Как да се проектира разумно капацитетният ред на фотоелектрическите централи

С увеличаващата се глобална нужда от възобновяема енергия, технологията за фотоелектрическа производство на електричество се развива бързо. Като основен носител на технологията за фотоелектрическа енергия, разумността в проектирането на фотоелектрическите електроцентрали直接影响ira непосредствено ефективността на производството на електричество, операционната стабилност и икономическите beneficii на центraleта. Сред тях, капацитетният коэфициент, като ключов параметър при проектирането на фотоелектрическите електроцентрали, има значително влияние върху общия перформанс на електроцентралата. Целта на тази статия е да обсъди как да се проектира разумно капацитетният коэфициент на фотоелектрическите електроцентрали, за да се подобри ефективността на производството на електричество и икономиката.

01 Общ преглед на капацитетното отношение на фотоелектрическата станция
Капацитетното отношение на фотоелектрическата станция се отнася до отношения между инсталираната капацитетна мощност на фотоелектрическите модули и капацитета на инверторното обзавеждане.
Поради нестабилността на производството на електроенергия от фотоелектричество и факта, че това се влияе значително от околната среда, просто капацитетно отношение на фотоелектрическите станции според инсталираната мощност на фотоелектрическите модули във верига 1:1 ще доведе до изразходване на капацитета на фотоелектрическия инвертор, затова при подобряване на ефективността на производството на енергия от фотоелектрическата система, преди всичко трябва да се осигури стабилното й функциониране. Оптималното капацитетно отношение трябва да е по-голямо от 1:1. Разумното капацитетно отношение може не само да максимизира изходящата мощност, но също така да се адаптира към различни светлинни условия и да се справя с някои системни загуби.

02 Основни фактори, които влияят на обемното отношение
Проектирането на разумен капацитетен коэфicient трябва да се разглежда комплексно според конкретната ситуация на проекта. Факторите, които влияят върху капацитетния коэфicient, включват компонентно затухване, системни загуби, иридиация, ъгъл на инсталиране на компонента и др. Специфичния анализ е следния.

1. Компонентно затухване
В случая на нормално стареене и затухване, затухването през първата година на текущия компонент е около 1%, а затухването на компонента след втората година ще показва линейна промяна, приблизителната скорост на затухване за 30 години е около 13%, т.е. годишното производство на компонента намалява, а неговата номинална мощност не може да бъде поддържана постоянно. Затова проектирането на фотогалтоволтаичния капацитетен коэфicient трябва да вземе предвид затухването на компонента през целия жизнен цикъл на станцията, за да се максимизира производството на подходящите компоненти и да се подобри системната ефективност.

Крива на 30-годишно линейно затухване на фотогалтоволтаичните модули

2. Системни загуби
В системата с fotovoltaic има различни загуби между fotovoltaic модула и изхода на инвертора, включително серийните и паралелните загуби на модула, пылните загуби, загубите в DC кабела, загубите на fotovoltaic инвертора и др. Загубите във всяка връзка влияят върху реалната изходна мощност на инвертора на станцията с fotovoltaic енергия.

PVsyst доклад за симулация на станция с fotovoltaic енергия

Както е показано на фигурата, реалната конфигурация и загубите от преминаване могат да бъдат симулирани от PVsyst в проектното приложение; При нормални обстоятелства, DC загубите на фотоелектрическата система са около 7-12%, загубите на инвертора са около 1-2%, а общите загуби са около 8-13%. Затова има разлика между инсталираната мощност на фотоелектрическите модули и реалните данни за производство на електричество. Ако инсталационната мощност на модулите е избрана според 1:1 капацитетна рация на фотоелектрическия инвертор, реалната максимална изходяща мощност на инвертора е само около 90% от номиналната му мощност, дори и когато светлинното излъчване е най-добро, инверторът не работи на пълен капацитет, което намалява използването на инвертора и системата.

3. Светлинното излъчване варира в различните региони
Компонентът може да достигне само номиналната си мощност при работни условия STC (работни условия STC: интензитетът на светлината е 1000W/м², температурата на батерията е 25°C и атмосферното качество е 1.5). Ако работните условия не достигнат до STC, изходната мощност на фотогалваничния модул неизбежно ще е по-малка от неговата номинална мощност. Разпределението на времето на светлинните ресурси в рамките на един ден не може цялостно да отговаря на условията STC, главно поради голямата разлика между радиацията и температурата по-рано сутринта, през дневните часове и късно вечерта. Едновременно, радиацията и околната среда в различните региони имат различен ефект върху производството на енергия от фотогалваничните модули, затова на първичния етап на проекта трябва да се разберат локалните данни за светлинните ресурси според конкретния регион и да се проведат съответните пресмятания.

