Як разумна распрацаваць каэфіцыент магутнасці фотаэлектрычных станцый

З ростам глабальнага попыту на аднаўляльныя крыніцы энергіі хутка развіваецца тэхналогія фотаэлектрычнай вытворчасці энергіі. З'яўляючыся асноўным носьбітам тэхналогіі фотаэлектрычнай вытворчасці электраэнергіі, рацыянальнасць праектавання фотаэлектрычнай электрастанцыі непасрэдна ўплывае на эфектыўнасць вытворчасці электраэнергіі, стабільнасць працы і эканамічныя выгады электрастанцыі. Сярод іх каэфіцыент магутнасці, як ключавы параметр пры праектаванні фотаэлектрычнай электрастанцыі, аказвае важны ўплыў на агульную прадукцыйнасць электрастанцыі. Мэта гэтага дакумента - абмеркаваць, як рацыянальна спраектаваць каэфіцыент магутнасці фотаэлектрычнай электрастанцыі для павышэння эфектыўнасці і эканамічнасці вытворчасці электраэнергіі.

01 Агляд каэфіцыента магутнасці фотаэлектрычнай станцыі
Каэфіцыент магутнасці фотаэлектрычнай станцыі - гэта стаўленне ўстаноўленай магутнасці фотаэлектрычных модуляў да магутнасці інвертарнага абсталявання.
З-за нестабільнасці фотаэлектрычнай вытворчасці электраэнергіі і таго, што на яе моцна ўплывае навакольнае асяроддзе, стаўленне магутнасці фотаэлектрычных станцый проста ў адпаведнасці з усталяванай магутнасцю фотаэлектрычных модуляў канфігурацыі 1:1 прывядзе да страты магутнасці фотаэлектрычнага інвертара, таму фотаэлектрычная сістэма Эфектыўнасць выпрацоўкі электраэнергіі паляпшаецца пры ўмове стабільнай працы фотаэлектрычнай сістэмы, аптымальнае суадносіны ёмістасці павінна быць больш, чым 1:1. Рацыянальны дызайн каэфіцыента магутнасці можа не толькі максымізаваць выходную магутнасць, але таксама адаптавацца да розных умоў асвятлення і справіцца з некаторымі стратамі сістэмы.

02 Асноўныя фактары, якія ўплываюць на суадносіны аб'ёму
Канструкцыя разумнага каэфіцыента ёмістасці павінна быць усебакова разгледжана ў адпаведнасці з канкрэтнай сітуацыяй праекта. Фактары, якія ўплываюць на каэфіцыент ёмістасці, ўключаюць згасанне кампанентаў, страты ў сістэме, апраменьванасць, кут ўстаноўкі кампанентаў і г. д. Канкрэтны аналіз выглядае наступным чынам.

1. Згасанне кампанента
У выпадку звычайнага згасання старэння згасанне бягучага кампанента за першы год складае каля 1%, згасанне кампанента пасля другога года будзе паказваць лінейныя змены, а хуткасць згасання за 30 гадоў складае каля 13%, гэта значыць, штогадовая генерыруючая магутнасць кампанента зніжаецца, і намінальная выхадная магутнасць не можа пастаянна падтрымлівацца, таму пры распрацоўцы каэфіцыента фотаэлектрычнай магутнасці неабходна ўлічваць згасанне кампанента на працягу ўсяго жыццёвага цыклу электрастанцыі. . Каб максымізаваць выпрацоўку энергіі адпаведных кампанентаў і павысіць эфектыўнасць сістэмы.

30-гадовая лінейная крывая згасання магутнасці фотаэлектрычных модуляў

2. Страта сістэмы
У фотаэлектрычнай сістэме існуюць розныя страты паміж фотаэлектрычным модулем і выхадам інвертара, у тым ліку страта пылу ў серыях модуляў, паралельных і блокавых стратах, страта кабеля пастаяннага току, страта фотаэлектрычнага інвертара і г. д., страта кожнай сувязі паўплывае на фактычны выхад магутнасць інвертара фотаэлектрычнай электрастанцыі.

