Pèrdua de la central elèctrica basada en la pèrdua d'absorció de panells fotovoltaics i la pèrdua de l'inversor
A més de l'impacte dels factors de recursos, la producció de les centrals fotovoltaiques també es veu afectada per la pèrdua d'equips de producció i operació de la central elèctrica. Com més gran sigui la pèrdua d'equips de la central elèctrica, menor serà la generació d'energia. La pèrdua d'equips de la central fotovoltaica inclou principalment quatre categories: pèrdua d'absorció de matrius quadrades fotovoltaiques, pèrdua d'inversor, pèrdua de línia de recollida d'energia i transformador de caixa, pèrdua d'estació elevadora, etc.
(1) La pèrdua d'absorció del panell fotovoltaic és la pèrdua de potència des del panell fotovoltaic a través de la caixa combinadora fins a l'extrem d'entrada de CC de l'inversor, incloent-hi la pèrdua per fallada de l'equip de components fotovoltaics, la pèrdua de blindatge, la pèrdua d'angle, la pèrdua del cable de CC i la pèrdua de la derivació de la caixa combinadora;
(2) La pèrdua de l'inversor fa referència a la pèrdua de potència causada per la conversió de CC a CA de l'inversor, incloent-hi la pèrdua d'eficiència de conversió de l'inversor i la pèrdua de la capacitat de seguiment de potència màxima de l'MPPT;
(3) La pèrdua de la línia de recollida d'energia i del transformador de caixa és la pèrdua de potència des de l'extrem d'entrada de CA de l'inversor a través del transformador de caixa fins al comptador de potència de cada branca, incloent-hi la pèrdua de la presa de l'inversor, la pèrdua de conversió del transformador de caixa i la pèrdua de la línia dins de la planta;
(4) La pèrdua de l'estació elevadora és la pèrdua des del comptador de potència de cada branca a través de l'estació elevadora fins al comptador de la passarel·la, incloent-hi la pèrdua del transformador principal, la pèrdua del transformador de l'estació, la pèrdua del bus i altres pèrdues de línia dins de l'estació.
Després d'analitzar les dades d'octubre de tres centrals fotovoltaiques amb una eficiència global del 65% al 75% i una capacitat instal·lada de 20 MW, 30 MW i 50 MW, els resultats mostren que la pèrdua d'absorció del panell fotovoltaic i la pèrdua de l'inversor són els principals factors que afecten la producció de la central elèctrica. Entre ells, el panell fotovoltaic té la pèrdua d'absorció més gran, representant aproximadament el 20~30%, seguit de la pèrdua de l'inversor, representant aproximadament el 2~4%, mentre que la pèrdua de la línia de recollida d'energia i el transformador de caixa i la pèrdua de l'estació elevadora són relativament petites, amb un total d'aproximadament el 2%.
Una anàlisi més detallada de la central fotovoltaica de 30 MW esmentada anteriorment mostra que la seva inversió en construcció és d'uns 400 milions de iuans. La pèrdua d'energia de la central a l'octubre va ser de 2.746.600 kWh, cosa que representa el 34,8% de la generació teòrica d'energia. Si es calcula a 1,0 iuan per quilowatt-hora, la pèrdua total a l'octubre va ser de 4.119.900 iuans, cosa que va tenir un gran impacte en els beneficis econòmics de la central.
Com reduir les pèrdues d'una central fotovoltaica i augmentar la generació d'energia
Entre els quatre tipus de pèrdues dels equips de centrals fotovoltaiques, les pèrdues de la línia de recollida i el transformador de caixa i les pèrdues de l'estació elevadora solen estar estretament relacionades amb el rendiment del propi equip, i les pèrdues són relativament estables. Tanmateix, si l'equip falla, provocarà una gran pèrdua de potència, per la qual cosa cal garantir el seu funcionament normal i estable. Per a les plaques fotovoltaiques i els inversors, la pèrdua es pot minimitzar mitjançant una construcció primerenca i un funcionament i manteniment posteriors. L'anàlisi específica és la següent.
