Paano makatwirang idisenyo ang ratio ng kapasidad ng mga istasyon ng photovoltaic

Sa lumalaking pandaigdigang pangangailangan para sa nababagong enerhiya, ang teknolohiyang photovoltaic power generation ay mabilis na binuo. Bilang pangunahing carrier ng photovoltaic power generation technology, ang design rationality ng photovoltaic power station ay direktang nakakaapekto sa power generation efficiency, operation stability at economic benefits ng power station. Kabilang sa mga ito, ang ratio ng kapasidad, bilang isang pangunahing parameter sa disenyo ng photovoltaic power station, ay may mahalagang epekto sa pangkalahatang pagganap ng power station. Ang layunin ng papel na ito ay talakayin kung paano makatwiran ang disenyo ng ratio ng kapasidad ng photovoltaic power station upang mapabuti ang kahusayan at ekonomiya ng pagbuo ng kuryente.

01 Pangkalahatang-ideya ng ratio ng kapasidad ng istasyon ng photovoltaic
Ang ratio ng kapasidad ng photovoltaic station ay tumutukoy sa ratio ng naka-install na kapasidad ng photovoltaic modules sa kapasidad ng inverter equipment.
Dahil sa kawalang-tatag ng photovoltaic power generation at ang dahilan na ito ay lubhang apektado ng kapaligiran, ang ratio ng kapasidad ng mga photovoltaic station ayon lamang sa naka-install na kapasidad ng photovoltaic modules 1:1 configuration ay magdudulot ng photovoltaic inverter capacity waste, kaya ang photovoltaic system Ang kahusayan ng pagbuo ng kuryente ay napabuti sa ilalim ng saligan ng matatag na operasyon ng photovoltaic system, ang pinakamainam na disenyo ng ratio ng kapasidad ay dapat na mas malaki kaysa sa 1:1. Ang disenyo ng ratio ng rational na kapasidad ay hindi lamang mapakinabangan ang output ng kuryente, ngunit umangkop din sa iba't ibang mga kondisyon ng pag-iilaw at makayanan ang ilang mga pagkalugi ng system.

02 Pangunahing nakakaimpluwensyang mga salik ng volume ratio
Ang makatwirang disenyo ng ratio ng kapasidad ay kailangang komprehensibong isaalang-alang ayon sa partikular na sitwasyon ng proyekto. Ang mga salik na nakakaapekto sa ratio ng kapasidad ay kinabibilangan ng pagpapalambing ng bahagi, pagkawala ng system, pag-iilaw, Anggulo ng pag-install ng bahagi, atbp. Ang partikular na pagsusuri ay ang mga sumusunod.

1. Component attenuation
Sa kaso ng normal na pagkabulok ng pagtanda, ang pagpapalambing ng unang taon ng kasalukuyang bahagi ay halos 1%, ang pagpapalambing ng bahagi pagkatapos ng ikalawang taon ay magpapakita ng isang linear na pagbabago, at ang attenuation rate ng 30 taon ay tungkol sa 13%, iyon ay, ang taunang kapasidad ng pagbuo ng bahagi ay bumababa, at ang na-rate na power output ay hindi maaaring patuloy na mapanatili, kaya ang disenyo ng photovoltaic capacity ratio ay kailangang isaalang-alang ang attenuation ng bahagi sa buong ikot ng buhay ng power station . Upang i-maximize ang power generation ng mga katugmang bahagi at pagbutihin ang kahusayan ng system.

30-taong linear power attenuation curve ng mga photovoltaic modules

2. Pagkawala ng system
Sa photovoltaic system, mayroong iba't ibang pagkalugi sa pagitan ng photovoltaic module at inverter output, kabilang ang module series at parallel at block dust loss, DC cable loss, photovoltaic inverter loss, atbp., ang pagkawala ng bawat link ay makakaapekto sa aktwal na output kapangyarihan ng photovoltaic power plant inverter.

