Verlies van elektriciteitscentrales gebaseerd op absorptieverlies van fotovoltaïsche panelen en omvormerverlies
Naast de invloed van hulpbronnen wordt de productie van fotovoltaïsche centrales ook beïnvloed door het verlies van productie- en operationele apparatuur van de centrale. Hoe groter het verlies aan apparatuur van de centrale, hoe kleiner de stroomopwekking. Het verlies aan apparatuur van fotovoltaïsche centrales omvat hoofdzakelijk vier categorieën: absorptieverlies van een fotovoltaïsch paneel, omvormerverlies, verlies van stroomafnameleidingen en boxtransformatoren, verlies van boosterstations, enz.
(1) Het absorptieverlies van de fotovoltaïsche array is het vermogensverlies van de fotovoltaïsche array via de combinerbox naar het DC-ingangseinde van de omvormer, inclusief verlies door uitval van de fotovoltaïsche componentapparatuur, afschermingsverlies, hoekverlies, DC-kabelverlies en vertakkingsverlies van de combinerbox;
(2) Met omvormerverlies wordt het vermogensverlies bedoeld dat wordt veroorzaakt door de omzetting van gelijkstroom naar wisselstroom van de omvormer, met inbegrip van het verlies aan efficiëntie bij de omzetting van de omvormer en het verlies van het maximale vermogensvolgvermogen van de MPPT;
(3) Het verlies van de stroomverzamelleiding en de kasttransformator is het vermogensverlies van het AC-ingangseinde van de omvormer via de kasttransformator naar de vermogensmeter van elke tak, inclusief het verlies van de uitgang van de omvormer, het verlies van de omzetting van de kasttransformator en het verlies van de lijn in de fabriek;
(4) Het boosterstationverlies is het verlies van de energiemeter van elke tak via het boosterstation naar de gatewaymeter, inclusief het verlies van de hoofdtransformator, het verlies van de stationstransformator, het verlies van de bus en andere verliezen van de lijn binnen het station.
Na analyse van de gegevens van oktober van drie fotovoltaïsche energiecentrales met een totaalrendement van 65% tot 75% en een geïnstalleerd vermogen van 20 MW, 30 MW en 50 MW, tonen de resultaten aan dat het absorptieverlies van de fotovoltaïsche array en het omvormerverlies de belangrijkste factoren zijn die de output van de centrale beïnvloeden. Van deze factoren heeft de fotovoltaïsche array het grootste absorptieverlies, goed voor ongeveer 20-30%, gevolgd door het omvormerverlies, goed voor ongeveer 2-4%. Het verlies van de stroomverzamelleiding en de boxtransformator en het boosterstation is relatief klein, met een totaal van ongeveer 2%.
Nadere analyse van de bovengenoemde 30 MW fotovoltaïsche centrale laat zien dat de bouwinvestering ongeveer 400 miljoen yuan bedraagt. Het verlies van de centrale in oktober bedroeg 2.746.600 kWh, goed voor 34,8% van de theoretische energieopwekking. Berekend met 1,0 yuan per kilowattuur, bedroeg het totale verlies in oktober 4.119.900 yuan, wat een enorme impact had op de economische voordelen van de centrale.
Hoe het verlies van fotovoltaïsche energiecentrales kan worden verminderd en de stroomopwekking kan worden verhoogd
Van de vier soorten verliezen van fotovoltaïsche centrales hangen de verliezen van de verzamelleiding en de transformatorkast en het verlies van het boosterstation doorgaans nauw samen met de prestaties van de apparatuur zelf, en zijn de verliezen relatief stabiel. Als de apparatuur echter uitvalt, zal dit een groot vermogensverlies veroorzaken, waardoor het noodzakelijk is om de normale en stabiele werking ervan te garanderen. Bij fotovoltaïsche panelen en omvormers kan het verlies worden geminimaliseerd door vroegtijdige constructie en latere bediening en onderhoud. De specifieke analyse is als volgt.
