Фотоэлектрик станциялардың емділігін қалай логикалық түрде дизайнлау

Жаһандық өңдеуіштік энергияға деген талаптардың артуымен, соларлық электростанциялар технологиясы тез әртүрлілікпен дамытылуда. Соларлық электростанциялар технологиясының негізгі басқарушысы ретінде, соларлық электростанцияның дизайнының жеке мазмұны напрямую электр энергиясын өндіру қызметтерінің қатынасын, істейтіндердің стабильдігі мен экономикалық пайдалылығын әсер етеді. Оларында, күш қатынасы соларлық электростанцияның дизайнында негізгі параметр ретінде, электростанцияның жалпы қызметтеріне қажетті әсері бар. Бұл мақаладағы мақсат - соларлық электростанцияның күш қатынасын қалай жеке дизайндауға сипаттау, сонымен қатар, электр энергиясын өндірудің қызметтерін және экономикалық пайдалылығын арттыруға бағытталады.

01 Фотоэлектрическі станциясының қабілеттік соотношениясы туралы жалпы мағлұмат
Фотоэлектрическі станциясының қабілеттік соотношениясы фотоэлемент модульдерінің қуындаған қабілеті мен инвертор құралының қабілеті арасындағы соотношение.
Фотоэлектрическі өнер сүйгеніздің стабилті қызмет етуі шартында, оның көрсеткіштері қоршаған қорытындыларға негізделген 1:1 қатынасты пайдалану фотоэлектрик инвертор қабілетін босқылауы мүмкін. Сондықтан, фотоэлектрик системаның өнер сүйгісінің қызмет ету қабілетін арттыру мақсатында, оптималды қабілеттік соотношение 1:1-ден жоғары болуы тиіс. Рационалды қабілеттік соотношение не тек өнер сүйгісін максималды қызмет етуге жол ашады, бірақ ол әртүрлі осырттық шарттарға сайластырылады және бірбірімен байланысты системалық жетістіктерге қарсы келеді.

02 Көлемдік соотношениен бас тартатын негізгі факторлар
Өзгертпелі қабаттылық соотношенияның дизайны проекттік жағдайға сәйкес толық талдау керек. Қабаттылыққа әсер ететін факторлар компоненттердің бұрлығы, системалық жетістік, иррадиация, компоненттердің орналасу бұрышы немесе басқалары болуы мүмкін. Толық талдау астында:

1. Компоненттің бұрлығы
Тамаша өлшеу бұрлығынан кейін, компоненттің бірінші жылдың бұрлығы шамамен 1% болады, екінші жылдан кейінгі компоненттің бұрлығы сызықтық түрде өзгереді және 30 жылдық бұрлық дәрежесі шамамен 13% болады, яғни компоненттің жыл сайын өндіріс қабілеті кеміп отырады және номиналдық шектегі шығынды үздіктеу мүмкін емес. Сондықтан, электростанцияның барлық жылдары бойынша компоненттің бұрлығын қабылдауға рұқсат етілген фотovoltaic қабаттылық соотношенияның дизайны маңызды және компоненттердің қосымшаларымен максималды өндірісін жеткізу және системалық қызметкерлікті жою қажет.

Фотovoltaic модульдерінің 30-жылдық сызықтық шығынды бұрлығы графигі

2. Системалық жетістік
Фотоэлектрик системасында фотоэлектрик модуль мен инвертор шығысы арасында әртүрлі жетістіктер бар, олардың ішінде модуль сериясы мен параллельдік, блоктық қыр жетістігі, DC кабель жетістігі, фотоэлектрик инвертор жетістігі және т.б. Әрбір сілтеменің жетістігі фотоэлектрик электростанциясының инверторының нақты шығыс қуатына әсер етеді.