Ulat ng simulation ng PVsyst PV power plant

Gaya ng ipinapakita sa figure, ang aktwal na pagsasaayos at pagkawala ng occlusion ng proyekto ay maaaring gayahin ng PVsyst sa application ng proyekto; Sa normal na kalagayan, ang pagkawala ng DC ng photovoltaic system ay tungkol sa 7-12%, ang pagkawala ng inverter ay tungkol sa 1-2%, at ang kabuuang pagkawala ay tungkol sa 8-13%. Samakatuwid, mayroong pagkawala ng paglihis sa pagitan ng naka-install na kapasidad ng mga photovoltaic module at ang aktwal na data ng pagbuo ng kuryente. Kung ang kapasidad ng pag-install ng bahagi ay pinili ayon sa 1:1 capacity ratio ng photovoltaic inverter, ang aktwal na output maximum capacity ng inverter ay halos 90% lamang ng rated capacity ng inverter, kahit na ang liwanag ay pinakamahusay, ang inverter ay hindi ganap na na-load, na binabawasan ang paggamit ng inverter at ng system.

3. Iba-iba ang irradiance sa iba't ibang rehiyon
Maaabot lang ng component ang na-rate na power output sa ilalim ng STC operating condition (STC operating condition: Ang light intensity ay 1000W/m², ang temperatura ng baterya ay 25°C, at ang atmospheric na kalidad ay 1.5), kung ang mga kondisyon sa pagtatrabaho ay hindi umabot sa Ang mga kondisyon ng STC, ang output power ng photovoltaic module ay hindi maiiwasang mas mababa kaysa sa na-rate na kapangyarihan nito, at ang oras ng pamamahagi ng mga mapagkukunan ng ilaw sa loob ng isang araw ay hindi lahat ay maaaring matugunan ang mga kondisyon ng STC, higit sa lahat dahil ang pagkakaiba sa pagitan ng maaga, gitna at huli na irradiance at temperatura ay malaki; Kasabay nito, ang irradiance at kapaligiran ng iba't ibang mga rehiyon ay may iba't ibang epekto sa pagbuo ng kapangyarihan ng mga photovoltaic module, kaya ang paunang proyekto ay kailangang maunawaan ang lokal na data ng mapagkukunan ng liwanag ayon sa partikular na rehiyon, at magsagawa ng pagkalkula ng data.

Ayon sa mga pamantayan sa pag-uuri ng Wind and Solar Energy Evaluation Center ng National Weather Service, ang tiyak na data ng irradiance sa iba't ibang rehiyon ay maaaring matutunan, at ang kabuuang taunang solar radiation irradiation ay nahahati sa apat na grado:

Pag-uuri ng kabuuang solar radiation taunang irradiance

Samakatuwid, kahit na sa parehong lugar ng mapagkukunan, may malaking pagkakaiba sa dami ng radiation sa buong taon. Nangangahulugan ito na ang parehong configuration ng system, iyon ay, ang parehong ratio ng kapasidad sa ilalim ng power generation ay hindi pareho. Upang makamit ang parehong henerasyon ng kapangyarihan, maaari itong makamit sa pamamagitan ng pagbabago ng ratio ng volume.

4. Anggulo ng pag-install ng bahagi
Magkakaroon ng iba't ibang uri ng bubong sa parehong proyekto para sa photovoltaic power station sa gilid ng gumagamit, at iba't ibang anggulo ng disenyo ng bahagi ang kasangkot ayon sa iba't ibang uri ng bubong, at ang irradiance na natatanggap ng mga kaukulang bahagi ay magkakaiba din. Halimbawa, may mga kulay na bakal na tile na bubong at konkretong bubong sa isang pang-industriya at komersyal na proyekto sa Zhejiang Province, at ang mga anggulo ng pagkahilig sa disenyo ay 3° at 18° ayon sa pagkakabanggit. Ang data ng irradiation ng inclined plane na ginaya ng PV para sa iba't ibang mga anggulo ng inclination ay ipinapakita sa figure sa ibaba. Ito ay makikita na ang irradiance na natatanggap ng mga sangkap na naka-install sa iba't ibang mga anggulo ay naiiba. Kung ang ibinahagi na bubong ay halos naka-tile, ang output na enerhiya ng mga sangkap na may parehong kapasidad ay mas mababa kaysa sa mga may isang tiyak na Anggulo ng pagkahilig.

