi memerlukan atmosfer-yang kaya oksigen selama sintering. ASU kriogenik, selain menghasilkan nitrogen, juga menghasilkan aliran oksigen dalam jumlah besar dengan kemurnian 99,6% atau lebih baik. Oksigen itu dialirkan langsung ke tempat pembakaran. Satu sistem menangani kedua gas. Itu jauh lebih baik daripada membeli oksigen cair dalam satu truk penuh. Pengiriman LOX dengan truk tidaklah murah, dan di musim panas, kehilangan air mendidih berarti volume yang masuk ke tangki Anda jarang sesuai dengan tagihan.
Salah satu kendala dalam pemilihan peralatan: terpaku pada kapasitas terukur
Nilai output pada lembar spesifikasi ASU mencerminkan kondisi desain. Namun permintaan gas pada jalur produksi energi baru bukanlah hal yang datar. Konsumsi antara fase peleburan dan fase stabilisasi pada penarik kristal dapat meningkat lebih dari tiga puluh persen. Apakah peralatan dapat berjalan stabil pada beban parsial lebih penting daripada jumlah kapasitas utama.
Hal ini memunculkan poin teknis yang disebut anti{0}}kontrol lonjakan arus. Kompresor menjadi gelisah pada aliran rendah dan dapat melayang ke wilayah lonjakan arus. Jika salah menanganinya, Anda akan merusak mesin. Unit modern yang layak dilengkapi dengan katup daur ulang otomatis dan penyesuaian baling-baling pemandu saluran masuk yang merespons penggunaan sebenarnya. Namun penyetelan parameter tersebut selama pengaturan merupakan suatu seni. Jika pengaturannya salah, maka itu akan tetap melonjak.
Item baris lain yang cenderung terpotong adalah sistem cadangan nitrogen cair.
Beberapa proyek, yang mencoba untuk menahan anggaran awal, menganggap ASU sendiri mempunyai redundansi yang cukup, sehingga mereka tidak memerlukan tangki penyimpanan cairan dan alat penguap. Lalu jaringan listriknya rusak, atau kompresornya mati, dan tanpa adanya cadangan cairan, seluruh jaringan menjadi gelap. Penarikan kristal PV dan sintering sel tidak dapat dilakukan jika terjadi penghentian yang tidak direncanakan. Kerugian akibat satu kali pemadaman listrik jauh lebih kecil dibandingkan biaya yang harus dikeluarkan oleh sistem cadangan.
Dan tagihan listrik perlu-dilihat dengan jelas
Lebih dari tujuh puluh persen biaya operasional ASU kriogenik adalah listrik. Efisiensi peralatan bergantung pada konsumsi daya per unit nitrogen yang dihasilkan. Desain ASU arus utama saat ini dapat menghasilkan satu meter kubik nitrogen dengan daya di bawah 0,35 kWh. Peralatan yang lebih tua mungkin masih berada di utara 0,4 kWh. Hitunglah angka-angka untuk pembangkit listrik PV berukuran menengah yang beroperasi delapan ribu jam setahun, dan kesenjangan efisiensi tersebut akan bertambah hingga beberapa ratus ribu RMB setiap tahunnya.
Ada faktor biaya lainnya: penetapan harga daya-waktu-penggunaan. Jalankan ASU dengan keras di malam hari saat harga sedang murah, simpan nitrogen cair ke dalam penyimpanan. Lakukan panggilan kembali pada tarif puncak siang hari dan menguap dari tangki. Strategi ini dapat menghemat sekitar sepuluh persen biaya bahan bakar secara keseluruhan. Peringatan: tangki penyimpanan cairan harus berukuran tepat, atau tidak ada tempat untuk menyimpannya.
Teknologi ASU kriogenik bukanlah hal baru di sektor energi baru. Tapi itu tetap menjadi salah satu dari sedikit hal di pabrik yang sama sekali tidak bisa menyimpang. Gas yang stabil berarti saluran yang stabil. Garis yang stabil berarti hasil tetap berada di tempat yang seharusnya.
Shenger Gas telah berkecimpung dalam bidang peralatan gas industri selama bertahun-tahun, dan tidak pernah kekurangan proyek PV dan litium. Apa yang kami pahami adalah: pelanggan tidak hanya membutuhkan kotak untuk membuat bahan bakar. Mereka membutuhkan seluruh pasokan gas pabrik mereka agar berjalan tanpa drama. Segalanya mulai dari pemodelan aliran awal dan pemilihan peralatan, hingga commissioning dan respons suku cadang-itulah yang menentukan apakah suatu proyek berjalan lancar atau malah menjadi rumit.