Според стандарти за класификация на Центъра за оценка на вятърна и слънчева енергия на Националната метеорологична служба, могат да се научат конкретните данни за иридиранците в различните региони, а общото годишно слънчево радиационно излъчване е разделено на четири класа:

Класификация на общото годишно слънчево радиационно излъчване

Затова, дори в един и същ ресурсен район, има голяма разлика в количеството на радиация през цялата година. Това означава, че при същата конфигурация на системата, т.е. при същия капацитетен коэфициент, производството на електроенергия не е едно и също. За да се постигне едно и също производство на електроенергия, това може да се осъщи чрез промяна на обемния коэфициент.

4. Угъл на инсталиране на компонентите
В едни и същи проекти на потребителски фотоелектрически станции ще има различни видове покриви, като ще бъдат предвидени различни ъгли за конструкцията на компонентите според вида на покрива, а радиацията, получавана от съответните компоненти, също ще е различна. Например, в промишлен и комерсиален проект в провинция Зhejiang има цвятни стоманени покриви и бетонни покриви, а конструктивните ъгли са 3° и 18° съответно. Дадените по-долу са данните за радиацията на наклонена повърхност, симулирани от PV за различни наклоeni ъгли. Вижда се, че радиацията, получена от компонентите, инсталирани под различни ъгли, е различна. Ако разпределеният покрив е главно черепичен, изходящата енергия от компонентите с еднаква капацитета е по-ниска от тази с определен наклонен ъгъл.

Обща радиация при наклоен ъгъл 3°

Обща радиация при наклоен ъгъл 18°

03 Идеи за дизайн на капацитетни редици
Според горното анализиране, проектирането на капацитетното съотношение е главно насочено към подобряване на общия ефект на електростанцията чрез регулиране на достъпния капацитет на инвертора за превръщане на ПП ток. В момента методите за конфигуриране на капацитетното съотношение се делят предимно на компенсаторно прекомерно съответствие и активно прекомерно съответствие.

1. Компенсация на прекомерното съответствие
Компенсаторното прекомерно съответствие означава, че чрез регулиране на обемното съотношение инверторът може да достигне пълен натоварен изход, когато светлината е най-добра. Този метод има предвид само частните загуби в fotovoltaic системата, като увеличавайки капацитета на компонента (както е показано по-долу), може да се компенсират енергийните загуби в процеса на предаване, така че инверторът при реалното му използване да има ефект на пълен натоварен изход без загуби от клипване.

Диаграма за компенсационно прекомерно съответствие

2. Активно прекомерно съответствие
Активното надмачане е да продължава да се увеличава щастливостта на фотovoltaic модулите върху основата на компенсационното надмачане (както е показано по-долу). Този метод не само разглежда загубите на системата, но и цялостно разглежда инвестиционните разходи и доходи и други фактори. Целта е да се минимизира средната цена за мощност (LCOE) на системата чрез активно удължаване на пълен работен режим на инвертора, намиране на баланс между повишеният разход за компоненти и доход от производството на електроенергия на системата. Дори при лошо осветление, инверторът има пълен натоварен режим на работа, което удължава пълния работен режим; Всичко пак реалният крив изпълнение на системата ще появи феномена на „обрязване на върха“, както е показано по-долу, и някои времеви периоди са в ограничено генериращо състояние. Под подходящия капацитетен ред, обаче, LCOE на цялата система е най-ниска, т.е. ползата се увеличава.

Диаграма за активно надмачане

Както е показано на фигурата по-долу, СЦО продължава да намалява с увеличаването на капацитетния коefициент. При компенсационната точка на превишението, СЦО на системата не достига най-ниската стойност. Когато капацитетният коefициент се увеличи още повече до активната точка на превишението, СЦО на системата достига най-ниската си стойност и след това ще нараства при още голямо увеличение на капацитетния коefициент. Следователно, активната точка на прекалено съобразяване е оптималният капацитетен коefициент на системата.

Диаграма на LOCE/капацитетен коefициент

За инверторите, за да се удовлетвори минималното СЦО на системата, е необходим достатъчен потенциал за прекалено заделяне от DC страната, за да се постигне това. За различни региони, особено за области с лоши условия за излъчване, е необходим по-висок активен план за прекалено заделяне, за да се продължи времето на номиналната производителност на инвертора и да се максимизира намаляването на СЦО на системата.

04 Заключения и препоръки
Подводейки, компенсаторната надмачия и активната надмачия са ефективни начини за подобряване на ефективността на foto voltaic системите, но всяка от тях има свой фокус. Компенсаторната надмачия се концентрира предимно върху компенсирането на загубите на системата, докато активната надмачия повече се занимава с намирането на баланс между увеличението на входящите资本 и подобряването на доходите. Следователно, при реалния проект, се препоръчва да се избере подходящата конфигурация на капацитетния ред по адекватен начин според изискванията на проекта.