3° ikiling Anggulo kabuuang radiation

18° ikiling Anggulo kabuuang radiation

03 Mga ideya sa disenyo ng ratio ng kapasidad
Ayon sa pagsusuri sa itaas, ang disenyo ng ratio ng kapasidad ay pangunahing upang mapabuti ang pangkalahatang benepisyo ng istasyon ng kuryente sa pamamagitan ng pagsasaayos ng kapasidad ng pag-access ng DC ng inverter. Sa kasalukuyan, ang mga paraan ng pagsasaayos ng ratio ng kapasidad ay pangunahing nahahati sa compensatory overmatching at aktibong overmatching.

1. Bumawi sa sobrang pagkakatugma
Nangangahulugan ang compensatory overmatching na sa pamamagitan ng pagsasaayos ng volume ratio, maaabot ng inverter ang full load output kapag ang liwanag ay pinakamahusay. Isinasaalang-alang lamang ng pamamaraang ito ang bahagyang pagkawala sa photovoltaic system, sa pamamagitan ng pagtaas ng kapasidad ng bahagi (tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba), ay maaaring mabayaran ang pagkawala ng system ng enerhiya sa proseso ng paghahatid, upang ang inverter sa aktwal na paggamit ng full load output effect, at walang clipping loss.

Diagram ng overmatch ng kabayaran

2. Aktibong overmatching
Ang aktibong overmatching ay ang patuloy na pagtaas ng kapasidad ng photovoltaic modules batay sa compensation overmatching (tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba). Ang pamamaraang ito ay hindi lamang isinasaalang-alang ang pagkawala ng system, ngunit komprehensibong isinasaalang-alang din ang gastos sa pamumuhunan at kita at iba pang mga kadahilanan. Ang layunin ay i-minimize ang average na gastos sa kuryente (LCOE) ng system sa pamamagitan ng aktibong pagpapahaba sa buong oras ng pagtatrabaho ng inverter, paghahanap ng balanse sa pagitan ng tumaas na halaga ng input ng bahagi at kita ng power generation ng system. Kahit na sa kaso ng mahinang pag-iilaw, ang inverter ay mayroon ding full load work, kaya pinahaba ang buong oras ng pagtatrabaho ng load; Gayunpaman, ang aktwal na power generation curve ng system ay lilitaw sa phenomenon ng "peak clipping" tulad ng ipinapakita sa figure, at ang ilang tagal ng panahon ay nasa nagtatrabaho na estado ng limitadong henerasyon. Gayunpaman, sa ilalim ng naaangkop na ratio ng kapasidad, ang LCOE ng system sa kabuuan ay ang pinakamababa, iyon ay, ang benepisyo ay tumaas.

Aktibong overmatching na diagram

Gaya ng ipinapakita sa figure sa ibaba, patuloy na bumababa ang LCOE sa pagtaas ng ratio ng kapasidad. Sa compensatory excess ratio point, hindi naaabot ng LCOE ng system ang pinakamababang halaga. Kapag ang ratio ng kapasidad ay higit na nadagdagan sa aktibong labis na ratio point, ang LCOE ng system ay umabot sa pinakamababang halaga, at ang LCOE ay tataas pagkatapos na ang ratio ng kapasidad ay higit pang tumaas. Samakatuwid, ang aktibong overmatching point ay ang pinakamainam na ratio ng kapasidad ng system.

LOCE/ capacity ratio diagram

Para sa mga inverters, kung paano matugunan ang pinakamababang LCOE ng system ay nangangailangan ng sapat na DC side overallocation capability upang makamit, para sa iba't ibang rehiyon, lalo na para sa mga lugar na may mahinang kondisyon ng pag-iilaw, ang isang mas mataas na aktibong overallocation scheme ay kinakailangan upang mapalawig ang na-rate na oras ng output ng inverter at i-maximize ang pagbawas ng LCOE ng system.

04 Mga Konklusyon at Mungkahi
Sa kabuuan, ang compensatory overallocation at aktibong overallocation scheme ay mabisang paraan upang mapabuti ang kahusayan ng mga photovoltaic system, ngunit bawat isa ay may sariling pokus. Pangunahing nakatuon ang compensation overmatching sa kabayaran sa pagkawala ng system, habang ang aktibong overmatching ay binibigyang pansin ang paghahanap ng balanse sa pagitan ng pagtaas ng input at pagpapabuti ng kita. Samakatuwid, sa aktwal na proyekto, inirerekomenda na komprehensibong piliin ang naaangkop na scheme ng pagsasaayos ng ratio ng kapasidad ayon sa mga kinakailangan ng proyekto.