Загуба на електроцентрала, базирана на загуба на абсорбция от фотоволтаична решетка и загуба на инвертор
В допълнение към влиянието на ресурсните фактори, производството на фотоволтаични електроцентрали се влияе и от загубата на производствено и експлоатационно оборудване на електроцентралата. Колкото по-големи са загубите на оборудване на електроцентралата, толкова по-малко е производството на електроенергия. Загубите на оборудване на фотоволтаичната електроцентрала се разделят главно на четири категории: загуби на абсорбция на фотоволтаична квадратна решетка, загуби на инвертор, загуби на захранващи линии и трансформатори, загуби на бустерна станция и др.
(1) Загубата на абсорбция на фотоволтаичния панел е загубата на мощност от фотоволтаичния панел през кутията на комбайна до DC входния край на инвертора, включително загуба от повреда на фотоволтаичното оборудване, загуба на екраниране, ъглова загуба, загуба на DC кабел и загуба на разклонение на кутията на комбайна;
(2) Загубата на мощност на инвертора се отнася до загубата на мощност, причинена от преобразуването на постоянен ток в променлив ток на инвертора, включително загуба на ефективност на преобразуването на инвертора и загуба на възможност за проследяване на максималната мощност на MPPT;
(3) Загубите в линията за събиране на мощност и в кутийния трансформатор са загубите на мощност от входния AC край на инвертора през кутийния трансформатор до електромера на всеки клон, включително загубите на изхода на инвертора, загубите на преобразуване в кутийния трансформатор и загубите в линията на инсталацията;
(4) Загубата в подсилващата станция е загубата от електромера на всеки клон през подсилващата станция до шлюзовия електромер, включително загубата на главен трансформатор, загубата на трансформатор на станцията, загубата на шината и други загуби в линията на станцията.
След анализ на октомврийските данни за три фотоволтаични електроцентрали с цялостна ефективност от 65% до 75% и инсталирана мощност от 20MW, 30MW и 50MW, резултатите показват, че загубите на абсорбция от фотоволтаичния панел и загубите от инвертора са основните фактори, влияещи върху производството на електроцентралата. Сред тях, фотоволтаичният панел има най-големи загуби на абсорбция, представляващи около 20~30%, следван от загубите от инвертора, представляващи около 2~4%, докато загубите в линията за събиране на енергия и трансформаторната кутия, както и загубите в бустерната станция са сравнително малки, като общо представляват около 2%.
При по-нататъшен анализ на гореспоменатата 30MW фотоволтаична електроцентрала, инвестицията в нейното изграждане е около 400 милиона юана. Загубата на мощност на електроцентралата през октомври е била 2 746 600 kWh, което представлява 34,8% от теоретичното производство на електроенергия. Ако се изчисли по цена от 1,0 юана за киловатчас, общата загуба през октомври е била 4 119 900 юана, което е оказало огромно влияние върху икономическите ползи от електроцентралата.
Как да намалим загубите от фотоволтаична електроцентрала и да увеличим производството на електроенергия
Сред четирите вида загуби на оборудването на фотоволтаичните електроцентрали, загубите в събирателната линия и кутията на трансформатора, както и загубите в бустерната станция, обикновено са тясно свързани с производителността на самото оборудване и загубите са относително стабилни. Ако обаче оборудването се повреди, това ще доведе до голяма загуба на мощност, така че е необходимо да се осигури неговата нормална и стабилна работа. За фотоволтаичните панели и инверторите загубите могат да бъдат сведени до минимум чрез ранно изграждане и по-късна експлоатация и поддръжка. Конкретният анализ е следният.
