Kraftverkstap basert på absorpsjonstap fra solcellepaneler og invertertap
I tillegg til påvirkningen av ressursfaktorer påvirkes også produksjonen fra solcelleanlegg av tap av kraftverks produksjons- og driftsutstyr. Jo større tap av kraftverksutstyr, desto mindre kraftproduksjon. Utstyrstapet i solcelleanlegg dekker hovedsakelig fire kategorier: absorpsjonstap i solcelleanlegg i kvadratisk rekke, tap av inverter, tap av strømforsyningsledninger og -bokstransformatorer, tap av boosteranlegg, etc.
(1) Absorpsjonstapet til den solcellepanelet er effekttapet fra den solcellepanelet gjennom kombinerboksen til DC-inngangsenden av omformeren, inkludert tap på grunn av feil i solcellekomponentutstyret, skjermingstap, vinkeltap, tap av DC-kabel og tap av forgrening i kombinerboksen;
(2) Invertertap refererer til effekttapet forårsaket av inverterens DC-til-AC-konvertering, inkludert tap av inverterens konverteringseffektivitet og tap av maksimal MPPT-effektsporingskapasitet;
(3) Tapet i strømforsyningsledningen og bokstransformatoren er effekttapet fra vekselstrøminngangsenden av omformeren gjennom bokstransformatoren til effektmåleren i hver gren, inkludert tap i omformerutgangen, konverteringstapet i bokstransformatoren og tap i anlegget;
(4) Tapet i boosterstasjonen er tapet fra effektmåleren i hver gren gjennom boosterstasjonen til gatewaymåleren, inkludert tap på hovedtransformatoren, tap på stasjonstransformatoren, tap på bussen og andre tap i stasjonslinjen.
Etter å ha analysert oktoberdataene for tre solcelleanlegg med en totaleffektivitet på 65 % til 75 % og en installert kapasitet på 20 MW, 30 MW og 50 MW, viser resultatene at absorpsjonstapet i solcelleanlegget og invertertap er de viktigste faktorene som påvirker kraftverkets ytelse. Blant disse har solcelleanlegget det største absorpsjonstapet, som står for omtrent 20–30 %, etterfulgt av invertertap, som står for omtrent 2–4 %, mens tap i kraftsamlingsledninger og transformatorbokser samt tap i boosterstasjoner er relativt små, med totalt omtrent 2 %.
Ved videre analyse av det ovennevnte 30 MW solcellekraftverket er byggeinvesteringen omtrent 400 millioner yuan. Kraftverkets effekttap i oktober var 2 746 600 kWh, som utgjør 34,8 % av den teoretiske kraftproduksjonen. Hvis det beregnes til 1,0 yuan per kilowattime, var det totale tapet i oktober 4 119 900 yuan, noe som hadde en enorm innvirkning på kraftverkets økonomiske fordeler.
Hvordan redusere tapet av solcelleanlegg og øke kraftproduksjonen
Blant de fire typene tap i solcelleanlegg, er tapene i samleledningen og bokstransformatoren og tapet i boosterstasjonen vanligvis nært knyttet til selve utstyrets ytelse, og tapene er relativt stabile. Men hvis utstyret svikter, vil det føre til et stort strømtap, så det er nødvendig å sikre normal og stabil drift. For solcellepaneler og omformere kan tapet minimeres gjennom tidlig bygging og senere drift og vedlikehold. Den spesifikke analysen er som følger.
(1) Feil og tap av solcellemoduler og kombinerboksutstyr
Det finnes mye utstyr til solcelleanlegg. Det solcelleanlegget på 30 MW i eksemplet ovenfor har 420 kombineringsbokser, som hver har 16 forgreninger (totalt 6720 forgreninger), og hver forgrening har 20 paneler (totalt 134 400 batterier). Den totale mengden utstyr er enorm. Jo flere, desto høyere er hyppigheten av utstyrsfeil og desto større er strømtapet. Vanlige problemer inkluderer hovedsakelig utbrente solcellemoduler, brann i koblingsboksen, ødelagte batteripaneler, feilsveising av ledninger, feil i forgreningskretsen til kombineringsboksen, osv. For å redusere tapet av denne delen må vi på den ene siden styrke ferdigstillelsesaksepten og sikre dette gjennom effektive inspeksjons- og akseptmetoder. Kvaliteten på kraftverksutstyr er relatert til kvaliteten, inkludert kvaliteten på fabrikkutstyret, utstyrsinstallasjon og arrangement som oppfyller designstandardene, og kraftverkets konstruksjonskvalitet. På den annen side er det nødvendig å forbedre det intelligente driftsnivået til kraftverket og analysere driftsdataene gjennom intelligente hjelpemidler for å finne feilkilden i tide, utføre punkt-til-punkt-feilsøking, forbedre arbeidseffektiviteten til drifts- og vedlikeholdspersonell og redusere tap ved kraftverket.
(2) Skyggetap
På grunn av faktorer som installasjonsvinkel og plassering av solcellemodulene, blokkeres noen solcellemoduler, noe som påvirker effekten fra solcellepanelet og fører til strømtap. Derfor er det nødvendig å forhindre at solcellemodulene havner i skyggen under design og konstruksjon av kraftverket. Samtidig, for å redusere skaden på solcellemodulene fra «hot spot»-fenomenet, bør et passende antall bypassdioder installeres for å dele batteristrengen i flere deler, slik at batteristrengens spenning og strøm går tapt proporsjonalt for å redusere strømtapet.
(3) Vinkeltap
Helningsvinkelen til det fotovoltaiske panelet varierer fra 10° til 90° avhengig av formålet, og breddegraden velges vanligvis. Vinkelvalget påvirker intensiteten av solstrålingen på den ene siden, og på den andre siden påvirkes kraftproduksjonen til fotovoltaiske moduler av faktorer som støv og snø. Strømtap forårsaket av snødekke. Samtidig kan vinkelen til fotovoltaiske moduler kontrolleres av intelligente hjelpemidler for å tilpasse seg endringer i årstider og vær, og maksimere kraftverkets kraftproduksjonskapasitet.
(4) Tap av omformer
Invertertap gjenspeiles hovedsakelig i to aspekter. Det ene er tapet forårsaket av inverterens konverteringseffektivitet, og det andre er tapet forårsaket av inverterens MPPT-maksimale effektsporingskapasitet. Begge aspektene bestemmes av selve inverterens ytelse. Fordelen med å redusere inverterens tap gjennom senere drift og vedlikehold er liten. Derfor er utstyrsvalget i den innledende fasen av byggingen av kraftverket låst, og tapet reduseres ved å velge inverteren med bedre ytelse. I den senere drifts- og vedlikeholdsfasen kan inverterens driftsdata samles inn og analyseres på intelligente måter for å gi beslutningsstøtte for utstyrsvalget til det nye kraftverket.
Fra analysen ovenfor kan man se at tap vil forårsake store tap i solcelleanlegg, og den totale effektiviteten til kraftverket bør forbedres ved først å redusere tap på viktige områder. På den ene siden brukes effektive akseptverktøy for å sikre kvaliteten på utstyret og konstruksjonen av kraftverket; på den annen side, i prosessen med drift og vedlikehold av kraftverk, er det nødvendig å bruke intelligente hjelpemidler for å forbedre produksjons- og driftsnivået til kraftverket og øke kraftproduksjonen.
Publisert: 20. desember 2021
