Kuriant ir statant antžemines fotovoltines elektrines, projektavimo darbus galima vadinti pagrindiniu darbu. Projektas turi įtakos visos fotovoltinės elektrinės statybai ir yra tiesiogiai susijęs su nauda. Praėjusią savaitę kalbėjau apie bendrą brėžinį ir kai kuriuos civilinės statybos klausimus, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį statant fotovoltines elektrines. Tada projektavimo procese, į ką reikėtų atkreipti dėmesį elektrinėje dalyje? Toliau pateikiama trumpa analizė visiems.
1. Komponentų pasirinkimas
Kaip visi žinome, saulės energijos energijos tankis yra mažas. Pagal šią prielaidą labai svarbu, kaip efektyviai panaudoti saulės energiją. Šiuo metu Nacionalinės lyderio programos reikalaujamas modulių efektyvumas yra ne mažesnis kaip 16,5 procentų polikristalinio silicio modulių ir ne mažesnis kaip 17 procentų monokristalinio silicio modulių. Kalbant apie modulių konversijos efektyvumą, monokristalinio silicio moduliai yra geresni nei polikristalinio silicio moduliai. Tačiau kadangi monokristalinio silicio elementų modulių kaina yra šiek tiek didesnė nei polikristalinio silicio modulių, renkantis modulius nepatartina aklai rinktis modulių pagal kainą. Būtina atlikti techninę ir ekonominę analizę įvairiais aspektais, tokiais kaip elektros energijos gamybos apskaičiavimas ir parinkimas bei įvairių komponentų projektinės pajamos, bei parinkti tinkamus akumuliatorių komponentus.
2. Inverterio pasirinkimas
Šiuo metu inverteriai skirstomi į du tipus: styginius ir centralizuotus keitiklius.
1. Styginių keitiklis
Styginiai inverteriai dažniausiai naudojami kalnų fotovoltinės energijos gamybos sistemose, mažose ir vidutinėse stogo fotovoltinės energijos gamybos sistemose ir mažose antžeminėse elektrinėse. Galia yra mažesnė nei 50 kW. Styginių keitiklio projektavimo schemoje fotovoltinių modulių generuojama nuolatinė srovė yra tiesiogiai prijungta prie styginių keitiklio, paverčiama kintamosios srovės galia, o po to padidinama santakos būdu.
Pagrindiniai styginių keitiklių pranašumai yra šie:
①Jo neturi įtakos modulių skirtumai tarp stygų ir šešėlių ir tuo pačiu sumažina neatitikimą tarp geriausio fotovoltinių elementų modulių ir keitiklio veikimo taško bei maksimaliai padidina energijos gamybą;
②MPPT įtampos diapazonas yra platus, o komponentų konfigūracija yra lankstesnė;
③ Mažas dydis ir lankstus montavimas.
Pagrindiniai styginių keitiklių trūkumai yra šie:
① Maitinimo įrenginio elektrinis atstumas yra mažas, o tai netinka didelio aukščio vietovėms;
②Įrengimas lauke, vėjo ir saulės poveikis gali lengvai pasenti korpusą ir šilumos kriaukle.
③ Inverterių skaičius yra didelis, bendras gedimų dažnis padidės, o sistemos stebėjimas bus sunkus.
[puslapio lūžis]
2. Centralizuotas keitiklis
Centralizuoti inverteriai paprastai naudojami didelio masto elektrinėse su vienoda saulės šviesa, dykumos elektrinėse ir kitose didelio masto energijos gamybos sistemose. Bendra sistemos galia yra didelė, paprastai viršija megavatų lygį. Įrangos galia yra nuo 50 kW iki 630 kW. Suprojektuojant centralizuotą keitiklį, fotovoltinių modulių generuojama nuolatinės srovės galia, sujungus nuolatinės srovės jungiklio dėžutę, yra prijungta prie keitiklio, paverčiama kintamosios srovės energija ir padidinama.
Pagrindiniai centralizuotų keitiklių pranašumai yra šie:
①Projekto konstrukcijoje naudojamas nedidelis keitiklių skaičius, kurį lengva valdyti;
② Kalbant apie keitiklio veikimą, harmonikų kiekis yra mažas, įvairios apsaugos funkcijos yra baigtos, o elektrinės sauga yra aukšta;
③ Jis turi galios koeficiento reguliavimo funkciją ir žemos įtampos važiavimo funkciją, o elektros tinklas turi gerą reguliavimą.
Pagrindiniai centralizuotų keitiklių trūkumai yra šie:
① Centralizuoto keitiklio MPPT įtampos diapazonas yra siauras, o kiekvieno komponento veikimo negalima stebėti, todėl kiekvieno komponento neįmanoma padaryti geriausiu darbo tašku, o komponentų konfigūracija yra nelanksti.
② Centralizuotas keitiklis užima didelį plotą ir nėra lankstus montuojant.
③ Sistemos priežiūra yra gana sudėtinga dėl jos pačios energijos suvartojimo ir energijos suvartojimo ventiliacijai bei šilumos išsklaidymo įrangos patalpoje.
Renkantis keitiklį, būtina pasirinkti tinkamą keitiklį pagal įvairius veiksnius, tokius kaip projekto reljefas ir aukštis virš jūros lygio. Pavyzdžiui, projektuojant didelio masto antžemines elektrines didelio aukščio dykumose Činghajuje, dažnai pasirenkami centralizuoti inverteriai; kalnų fotovoltinėse elektrinėse dėl skirtingų sumontuotų komponentų matricų dydžių ir gana išsklaidyto komponentų išsidėstymo galima pasirinkti styginius inverterius. Ir sekimui naudokite kelių kanalų MPPT, kad maksimaliai padidintumėte energijos gamybą.
3. Kolektoriaus grandinės projektavimas
Fotovoltinės elektrinės kolektoriaus grandinės projektavimui, teritorijose su storais dirvožemio sluoksniais, kuriuos galima iškasti, dažniausiai naudojamas kabelio tiesioginio laidojimo sprendimas, kuris taip pat yra ekonomiškiausias sprendimas; jei paviršius yra akmenuotas ir jo negalima iškasti, kabelis išilgai Tilto klojimo schemos. Esant sudėtingoms žemės sąlygoms, dideliems svyravimams ar išsklaidytam fotovoltinių matricų išdėstymui, viršutinė instaliacija paprastai naudojama bokštų pavidalu. Kolektorinės linijos projektavimo procese būtina parinkti ekonomišką ir pagrįstą projektavimo schemą pagal detalų elektrinės projekto statybvietės topografinį planą ir topografiją, kiek įmanoma išvengiant statybos sunkumų.
4. Įžeminimo projektavimas
Projektuojant fotovoltinės elektrinės įžeminimą, be įžeminimo varžos apskaičiavimo pagal geologinio tyrimo bloko pateiktą savitąją varžą, reikia atsižvelgti ir į geologines sąlygas, tokias kaip vietinė grunto korozija. Stipriai atspari korozijai įžeminimo medžiaga. Jei apskaičiuota įžeminimo varža neatitinka specifikacijos reikalavimų, ekonomiškos varžos mažinimo priemonės turi būti parinktos pagal projekto sąlygas.