फोटोभोल्टिक स्टेशनहरूको क्षमता अनुपात कसरी उचित रूपमा डिजाइन गर्ने

नवीकरणीय ऊर्जाको बढ्दो विश्वव्यापी मागको साथ, फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रविधि द्रुत रूपमा विकसित भएको छ। फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन टेक्नोलोजीको मुख्य वाहकको रूपमा, फोटोभोल्टिक पावर स्टेशनको डिजाइन तर्कसंगतताले विद्युत उत्पादन दक्षता, सञ्चालन स्थिरता र पावर स्टेशनको आर्थिक लाभलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ। ती मध्ये, क्षमता अनुपात, फोटोभोल्टिक पावर स्टेशन को डिजाइन मा एक प्रमुख मापदण्ड को रूप मा, पावर स्टेशन को समग्र प्रदर्शन मा एक महत्वपूर्ण प्रभाव छ। यस लेखको उद्देश्य ऊर्जा उत्पादन दक्षता र अर्थव्यवस्था सुधार गर्न फोटोभोल्टिक पावर स्टेशनको क्षमता अनुपात कसरी तर्कसंगत डिजाइन गर्ने बारे छलफल गर्नु हो।

01 फोटोभोल्टिक स्टेशन क्षमता अनुपात को अवलोकन
फोटोभोल्टिक स्टेशनको क्षमता अनुपातले इन्भर्टर उपकरणको क्षमतामा फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको स्थापित क्षमताको अनुपातलाई जनाउँछ।
फोटोभोल्टिक पावर उत्पादनको अस्थिरता र यसले वातावरणबाट धेरै प्रभावित भएको कारणले गर्दा, फोटोभोल्टिक मोड्युल १:१ कन्फिगरेसनको स्थापित क्षमता अनुसार फोटोभोल्टिक स्टेशनहरूको क्षमता अनुपातले फोटोभोल्टिक इन्भर्टर क्षमता बर्बाद निम्त्याउँछ, त्यसैले फोटोभोल्टिक प्रणाली। फोटोभोल्टिक प्रणालीको स्थिर सञ्चालनको आधारमा विद्युत उत्पादन दक्षता सुधार गरिएको छ, इष्टतम क्षमता अनुपात डिजाइन १:१ भन्दा बढी हुनुपर्छ। तर्कसंगत क्षमता अनुपात डिजाइनले पावर आउटपुट मात्र अधिकतम गर्न सक्दैन, तर विभिन्न प्रकाश अवस्थाहरूमा अनुकूलन गर्न र केही प्रणाली घाटाहरू सामना गर्न सक्छ।

०२ भोल्युम अनुपातको मुख्य प्रभावकारी कारकहरू
उचित क्षमता अनुपात डिजाइन विशेष परियोजना परिस्थिति अनुसार व्यापक रूपमा विचार गर्न आवश्यक छ। क्षमता अनुपातलाई असर गर्ने कारकहरूमा कम्पोनेन्ट क्षीणता, प्रणाली हानि, विकिरण, कम्पोनेन्ट स्थापना कोण, आदि समावेश छन्। विशिष्ट विश्लेषण निम्नानुसार छ।

1. घटक क्षीणन
सामान्य बुढ्यौली क्षयको अवस्थामा, हालको घटकको पहिलो वर्षको क्षीणन लगभग 1% हुन्छ, दोस्रो वर्ष पछि घटकको क्षीणनले रैखिक परिवर्तन देखाउँदछ, र 30 वर्षको क्षीणन दर लगभग 13% हुन्छ, अर्थात्, कम्पोनेन्टको वार्षिक उत्पादन क्षमता घट्दै गइरहेको छ, र मूल्याङ्कन गरिएको पावर आउटपुट निरन्तर कायम गर्न सकिँदैन, त्यसैले फोटोभोल्टिक क्षमता अनुपातको डिजाइनले पावर स्टेशनको सम्पूर्ण जीवन चक्रमा कम्पोनेन्टको क्षीणनलाई ध्यानमा राख्न आवश्यक छ। । मिल्दो कम्पोनेन्टको पावर उत्पादन अधिकतम गर्न र प्रणाली दक्षता सुधार गर्न।

फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको 30-वर्ष रैखिक शक्ति क्षीणन वक्र

2. प्रणाली हानि
फोटोभोल्टिक प्रणालीमा, फोटोभोल्टिक मोड्युल र इन्भर्टर आउटपुट बीच विभिन्न हानिहरू छन्, मोड्युल श्रृंखला र समानान्तर र ब्लक धूलो क्षति, DC केबल क्षति, फोटोभोल्टिक इन्भर्टर हानि, आदि सहित, प्रत्येक लिङ्कको हानिले वास्तविक उत्पादनलाई असर गर्नेछ। फोटोभोल्टिक पावर प्लान्ट इन्भर्टर को शक्ति।

PVsyst PV पावर प्लान्ट सिमुलेशन रिपोर्ट

चित्रमा देखाइए अनुसार, परियोजनाको वास्तविक कन्फिगरेसन र अवरोध हानि परियोजना अनुप्रयोगमा PVsyst द्वारा सिमुलेट गर्न सकिन्छ; सामान्य परिस्थितिमा, फोटोभोल्टिक प्रणालीको DC घाटा लगभग 7-12% हुन्छ, इन्भर्टरको हानि लगभग 1-2% हुन्छ, र कुल क्षति लगभग 8-13% हुन्छ। तसर्थ, फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको स्थापित क्षमता र वास्तविक पावर उत्पादन डेटा बीचको हानि विचलन छ। यदि कम्पोनेन्टको स्थापना क्षमता फोटोभोल्टिक इन्भर्टरको 1:1 क्षमता अनुपात अनुसार चयन गरिएको छ भने, इन्भर्टरको वास्तविक आउटपुट अधिकतम क्षमता इन्भर्टरको मूल्याङ्कन गरिएको क्षमताको लगभग 90% मात्र हुन्छ, प्रकाश राम्रो हुँदा पनि, इन्भर्टर पूरै लोड नभएकोले इन्भर्टर र प्रणालीको प्रयोगमा कमी आएको छ।

3. विकिरण विभिन्न क्षेत्रहरूमा भिन्न हुन्छ
कम्पोनेन्टले मात्र एसटीसी अपरेटिङ सर्तहरू अन्तर्गत मूल्याङ्कन गरिएको पावर आउटपुटमा पुग्न सक्छ (STC सञ्चालन अवस्थाहरू: प्रकाशको तीव्रता 1000W/m² हो, ब्याट्रीको तापमान 25°C हो, र वायुमण्डलीय गुणस्तर 1.5 हो), यदि काम गर्ने अवस्थाहरू पुग्दैन भने। STC सर्तहरू, फोटोभोल्टिक मोड्युलको उत्पादन शक्ति अनिवार्य रूपमा यसको मूल्याङ्कन शक्ति भन्दा कम छ, र एक दिन भित्र प्रकाश स्रोतहरूको समय वितरण सबै STC अवस्थाहरू पूरा गर्न सक्दैन, मुख्य रूपमा किनभने प्रारम्भिक, मध्य र ढिलो विकिरण र तापमान बीचको भिन्नता। ठूलो छ; एकै समयमा, विभिन्न क्षेत्रहरूको विकिरण र वातावरणले फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको पावर उत्पादनमा फरक प्रभाव पार्छ, त्यसैले प्रारम्भिक परियोजनाले विशिष्ट क्षेत्र अनुसार स्थानीय प्रकाश स्रोत डेटा बुझ्न आवश्यक छ, र डेटा गणना गर्न आवश्यक छ।

