Straty w elektrowni na podstawie strat absorpcyjnych układu fotowoltaicznego i strat w falowniku
Oprócz wpływu czynników związanych z zasobami na produkcję elektrowni fotowoltaicznych wpływa również utrata sprzętu produkcyjnego i eksploatacyjnego elektrowni. Im większe straty w sprzęcie elektrowni, tym mniejsza produkcja energii. Straty w sprzęcie elektrowni fotowoltaicznej obejmują głównie cztery kategorie: straty absorpcji w kwadratowym układzie fotowoltaicznym, straty w falownikach, straty w linii odbioru mocy i transformatorze skrzynkowym, straty w stacji wspomagającej itp.
(1) Strata absorpcyjna układu fotowoltaicznego to strata mocy z układu fotowoltaicznego przez skrzynkę przyłączeniową do końca wejściowego prądu stałego falownika, w tym straty spowodowane awarią sprzętu fotowoltaicznego, straty w ekranowaniu, straty kątowe, straty w kablu DC i sumator utrata gałęzi skrzynkowej;
(2) Strata falownika oznacza stratę mocy spowodowaną konwersją prądu stałego na prąd przemienny falownika, w tym utratę wydajności konwersji falownika i utratę możliwości śledzenia maksymalnej mocy MPPT;
(3) Straty na linii odbioru mocy i straty w transformatorze skrzynkowym to straty mocy od strony wejściowej AC falownika, przez transformator skrzynkowy do miernika mocy w każdym odgałęzieniu, włączając straty na wylocie falownika, straty w wyniku konwersji transformatora skrzynkowego i linię wewnątrzzakładową strata;
(4) Strata stacji wspomagającej to strata na liczniku mocy każdego odgałęzienia, przez stację wspomagającą do licznika wejściowego, włączając straty w transformatorze głównym, straty w transformatorze stacji, straty w szynie i inne straty w linii stacji.
Po przeanalizowaniu październikowych danych trzech elektrowni fotowoltaicznych o kompleksowej sprawności od 65% do 75% i mocy zainstalowanej 20MW, 30MW i 50MW, wyniki pokazują, że głównymi czynnikami wpływającymi na moc wyjściową są straty absorpcyjne układu fotowoltaicznego i straty w falowniku. elektrowni. Wśród nich panele fotowoltaiczne mają największe straty absorpcyjne, wynoszące około 20 ~ 30%, następnie straty w falowniku, stanowiące około 2 ~ 4%, podczas gdy straty w linii odbioru mocy i transformatorze skrzynkowym oraz straty w stacji wspomagającej są stosunkowo małe, w sumie około Stanowiło około 2%.
Dalsza analiza wspomnianej wyżej elektrowni fotowoltaicznej o mocy 30 MW, inwestycja w jej budowę wynosi około 400 milionów juanów. Straty mocy elektrowni w październiku wyniosły 2 746 600 kWh, co stanowiło 34,8% teoretycznej produkcji energii. W przeliczeniu na 1,0 juana za kilowatogodzinę, suma strat w październiku wyniosła 4 119 900 juanów, co miało ogromny wpływ na korzyści ekonomiczne elektrowni.
Jak zmniejszyć straty w elektrowni fotowoltaicznej i zwiększyć wytwarzanie energii
Spośród czterech rodzajów strat w urządzeniach elektrowni fotowoltaicznych straty w linii zbiorczej i transformatorze skrzynkowym oraz straty w stacji wspomagającej są zwykle ściśle związane z wydajnością samego sprzętu, a straty są stosunkowo stabilne. Jeśli jednak sprzęt ulegnie awarii, spowoduje to dużą utratę mocy, dlatego konieczne jest zapewnienie jego normalnej i stabilnej pracy. W przypadku układów fotowoltaicznych i falowników straty można zminimalizować poprzez wczesną budowę, a później eksploatację i konserwację. Konkretna analiza wygląda następująco.