(1) Uitval en verlies van fotovoltaïsche modules en apparatuur voor de combinerbox
Er is veel apparatuur voor fotovoltaïsche energiecentrales. De 30 MW fotovoltaïsche energiecentrale in het bovenstaande voorbeeld heeft 420 combinerboxen, elk met 16 takken (totaal 6720 takken), en elke tak heeft 20 panelen (totaal 134.400 batterijen). De totale hoeveelheid apparatuur is enorm. Hoe groter het aantal, hoe vaker de apparatuur uitvalt en hoe groter het vermogensverlies. Veelvoorkomende problemen zijn onder andere doorgebrande fotovoltaïsche modules, brand in de aansluitdoos, gebroken batterijpanelen, verkeerd lassen van kabels, storingen in het aftakcircuit van de combinerbox, enz. Om het verlies van dit onderdeel te verminderen, moeten we enerzijds de opleveringsacceptatie versterken en dit waarborgen door middel van effectieve inspectie- en acceptatiemethoden. De kwaliteit van de apparatuur van de energiecentrale hangt af van de kwaliteit, inclusief de kwaliteit van de fabrieksapparatuur, de installatie en opstelling van de apparatuur die voldoen aan de ontwerpnormen, en de bouwkwaliteit van de energiecentrale. Aan de andere kant is het noodzakelijk om het intelligente operationele niveau van de energiecentrale te verbeteren en de operationele gegevens te analyseren met behulp van intelligente hulpmiddelen om tijdig de bron van de storing te achterhalen, punt-tot-punt probleemoplossing uit te voeren, de werkefficiëntie van het bedienings- en onderhoudspersoneel te verbeteren en de verliezen van de energiecentrale te verminderen.
(2) Schaduwverlies
Door factoren zoals de installatiehoek en de plaatsing van de zonnepanelen raken sommige zonnepanelen geblokkeerd, wat de vermogensafgifte van de zonnepanelen beïnvloedt en tot vermogensverlies leidt. Daarom is het tijdens het ontwerp en de bouw van de elektriciteitscentrale noodzakelijk om te voorkomen dat de zonnepanelen in de schaduw komen te staan. Om schade aan de zonnepanelen door het hotspot-fenomeen te beperken, moeten er tegelijkertijd voldoende bypassdiodes worden geïnstalleerd om de batterijserie in meerdere delen te verdelen, zodat de spanning en stroom evenredig afnemen en het elektriciteitsverlies wordt beperkt.
(3) Hoekverlies
De hellingshoek van de zonnepanelen varieert van 10° tot 90°, afhankelijk van het doel, en de breedtegraad wordt doorgaans gekozen. De gekozen hoek beïnvloedt enerzijds de intensiteit van de zonnestraling, en anderzijds wordt de energieopwekking van zonnepanelen beïnvloed door factoren zoals stof en sneeuw. Energieverlies door sneeuwbedekking kan ook optreden. Tegelijkertijd kan de hellingshoek van zonnepanelen worden geregeld met behulp van intelligente hulpmiddelen om zich aan te passen aan seizoens- en weersveranderingen en zo de energieopwekkingscapaciteit van de centrale te maximaliseren.
(4) Omvormerverlies
Omvormerverlies wordt voornamelijk weerspiegeld in twee aspecten: ten eerste het verlies veroorzaakt door de conversie-efficiëntie van de omvormer en ten tweede het verlies veroorzaakt door de maximale MPPT-vermogenstracking van de omvormer. Beide aspecten worden bepaald door de prestaties van de omvormer zelf. Het voordeel van het verminderen van het verlies van de omvormer tijdens latere werking en onderhoud is klein. Daarom is de apparatuurselectie in de beginfase van de bouw van de energiecentrale vastgelegd en wordt het verlies verminderd door de omvormer met betere prestaties te selecteren. In de latere fase van werking en onderhoud kunnen de bedrijfsgegevens van de omvormer intelligent worden verzameld en geanalyseerd ter ondersteuning van de besluitvorming bij de apparatuurselectie van de nieuwe energiecentrale.
Uit bovenstaande analyse blijkt dat verliezen enorme verliezen in fotovoltaïsche centrales zullen veroorzaken. De algehele efficiëntie van de centrale moet worden verbeterd door eerst de verliezen op belangrijke punten te verminderen. Enerzijds worden effectieve acceptatietools gebruikt om de kwaliteit van de apparatuur en de constructie van de centrale te waarborgen; anderzijds is het bij de exploitatie en het onderhoud van de centrale noodzakelijk om intelligente hulpmiddelen te gebruiken om de productie en het operationele niveau van de centrale te verbeteren en de energieopwekking te verhogen.
Plaatsingstijd: 20-12-2021