(1) Fallada i pèrdua de mòduls fotovoltaics i equips de caixa combinada
Hi ha molts equips de centrals fotovoltaiques. La central fotovoltaica de 30 MW de l'exemple anterior té 420 caixes combinadores, cadascuna de les quals té 16 branques (un total de 6720 branques), i cada branca té 20 panells (un total de 134.400 bateries) (placa), la quantitat total d'equips és enorme. Com més gran sigui el nombre, més alta serà la freqüència d'errors de l'equip i més grans seran les pèrdues de potència. Els problemes comuns inclouen principalment la crema de mòduls fotovoltaics, incendis a la caixa de connexions, panells de bateries trencats, soldadura incorrecta dels cables, fallades al circuit derivat de la caixa combinadora, etc. Per reduir la pèrdua d'aquesta part, d'una banda, hem de reforçar l'acceptació final i garantir-la mitjançant mètodes d'inspecció i acceptació eficaços. La qualitat dels equips de la central elèctrica està relacionada amb la qualitat, inclosa la qualitat de l'equip de fàbrica, la instal·lació i la disposició dels equips que compleixen els estàndards de disseny i la qualitat de construcció de la central elèctrica. D'altra banda, cal millorar el nivell de funcionament intel·ligent de la central elèctrica i analitzar les dades de funcionament mitjançant mitjans auxiliars intel·ligents per esbrinar a temps l'origen de la fallada, dur a terme la resolució de problemes punt a punt, millorar l'eficiència laboral del personal d'operació i manteniment i reduir les pèrdues de la central elèctrica.
(2) Pèrdua d'ombra
A causa de factors com l'angle d'instal·lació i la disposició dels mòduls fotovoltaics, alguns mòduls fotovoltaics es bloquegen, cosa que afecta la potència de sortida del panell fotovoltaic i provoca pèrdues de potència. Per tant, durant el disseny i la construcció de la central elèctrica, cal evitar que els mòduls fotovoltaics quedin a l'ombra. Al mateix temps, per tal de reduir els danys als mòduls fotovoltaics pel fenomen del punt calent, s'ha d'instal·lar una quantitat adequada de díodes de bypass per dividir la cadena de bateries en diverses parts, de manera que la tensió i el corrent de la cadena de bateries es perdin proporcionalment per reduir la pèrdua d'electricitat.
(3) Pèrdua d'angle
L'angle d'inclinació del panell fotovoltaic varia de 10° a 90° segons la finalitat, i normalment es selecciona la latitud. La selecció de l'angle afecta la intensitat de la radiació solar d'una banda, i la generació d'energia dels mòduls fotovoltaics es veu afectada per factors com la pols i la neu. Pèrdua d'energia causada per la capa de neu. Al mateix temps, l'angle dels mòduls fotovoltaics es pot controlar mitjançant mitjans auxiliars intel·ligents per adaptar-se als canvis d'estació i clima, i maximitzar la capacitat de generació d'energia de la central elèctrica.
(4) Pèrdua de l'inversor
La pèrdua de l'inversor es reflecteix principalment en dos aspectes: un és la pèrdua causada per l'eficiència de conversió de l'inversor i l'altre és la pèrdua causada per la capacitat de seguiment de potència màxima MPPT de l'inversor. Ambdós aspectes estan determinats pel rendiment del propi inversor. El benefici de reduir la pèrdua de l'inversor mitjançant un funcionament i manteniment posteriors és petit. Per tant, la selecció de l'equip a la fase inicial de la construcció de la central elèctrica es bloqueja i la pèrdua es redueix seleccionant l'inversor amb un millor rendiment. En la fase posterior d'operació i manteniment, les dades de funcionament de l'inversor es poden recopilar i analitzar mitjançant mitjans intel·ligents per proporcionar suport a la decisió per a la selecció de l'equip de la nova central elèctrica.
De l'anàlisi anterior, es pot veure que les pèrdues causaran enormes pèrdues a les centrals fotovoltaiques, i l'eficiència general de la central s'hauria de millorar reduint primer les pèrdues en àrees clau. D'una banda, s'utilitzen eines d'acceptació efectives per garantir la qualitat de l'equip i la construcció de la central elèctrica; d'altra banda, en el procés d'operació i manteniment de la central elèctrica, cal utilitzar mitjans auxiliars intel·ligents per millorar la producció i el nivell d'operació de la central i augmentar la generació d'energia.
Data de publicació: 20 de desembre de 2021