राष्ट्रिय मौसम सेवाको पवन र सौर्य ऊर्जा मूल्याङ्कन केन्द्रको वर्गीकरण मापदण्ड अनुसार, विभिन्न क्षेत्रहरूमा विकिरणको विशिष्ट डेटा सिक्न सकिन्छ, र कुल वार्षिक सौर्य विकिरण विकिरणलाई चार ग्रेडमा विभाजन गरिएको छ:

कुल सौर विकिरण वार्षिक विकिरण को वर्गीकरण

त्यसकारण, एउटै स्रोत क्षेत्रमा पनि, वर्षभरि विकिरणको मात्रामा ठूलो भिन्नताहरू छन्। यसको मतलब एउटै प्रणाली कन्फिगरेसन, अर्थात्, ऊर्जा उत्पादन अन्तर्गत समान क्षमता अनुपात समान छैन। समान ऊर्जा उत्पादन प्राप्त गर्न, यो भोल्युम अनुपात परिवर्तन गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।

4. घटक स्थापना कोण
प्रयोगकर्ता-साइड फोटोभोल्टिक पावर स्टेशनको लागि एउटै परियोजनामा ​​विभिन्न छत प्रकारहरू हुनेछन्, र विभिन्न कम्पोनेन्ट डिजाइन कोणहरू विभिन्न छत प्रकारहरू अनुसार समावेश हुनेछन्, र सम्बन्धित घटकहरू द्वारा प्राप्त विकिरण पनि फरक हुनेछ। उदाहरणका लागि, Zhejiang प्रान्तमा औद्योगिक र व्यावसायिक परियोजनामा ​​रंगीन स्टिल टाइल छत र कंक्रीट छतहरू छन्, र डिजाइन झुकाव कोणहरू क्रमशः 3° र 18° छन्। विभिन्न झुकाव कोणहरूको लागि PV द्वारा सिमुलेटेड झुकाव विमानको विकिरण डेटा तलको चित्रमा देखाइएको छ। यो देख्न सकिन्छ कि विभिन्न कोणहरूमा स्थापित घटकहरू द्वारा प्राप्त विकिरण फरक छ। यदि वितरित छत प्रायः टाइल गरिएको छ भने, समान क्षमता भएका घटकहरूको उत्पादन ऊर्जा निश्चित झुकाव कोण भएकाहरूको भन्दा कम हुन्छ।

3° झुकाव कोण कुल विकिरण

18° झुकाव कोण कुल विकिरण

03 क्षमता अनुपात डिजाइन विचार
माथिको विश्लेषण अनुसार, क्षमता अनुपातको डिजाइन मुख्यतया इन्भर्टरको DC पहुँच क्षमता समायोजन गरेर पावर स्टेशनको समग्र लाभ सुधार गर्न हो। वर्तमानमा, क्षमता अनुपातको कन्फिगरेसन विधिहरू मुख्यतया क्षतिपूर्ति ओभरमेचिङ र सक्रिय ओभरमेचिङमा विभाजित छन्।

1. overmatching को लागी क्षतिपूर्ति
क्षतिपूर्ति ओभरम्याचिङ भनेको भोल्युम अनुपात समायोजन गरेर, प्रकाश उत्तम हुँदा इन्भर्टरले पूर्ण लोड आउटपुटमा पुग्न सक्छ। यो विधिले फोटोभोल्टिक प्रणालीमा भएको आंशिक नोक्सानलाई मात्र ध्यानमा राख्छ, कम्पोनेन्टको क्षमता बढाएर (तलको चित्रमा देखाइएको छ), प्रसारण प्रक्रियामा ऊर्जाको प्रणाली हानिलाई क्षतिपूर्ति गर्न सक्छ, ताकि वास्तविक प्रयोगमा इन्भर्टर पूर्ण लोड आउटपुट प्रभावको, र कुनै क्लिपिङ हानि।