PVsyst PV электростанциясы симуляция қорытындысы

Суретте көрсетілгендей, проекtdегі нақты конфигурация және қабырғалану зерттеулері PVsyst арқылы симуляциялау мүмкін; Толық шарттарда, солар системасының DC қателері 7-12% аралығында, инвертордың қатесі 1-2% болған жағдайда, барлық қате 8-13% аралығында болады. Сондықтан, солар модульдердің іске асырылатын енергиясы мен нақты өнімдері арасында қате болуы мүмкін. Егер компоненттің іске асырылу қабілеті 1:1 салыстыру арқылы солар инверторға сайланған болса, инвертордың максималды іске асырылу қабілеті инвертордың номиналды қабілетінің тек 90%-і болады, дегенмен, қызметкер осы уақытта толық жүкпен жұмыс істемейді, сонымен қатар инвертор мен системаның пайдалануы кемиді.

3. Излучение бөліктерде әртүрлі
Бөлім тек STC қызметтік шарттарында (STC қызметтік шарттар: жарық интенсивдығы 1000Вт/м², батарея температурасы 25°C және атмосфералық сапасы 1.5), егер қызметтік шарттар STC шарттарына жетпейсе, фотovoltaic модульдің шығыс күші оның номиналдық күшінен аз болады және күндізгі жарық ресурстарының уақыттық таратуы барлығы STC шарттарынан қанағаттандырмайды, маңызды себепі - кешкі, түсін және кешкі жарықтық және температуралар арасында үлкен айырмашылық бар; Берілген региондарда жарықтық және қоршаған ортағы әртүрлілігі фотovoltaic модульлерінің электрлік энергиясын өзгертуге да әсер етеді, сондықтан бастапқы проектте орналасуына сәйкес жарық ресурстарының деректерін табу қажет және деректерге есептеу істелу керек.

Ұлттық ауа қорының әріп және солар энергиясын бағалау орталығының саналу стандарттарына сәйкес, табиғи шығыс ізделістеріндегі жарық емістігінің майлы емес деректерін білуге болады, және жылдық солар радиациясының жарық емістігі төрт деңгейге бөлінеді:

Жылдық солар радиациясының жарық емістігінің түрлендіруі

Сондықтан, әдетте ресурстар бөлігінде, онда жылдық ізделістердің мөлшерінде кең таңбалар бар. Бұл, бірдей системалық конфигурация, яғни электр стансияларында бірдей қapasite орannisы бойынша әр түрлі болуын анықтайды. Бірдей электр стансияларын қосу үшін оның обьемінің соотношениясын өзгерту арқылы амалдауға болады.

Компоненттердің орналасу бұрышы
Қолданушы қорытындысындағы фотovoltaic электр станциясы бойынша бір проектте әртүрлі тауық түрлері болады, және әртүрлі тауық түрлеріне сәйкес әртүрлі компоненттердің дизайн бұрыштары қарастырылады, сонымен қатар, сәйкес компоненттерге қабылданның интенсивтігі де әртүрлі болады. Мисалы, Жэцзян облысындагы санайы-коммерциялық проектте өнжірек шына тауықтары мен бетон тауықтары бар және дизайн ілелер бұрыштары сәйкесінше 3° және 18°. PV-ге сәйкес ілелер бұрыштары үшін симуляциялау арқылы көрсетілген кемеудің деректері астындағы суретте көрсетілген. Бұдан көрінеді, әртүрлі бұрыштарда орнатылған компоненттерге қабылданның интенсивтігі әртүрлі. Егер тауықтарыңыз өнжірекпен толы, онда бірдей қабаттылықтағы компоненттердің шығыс энергиясы біртекті бұрыш бар компоненттерден аз болады.

3° ілелер бұрышындағы жалпы радиация

18° ілелер бұрышындағы жалпы радиация

03 Қабаттылық нисбеті дизайн идеялары
Жоғарыда берілген талдауға сәйкес, қабаттық нисбетінің дизайны негізінде инвертордың ДЦ қосымша ерекшелігін өзгерту арқылы электростанцияның жалпы пайдасын арттыру мақсатындағы. Уақыттастық, қабаттық нисбетінің конфигурациялау тәсілдері негізінде компенсациялық және активтік қабаттық нисбетке бөлінеді.