Справаздача аб мадэляванні фотаэлектрычнай электрастанцыі PVsyst

Як паказана на малюнку, фактычная канфігурацыя і страта аклюзіі праекта могуць быць змадэляваны PVsyst у дадатку праекта; У нармальных умовах страты пастаяннага току ў фотаэлектрычнай сістэме складаюць каля 7-12%, страты ў інвертары складаюць каля 1-2%, а агульныя страты складаюць каля 8-13%. Такім чынам, існуе адхіленне страт паміж усталяванай магутнасцю фотаэлектрычных модуляў і фактычнымі дадзенымі аб вытворчасці электраэнергіі. Калі ўсталявальная магутнасць кампанента выбрана ў адпаведнасці з суадносінамі магутнасці фотаэлектрычнага інвертара 1:1, фактычная максімальная выхадная магутнасць інвертара складзе толькі каля 90 % ад намінальнай магутнасці інвертара, нават калі святло лепшае, інвертар загружаны не цалкам, што зніжае каэфіцыент выкарыстання інвертара і сістэмы.

3. Апрамяненне адрозніваецца ў розных рэгіёнах
Кампанент можа дасягнуць намінальнай выхаднай магутнасці толькі ва ўмовах працы STC (умовы працы STC: інтэнсіўнасць святла 1000 Вт/м², тэмпература батарэі 25°C, якасць атмасферы 1.5), калі ўмовы працы не дасягаюць патрабаванняў Ва ўмовах STC выхадная магутнасць фотаэлектрычнага модуля непазбежна меншая за яго намінальную магутнасць, а размеркаванне рэсурсаў святла ў часе на працягу дня не можа цалкам адпавядаць умовам STC, галоўным чынам таму, што розніца паміж раннім, сярэднім і познім апраменьваннем і тэмпературай вялікі; У той жа час апрамяненне і навакольнае асяроддзе ў розных рэгіёнах па-рознаму ўплываюць на выпрацоўку электраэнергіі фотаэлектрычнымі модулямі, таму ў першапачатковым праекце трэба разумець дадзеныя аб мясцовых рэсурсах святла ў адпаведнасці з канкрэтным рэгіёнам і правесці разлік дадзеных.

У адпаведнасці са стандартамі класіфікацыі Цэнтра ацэнкі энергіі ветру і сонечнай энергіі Нацыянальнай метэаралагічнай службы можна даведацца канкрэтныя даныя апраменьвання ў розных рэгіёнах, а агульнае гадавое апраменьванне сонечнай радыяцыяй дзеліцца на чатыры ступені:

Класіфікацыя сумарнай сонечнай радыяцыі гадавая асветленасць

Такім чынам, нават у адной і той жа рэсурснай зоне існуюць вялікія адрозненні ў колькасці радыяцыі на працягу года. Гэта азначае, што аднолькавая канфігурацыя сістэмы, гэта значыць аднолькавы каэфіцыент магутнасці пры выпрацоўцы электраэнергіі, не аднолькавы. Для таго, каб дасягнуць той жа выпрацоўкі электраэнергіі, гэта можа быць дасягнута шляхам змены суадносін аб'ёмаў.

4. Кут ўстаноўкі кампанентаў
У адным і тым жа праекце для фотаэлектрычнай электрастанцыі на баку карыстальніка будуць розныя тыпы даху, у адпаведнасці з рознымі тыпамі даху будуць задзейнічаны розныя вуглы канструкцыі кампанентаў, і апраменьванне, атрыманае адпаведнымі кампанентамі, таксама будзе розным. Напрыклад, у прамысловым і камерцыйным праекце ў правінцыі Чжэцзян ёсць дахі з каляровай сталёвай чарапіцы і бетонныя дахі, а праектныя вуглы нахілу складаюць 3° і 18° адпаведна. Даныя апраменьвання нахіленай плоскасці, мадэляваныя PV для розных вуглоў нахілу, паказаны на малюнку ніжэй. Можна заўважыць, што апраменьванне, атрыманае кампанентамі, усталяванымі пад рознымі вугламі, адрозніваецца. Калі размеркаваны дах у асноўным чарапічным, выхадная энергія кампанентаў з аднолькавай магутнасцю ніжэй, чым энергія кампанентаў з пэўным вуглом нахілу.