क्षतिपूर्ति overmatch रेखाचित्र

2. सक्रिय ओभरमेचिङ
सक्रिय overmatching क्षतिपूर्ति overmatching को आधारमा फोटोभोल्टिक मोड्युल को क्षमता वृद्धि जारी छ (तलको चित्र मा देखाइएको छ)। यो विधिले प्रणाली घाटा मात्र होइन, तर लगानी लागत र आम्दानी र अन्य कारकहरूलाई पनि व्यापक रूपमा विचार गर्दछ। इन्भर्टरको पूर्ण काम गर्ने समय सक्रिय रूपमा विस्तार गरेर, बढेको कम्पोनेन्ट इनपुट लागत र प्रणालीको पावर उत्पादन आम्दानीबीच सन्तुलन मिलाएर प्रणालीको औसत पावर लागत (LCOE) कम गर्ने लक्ष्य हो। कमजोर प्रकाशको अवस्थामा पनि, इन्भर्टरमा पनि पूर्ण लोड काम हुन्छ, जसले गर्दा पूर्ण लोड काम गर्ने समय विस्तार हुन्छ; यद्यपि, प्रणालीको वास्तविक पावर उत्पादन कर्भ चित्रमा देखाइए अनुसार "पीक क्लिपिङ" को घटना देखा पर्नेछ, र केही समय अवधिहरू सीमित उत्पादनको कार्य अवस्थामा छन्। यद्यपि, उपयुक्त क्षमता अनुपात अन्तर्गत, समग्र रूपमा प्रणालीको LCOE सबैभन्दा कम छ, अर्थात्, लाभ बढेको छ।

सक्रिय overmatching रेखाचित्र

तलको चित्रमा देखाइए अनुसार, क्षमता अनुपातको वृद्धिसँगै LCOE घट्न जारी छ। क्षतिपूर्ति अतिरिक्त अनुपात बिन्दुमा, प्रणालीको LCOE न्यूनतम मूल्यमा पुग्दैन। जब क्षमता अनुपात थप सक्रिय अतिरिक्त अनुपात बिन्दुमा बढाइन्छ, प्रणालीको LCOE न्यूनतम मानमा पुग्छ, र LCOE क्षमता अनुपात थप बढेपछि बढ्नेछ। तसर्थ, सक्रिय overmatching बिन्दु प्रणालीको इष्टतम क्षमता अनुपात हो।

LOCE/ क्षमता अनुपात रेखाचित्र

इन्भर्टरहरूका लागि, प्रणालीको न्यूनतम LCOE कसरी पूरा गर्ने, प्राप्त गर्न पर्याप्त DC साइड ओभरलोकेशन क्षमता चाहिन्छ, विभिन्न क्षेत्रहरूका लागि, विशेष गरी कमजोर विकिरण अवस्था भएका क्षेत्रहरूका लागि, इन्भर्टरको मूल्याङ्कन गरिएको आउटपुट समय विस्तार गर्न उच्च सक्रिय समग्र योजना आवश्यक हुन्छ। प्रणालीको LCOE को कमीलाई अधिकतम बनाउनुहोस्।

04 निष्कर्ष र सुझावहरू
सारांशमा, फोटोभोल्टिक प्रणालीहरूको दक्षतामा सुधार गर्नको लागि क्षतिपूर्ति समग्र आवंटन र सक्रिय समग्र योजनाहरू प्रभावकारी माध्यमहरू हुन्, तर प्रत्येकको आफ्नै फोकस हुन्छ। क्षतिपूर्ति ओभरम्याचिङले मुख्यतया प्रणाली हानिको क्षतिपूर्तिमा ध्यान केन्द्रित गर्दछ, जबकि सक्रिय ओभरमेचिङले बढ्दो इनपुट र आय सुधारको बीचमा सन्तुलन पत्ता लगाउन बढी ध्यान दिन्छ। तसर्थ, वास्तविक परियोजनामा, यो परियोजना आवश्यकताहरू अनुसार उपयुक्त क्षमता अनुपात कन्फिगरेसन योजना व्यापक रूपमा चयन गर्न सिफारिस गरिन्छ।