1. Компенсациялық қабаттық нисбет
Компенсациялық қабаттық нисбет орнына шығу нисбетін өзгерту арқылы, инвертор қызылқа лучтары ең жақсы болған уақытта толық жүк шығысына жетуге дейін. Бұл әдіс тек солар системасындағы бөліктік жеткіліксіздіктерді қарастырады, компоненттің ерекшелігін арттыру арқылы (төмендегі суретте көрсетілген), передача процесіндегі энергияның жеткіліксіздігін компенсациялауға мүмкіндік береді, осылайша инвертордың нақты қолданбалы толық жүк шығысына жетуге мүмкіндік береді және шиелу жеткіліксіздігі жоқ.

Компенсациялық қабаттық нисбет схемасы

2. Активтік қабаттық нисбет
Активтік қосымша кездесу - бұл компенсациялық қосымша кездесудің негізінде солар модульдерінің мөлшерін арттыру (төмендегі суретте көрсетілген). Бұл әдіс системалық жеткілікті есептеуге қaramen, кешен қойылатын қызметтің деректері мен қызметтің жасаған қорының факторларын толық есептейді. Мақсаты - системаның орташа электр энергиясының қызметтің құнын (LCOE) азайту үшін инвертордың толық жұмыс уақытын активтік түрде ұзағтандыру, компоненттерге қосылатын қызметтің құны мен системаның электр энергиясының жасаған қорының арасында теңдік табу. Әдетпен жоғары ауанда да, инвертор толық жүкпен жұмыс істейді, сондықтан толық жүкпен жұмыс уақыты ұzaғtандырады; Бірақ, системаның нақты электр энергиясының жасау кривойы төмендегі суретте көрсетілгендей "пик шеккен" феномені пайда болады, және бірбіріне қарағандаушы уақыттарда шектеулі жасау әрекетінде қалады. Бірақ, қатысты мөлшерлік соотношениеда, системаның барлық LCOE-і ең төмен, яғни маңыздылық артады.

Активтік қосымша кездесу схемасы

Төмендегі суретте көрсетілгендей, қабаттық соотношениеы артқанда LCOE дамуына devam eder. Компенсациялық жылдамдық нүктесінде жүйенің LCOE-і ең төменгі мәнге жетпейді. Қабаттық соотношениеы дамығанда активтік жылдамдық нүктесіне жеткенде, жүйенің LCOE-і ең төменгі мәнге жетеді, содан кейін қабаттық соотношениеы қайтадан артса, LCOE дамуы бастайды. Сондықтан, активтік көбейту нүктесі - бұл жүйенің оптималды қабаттық соотношениясы.

LOCE/қабаттық соотношениеы диаграммасы

Инверторлар үшін жүйенің ең төменгі LCOE-іне сапарлау үшін DC қабатының жеткілікті көбейту мүмкіндігі тиіс. Бұл әртүрлі региондар үшін, особынша, иррадация шарттары жақсы емес болатын аудандар үшін, инверторлардың рейтингтік шығын ұзарту үшін жоғары дағдылықты көбейту схемасы қажет, LCOE-і жүйенің минималдыққа келуін максималды ретте азайту үшін.

04 Жеке салдар мен сұрау
Жалпылау арқылы, компенсациялық және активтік артық салынғылар ғанауша жүйелеріңіздің қызметкерлігін арттыру үшін тиімді тәсілдер, бірақ әрқайсысы өз фокуста. Компенсациялық артық салынғы негізде жүйелік жетістіктердің компенсациясына бағытталған, ал активтік артық салынғы енгізу көбейту мен қызметкерлік қосымша арттырудың арасында теңдік табуға көбірек назар аударады. Сондықтан, нақты проектте, проекттік талаптарға сәйкес қабілетті қатынастың қысқартпа шешімін тиімді тәртіпте таңдау ұсынылады.