(1) Awaria i utrata modułów fotowoltaicznych i wyposażenia skrzynki przyłączeniowej
Istnieje wiele urządzeń do elektrowni fotowoltaicznych. Elektrownia fotowoltaiczna o mocy 30 MW w powyższym przykładzie ma 420 skrzynek sumujących, z których każda ma 16 odgałęzień (w sumie 6720 odgałęzień), a każde odgałęzienie ma 20 paneli (łącznie 134 400 akumulatorów) Płytka), łączna ilość sprzętu jest ogromna. Im większa liczba, tym większa częstotliwość awarii sprzętu i większe straty mocy. Typowe problemy to przede wszystkim przepalenia modułów fotowoltaicznych, pożar skrzynki przyłączeniowej, uszkodzone panele akumulatorów, nieprawidłowe spawanie przewodów, uszkodzenia w obwodzie odgałęzionym skrzynki przyłączeniowej itp. Aby z jednej strony ograniczyć straty tej części, strony, musimy wzmocnić akceptację ukończenia i zapewnić ją poprzez skuteczne metody kontroli i odbioru. Jakość wyposażenia elektrowni jest powiązana z jakością, obejmującą jakość wyposażenia fabryki, instalację i rozmieszczenie urządzeń spełniającą normy projektowe oraz jakość konstrukcji elektrowni. Z drugiej strony konieczne jest ulepszenie inteligentnego poziomu działania elektrowni i przeanalizowanie danych operacyjnych za pomocą inteligentnych środków pomocniczych, aby na czas znaleźć źródło usterki, przeprowadzić rozwiązywanie problemów od punktu do punktu, poprawić wydajność pracy i personelu konserwacyjnego oraz zmniejszyć straty w elektrowni.
(2) Utrata cieniowania
Ze względu na takie czynniki, jak kąt montażu i rozmieszczenie modułów fotowoltaicznych, niektóre moduły fotowoltaiczne ulegają zablokowaniu, co wpływa na moc wyjściową układu fotowoltaicznego i prowadzi do utraty mocy. Dlatego podczas projektowania i budowy elektrowni należy zadbać o to, aby moduły fotowoltaiczne nie znajdowały się w cieniu. Jednocześnie, aby ograniczyć uszkodzenia modułów fotowoltaicznych na skutek zjawiska hot spot, należy zamontować odpowiednią ilość diod bocznikowych, które podzielą ciąg akumulatorów na kilka części, tak aby napięcie w łańcuchu akumulatorów i prąd były tracone. proporcjonalnie, aby zmniejszyć straty energii elektrycznej.
(3) Utrata kąta
Kąt nachylenia układu fotowoltaicznego waha się od 10° do 90° w zależności od przeznaczenia i zazwyczaj wybiera się szerokość geograficzną. Dobór kąta wpływa z jednej strony na intensywność promieniowania słonecznego, z drugiej zaś na wytwarzanie energii przez moduły fotowoltaiczne wpływają takie czynniki jak kurz i śnieg. Strata mocy spowodowana pokrywą śnieżną. Jednocześnie kąt modułów fotowoltaicznych można kontrolować za pomocą inteligentnych środków pomocniczych, aby dostosować się do zmian pór roku i pogody oraz zmaksymalizować zdolność wytwarzania energii przez elektrownię.
(4) Strata falownika
Straty falownika odzwierciedlają się głównie w dwóch aspektach: jeden to strata spowodowana wydajnością konwersji falownika, a drugi to strata spowodowana możliwością śledzenia maksymalnej mocy MPPT przez falownik. Obydwa aspekty zależą od wydajności samego falownika. Korzyści wynikające ze zmniejszenia strat falownika w wyniku późniejszej obsługi i konserwacji są niewielkie. W związku z tym blokowany jest dobór sprzętu na początkowym etapie budowy elektrowni, a straty ograniczane są poprzez dobór falownika o lepszych parametrach. Na późniejszym etapie eksploatacji i konserwacji dane eksploatacyjne falownika można gromadzić i analizować za pomocą inteligentnych środków, aby zapewnić wsparcie w podejmowaniu decyzji przy wyborze sprzętu dla nowej elektrowni.
Z powyższej analizy widać, że straty spowodują ogromne straty w elektrowniach fotowoltaicznych, a ogólną sprawność elektrowni należy poprawić ograniczając w pierwszej kolejności straty w kluczowych obszarach. Z jednej strony stosuje się skuteczne narzędzia odbiorowe w celu zapewnienia jakości urządzeń i konstrukcji elektrowni; z drugiej strony w procesie eksploatacji i utrzymania elektrowni konieczne jest zastosowanie inteligentnych środków pomocniczych, aby poprawić poziom produkcji i pracy elektrowni oraz zwiększyć wytwarzaną moc.
Czas publikacji: 20 grudnia 2021 r