(1) Повреда и загуба на фотоволтаични модули и оборудване на комбинираната кутия
Съществува много видове оборудване за фотоволтаични електроцентрали. Фотоволтаичната електроцентрала с мощност 30 MW в горния пример има 420 разклонителни кутии, всяка от които има 16 клона (общо 6720 клона), а всеки клон има 20 панела (общо 134 400 батерии). Общото количество оборудване е огромно. Колкото по-голям е броят, толкова по-висока е честотата на повреди в оборудването и толкова по-големи са загубите на мощност. Често срещани проблеми включват главно изгаряне на фотоволтаични модули, пожар в разклонителната кутия, счупени панели на батериите, фалшиво заваряване на проводници, повреди в разклонителната верига на разклонителната кутия и др. За да се намалят загубите на тази част, от една страна, трябва да се засили приемането на завършеността и да се гарантира чрез ефективни методи за проверка и приемане. Качеството на оборудването на електроцентралата е свързано с качеството, включително качеството на фабричното оборудване, монтажа и разположението на оборудването, които отговарят на проектните стандарти, и качеството на строителството на електроцентралата. От друга страна, е необходимо да се подобри нивото на интелигентна работа на електроцентралата и да се анализират оперативните данни чрез интелигентни спомагателни средства, за да се открие навреме източникът на повреда, да се извърши отстраняване на неизправности от точка до точка, да се подобри ефективността на работата на оперативния и поддържащия персонал и да се намалят загубите в електроцентралата.
(2) Загуба на засенчване
Поради фактори като ъгъла на монтаж и разположението на фотоволтаичните модули, някои от тях са блокирани, което влияе върху мощността на фотоволтаичния панел и води до загуба на мощност. Следователно, по време на проектирането и изграждането на електроцентралата е необходимо да се предотврати попадането на фотоволтаичните модули в сянка. Същевременно, за да се намали повредата на фотоволтаичните модули от феномена на гореща точка, трябва да се монтира подходящ брой байпасни диоди, за да се раздели батерийният низ на няколко части, така че напрежението и токът на батерийния низ да се губят пропорционално и да се намалят загубите на електроенергия.
(3) Загуба на ъгъл
Ъгълът на наклон на фотоволтаичния панел варира от 10° до 90° в зависимост от предназначението му, като обикновено се избира и географската ширина. Изборът на ъгъл влияе върху интензитета на слънчевата радиация, от една страна, а от друга страна, производството на енергия от фотоволтаичните модули се влияе от фактори като прах и сняг. Загубата на мощност, причинена от снежна покривка, е повлияна от интелигентни помощни средства. В същото време ъгълът на фотоволтаичните модули може да се контролира чрез интелигентни помощни средства, за да се адаптира към промените в сезоните и времето и да се увеличи максимално капацитетът за производство на енергия на електроцентралата.
(4) Загуба на инвертора
Загубите на инвертора се отразяват главно в два аспекта, единият е загубата, причинена от ефективността на преобразуване на инвертора, а другият е загубата, причинена от способността на инвертора да проследява максималната мощност MPPT. И двата аспекта се определят от производителността на самия инвертор. Ползата от намаляване на загубите на инвертора чрез по-късна експлоатация и поддръжка е малка. Следователно, изборът на оборудване в началния етап на изграждане на електроцентралата е фиксиран и загубата се намалява чрез избор на инвертор с по-добра производителност. В по-късния етап на експлоатация и поддръжка, данните за работата на инвертора могат да бъдат събрани и анализирани чрез интелигентни средства, за да се осигури подкрепа при вземането на решения за избора на оборудване за новата електроцентрала.
От горния анализ може да се види, че загубите ще причинят огромни загуби във фотоволтаичните електроцентрали и общата ефективност на електроцентралата трябва да се подобри чрез намаляване на загубите в ключови области, първо. От една страна, се използват ефективни инструменти за приемане, за да се гарантира качеството на оборудването и конструкцията на електроцентралата; от друга страна, в процеса на експлоатация и поддръжка на електроцентралата е необходимо да се използват интелигентни спомагателни средства за подобряване на нивото на производство и експлоатация на електроцентралата и увеличаване на производството на електроенергия.
Време на публикуване: 20 декември 2021 г.