Кут нахілу 3° Агульная радыяцыя

Кут нахілу 18° Агульная радыяцыя

03 Каэфіцыент ёмістасці дызайнерскія ідэі
Згодна з прыведзеным вышэй аналізам, каэфіцыент магутнасці распрацаваны ў асноўным для паляпшэння агульнай выгады электрастанцыі шляхам рэгулявання магутнасці доступу пастаяннага току інвертара. У цяперашні час метады канфігурацыі каэфіцыента ёмістасці ў асноўным дзеляцца на кампенсацыйнае звышпадпарадкаванне і актыўнае звышпадпарадкаванне.

1. Кампенсаваць перападбор
Кампенсацыйнае пераўзгадненне азначае, што, рэгулюючы каэфіцыент аб'ёму, інвертар можа дасягнуць магутнасці поўнай нагрузкі пры лепшым асвятленні. Гэты метад улічвае толькі частковыя страты ў фотаэлектрычнай сістэме, павялічваючы магутнасць кампанента (як паказана на малюнку ніжэй), можа кампенсаваць сістэмныя страты энергіі ў працэсе перадачы, так што інвертар у рэальным выкарыстанні выхаднога эфекту поўнай нагрузкі і адсутнасці страт адсячэння.

Дыяграма кампенсацыйнага суперматча

2. Актыўны звышпадбор
Актыўнае пераўзгадненне заключаецца ў працягванні павелічэння магутнасці фотаэлектрычных модуляў на аснове кампенсацыйнага пераўзгаднення (як паказана на малюнку ніжэй). Гэты метад не толькі ўлічвае страты сістэмы, але таксама ўсебакова ўлічвае інвестыцыйныя выдаткі і даходы і іншыя фактары. Мэта складаецца ў тым, каб мінімізаваць сярэдні кошт электраэнергіі (LCOE) сістэмы шляхам актыўнага падаўжэння поўнага працоўнага часу інвертара, пошуку балансу паміж павелічэннем кошту ўваходных кампанентаў і прыбыткам сістэмы ад вытворчасці энергіі. Нават у выпадку дрэннага асвятлення інвертар таксама працуе пры поўнай нагрузцы, што павялічвае час працы пры поўнай нагрузцы; Тым не менш, фактычная крывая выпрацоўкі электраэнергіі ў сістэме будзе з'яўляцца з'явай "пікавага адсячэння", як паказана на малюнку, і некаторыя перыяды часу знаходзяцца ў працоўным стане абмежаванай генерацыі. Аднак пры адпаведным каэфіцыенце ёмістасці LCOE сістэмы ў цэлым з'яўляецца самым нізкім, гэта значыць выгада павялічваецца.

Дыяграма актыўнага перападпарадкавання

Як паказана на малюнку ніжэй, LCOE працягвае зніжацца з павелічэннем каэфіцыента магутнасці. У кропцы каэфіцыента кампенсацыйнага перавышэння LCOE сістэмы не дасягае самага нізкага значэння. Пры далейшым павелічэнні каэфіцыента ёмістасці да кропкі актыўнага перавышэння каэфіцыента LCOE сістэмы дасягае самага нізкага значэння, і LCOE павялічыцца пасля далейшага павелічэння каэфіцыента ёмістасці. Такім чынам, кропка актыўнага пераўзгаднення - гэта аптымальны каэфіцыент магутнасці сістэмы.

Дыяграма суадносін LOCE/ёмістасці

Для інвертараў, каб дасягнуць мінімальнага LCOE сістэмы, патрабуецца дастатковая магчымасць агульнага размеркавання на баку пастаяннага току, для розных рэгіёнаў, асабліва для раёнаў з дрэннымі ўмовамі апраменьвання, патрабуецца больш высокая схема актыўнага агульнага размеркавання, каб павялічыць намінальны час выхаду інвертара і максімальна знізіць LCOE сістэмы.

04 Высновы і прапановы
Падводзячы вынік, схемы кампенсацыйнага размеркавання і актыўнага размеркавання з'яўляюцца эфектыўнымі сродкамі для павышэння эфектыўнасці фотаэлектрычных сістэм, але кожная з іх мае сваю ўвагу. Кампенсацыйны перападбор у асноўным сканцэнтраваны на кампенсацыі сістэмных страт, у той час як актыўны перавышэнне надае больш увагі пошуку балансу паміж павелічэннем уводу і паляпшэннем даходу. Такім чынам, у рэальным праекце рэкамендуецца комплексна выбраць адпаведную схему канфігурацыі каэфіцыента магутнасці ў адпаведнасці з патрабаваннямі праекта.