Tab i kraftværker baseret på absorptionstab i solcellepaneler og invertertab
Ud over ressourcefaktorernes indflydelse påvirkes produktionen fra solcelleanlæg også af tab af kraftværkernes produktions- og driftsudstyr. Jo større tabet af kraftværkernes udstyr er, desto mindre er strømproduktionen. Udstyrstabet i solcelleanlæg omfatter primært fire kategorier: absorptionstab i solcelleanlæg, tab i inverter, tab i strømaftagerledninger og -bokstransformatorer, tab i boosteranlæg osv.
(1) Absorptionstabet i det fotovoltaiske panel er effekttabet fra det fotovoltaiske panel gennem kombineringsboksen til inverterens DC-indgangsende, inklusive tab ved fejl i fotovoltaiske komponenter, tab ved afskærmning, tab ved vinkel, tab ved DC-kabel og tab ved forgrening i kombineringsboksen;
(2) Invertertab refererer til effekttab forårsaget af inverterens DC-til-AC-konvertering, herunder effektivitetstab i inverteren og tab af maksimal MPPT-effektsporingskapacitet;
(3) Tabet i strømaftagerledningen og bokstransformatoren er effekttabet fra inverterens AC-indgangsende gennem bokstransformatoren til effektmåleren på hver gren, inklusive inverterens udgangstab, bokstransformatorens konverteringstab og anlæggets interne linjetab;
(4) Tabet i boosterstationen er tabet fra effektmåleren på hver gren gennem boosterstationen til gatewaymåleren, inklusive tab på hovedtransformeren, tab på stationstransformeren, tab på bus og andre tab i stationens ledninger.
Efter at have analyseret oktoberdataene for tre solcelleanlæg med en samlet effektivitet på 65% til 75% og en installeret kapacitet på 20 MW, 30 MW og 50 MW, viser resultaterne, at absorptionstabet i solcelleanlægget og invertertab er de vigtigste faktorer, der påvirker kraftværkets output. Blandt dem har solcelleanlægget det største absorptionstab, der tegner sig for omkring 20~30%, efterfulgt af invertertab, der tegner sig for omkring 2~4%, mens tabet i strømaftagerledninger og -bokstransformatorer samt tab i boosterstationer er relativt lille, med i alt omkring 2%.
Ved yderligere analyse af det ovennævnte 30 MW solcelleanlæg er dets byggeinvestering omkring 400 millioner yuan. Kraftværkets effekttab i oktober var 2.746.600 kWh, hvilket tegner sig for 34,8% af den teoretiske elproduktion. Hvis det beregnes til 1,0 yuan pr. kilowatt-time, var det samlede tab i oktober 4.119.900 yuan, hvilket havde en enorm indflydelse på kraftværkets økonomiske fordele.
Hvordan man reducerer tabet af solcelleanlæg og øger strømproduktionen
Blandt de fire typer tab i solcelleanlæg er tabene i samleledningen og bokstransformeren samt tabet i boosterstationen normalt tæt forbundet med selve udstyrets ydeevne, og tabene er relativt stabile. Men hvis udstyret svigter, vil det forårsage et stort strømtab, så det er nødvendigt at sikre dets normale og stabile drift. For solcelleanlæg og invertere kan tabet minimeres gennem tidlig konstruktion og senere drift og vedligeholdelse. Den specifikke analyse er som følger.
(1) Fejl og tab af solcellemoduler og kombinerboksudstyr
Der findes mange typer udstyr til solcelleanlæg. Det ovenstående eksempel på 30 MW solcelleanlæg har 420 combiner-bokse, der hver har 16 forgreninger (i alt 6720 forgreninger), og hver forgrening har 20 paneler (i alt 134.400 batterier). Den samlede mængde udstyr er enorm. Jo større antallet er, desto højere er hyppigheden af udstyrsfejl, og desto større er strømtabet. Almindelige problemer omfatter primært udbrændte solcellemoduler, brand i samleboksen, ødelagte batteripaneler, forkert svejsning af ledninger, fejl i combiner-boksens forgreningskredsløb osv. For at reducere tabet af denne del skal vi på den ene side styrke færdiggørelsesaccepten og sikre den gennem effektive inspektions- og acceptmetoder. Kvaliteten af kraftværksudstyr er relateret til kvaliteten, herunder kvaliteten af fabriksudstyret, udstyrets installation og arrangement, der opfylder designstandarderne, og kraftværkets konstruktionskvalitet. På den anden side er det nødvendigt at forbedre kraftværkets intelligente driftsniveau og analysere driftsdataene gennem intelligente hjælpemidler for at finde fejlkilden i tide, udføre punkt-til-punkt-fejlfinding, forbedre drifts- og vedligeholdelsespersonalets arbejdseffektivitet og reducere kraftværkets tab.
(2) Skyggetab
På grund af faktorer som installationsvinklen og placeringen af de fotovoltaiske moduler blokeres nogle fotovoltaiske moduler, hvilket påvirker den fotovoltaiske panels effekt og fører til strømtab. Derfor er det under design og konstruktion af kraftværket nødvendigt at forhindre de fotovoltaiske moduler i at være i skygge. Samtidig bør der installeres et passende antal bypassdioder for at opdele batteristrengen i flere dele, så batteristrengens spænding og strøm går tabt proportionalt for at reducere strømtabet.
(3) Vinkeltab
Hældningsvinklen på det fotovoltaiske panel varierer fra 10° til 90° afhængigt af formålet, og breddegraden vælges normalt. Vinkelvalget påvirker på den ene side intensiteten af solstrålingen, og på den anden side påvirkes solcellemodulernes strømproduktion af faktorer som støv og sne. Strømtab forårsaget af snedække. Samtidig kan vinklen på solcellemodulerne styres af intelligente hjælpemidler for at tilpasse sig ændringer i årstider og vejr og maksimere kraftværkets strømproduktionskapacitet.
(4) Invertertab
Invertertab afspejles primært i to aspekter. Det ene er tabet forårsaget af inverterens konverteringseffektivitet, og det andet er tabet forårsaget af inverterens MPPT-maksimale effektsporingskapacitet. Begge aspekter bestemmes af selve inverterens ydeevne. Fordelen ved at reducere inverterens tab gennem senere drift og vedligeholdelse er lille. Derfor er udstyrsvalget i den indledende fase af kraftværkets konstruktion låst, og tabet reduceres ved at vælge en inverter med bedre ydeevne. I den senere drifts- og vedligeholdelsesfase kan inverterens driftsdata indsamles og analyseres gennem intelligente metoder for at yde beslutningsstøtte til valg af udstyr til det nye kraftværk.
Ud fra ovenstående analyse kan det ses, at tab vil forårsage enorme tab i solcelleanlæg, og kraftværkets samlede effektivitet bør forbedres ved først at reducere tab på nøgleområder. På den ene side anvendes effektive acceptværktøjer til at sikre kvaliteten af udstyret og kraftværkets konstruktion; på den anden side er det i forbindelse med kraftværkets drift og vedligeholdelse nødvendigt at anvende intelligente hjælpemidler til at forbedre kraftværkets produktions- og driftsniveau og øge elproduktionen.
Opslagstidspunkt: 20. dec. 2021
