Pasaulinei atsinaujinančios energijos paklausai ir toliau augant, sparčiai vystėsi fotovoltinės energijos gamybos technologija. Kaip pagrindinė fotovoltinės energijos gamybos technologijos nešėja, fotovoltinės elektrinės konstrukcijos racionalumas tiesiogiai veikia elektros energijos gamybos efektyvumą, veikimo stabilumą ir ekonominę elektrinės naudą. Tarp jų talpos santykis yra pagrindinis parametras projektuojant fotovoltines elektrines ir turi didelę įtaką bendram elektrinės veikimui.
01
Fotovoltinės elektrinės galios santykio apžvalga
Fotovoltinės elektrinės galios santykis reiškia fotovoltinių modulių instaliuotos galios santykį su inverterio įrangos galia. Dėl fotovoltinės energijos gamybos nestabilumo ir didelio poveikio aplinkai fotovoltinių elektrinių galios santykis, tiesiog sukonfigūruotas pagal įrengtą fotovoltinių modulių galią 1:1, sukels fotovoltinių keitiklių galios švaistymą. Todėl būtina padidinti fotovoltinės sistemos pajėgumą, esant stabilaus fotovoltinės sistemos veikimo prielaidai. Fotovoltinės sistemos energijos gamybos efektyvumui optimalaus pajėgumo santykio konstrukcija turėtų būti didesnė nei 1:1. Racionalus talpos santykio projektavimas gali ne tik maksimaliai padidinti energijos generavimo našumą, bet ir prisitaikyti prie skirtingų apšvietimo sąlygų bei susidoroti su kai kuriais sistemos nuostoliais.
02
Pagrindiniai tūrio santykį įtakojantys veiksniai
Atsižvelgiant į konkretaus projekto situaciją, reikia visapusiškai apsvarstyti pagrįstą pajėgumų ir paskirstymo santykio projektą. Veiksniai, turintys įtakos pajėgumo ir paskirstymo santykiui, apima komponentų slopinimą, sistemos nuostolius, apšvitą, komponento įrengimo polinkį ir tt Konkreti analizė yra tokia.
1. Komponentinis slopinimas
Esant normaliam senėjimui ir silpnėjimui, dabartinis modulių silpnėjimas pirmaisiais metais yra apie 1%, o modulių slopinimas po antrųjų metų keisis tiesiškai. Skilimo greitis per 30 metų yra apie 13%, o tai reiškia, kad modulio metinis energijos gamybos pajėgumas mažėja, vardinės galios negalima nuolat palaikyti. Todėl fotovoltinės talpos santykio projekte turi būti atsižvelgiama į komponentų slopinimą per visą elektrinės gyvavimo ciklą, kad būtų maksimaliai suderinta komponentų energijos gamyba ir pagerintas sistemos efektyvumas.
2. Sistemos praradimas
Fotovoltinėje sistemoje yra įvairių nuostolių tarp fotovoltinių modulių ir keitiklio išėjimo, įskaitant nuoseklių ir lygiagrečių komponentų praradimą ir ekranavimo dulkes, nuolatinės srovės kabelio nuostolius, fotovoltinio keitiklio nuostolius ir kt. Kiekvienos jungties nuostoliai turės įtakos keitikliui. fotovoltinė elektrinė. tikroji keitiklio išėjimo galia.
Projekto programose PVsyst gali būti naudojamas faktinei projekto konfigūracijai ir atspalvio praradimui imituoti; paprastai fotovoltinės sistemos nuolatinės srovės nuostoliai yra apie 7-12%, keitiklio nuostoliai yra apie 1-2%, o bendras nuostolis yra apie 8-13%; Todėl yra nuostolių nuokrypis tarp įrengtos fotovoltinių modulių galios ir faktinių elektros energijos gamybos duomenų. Jei fotovoltinis keitiklis pasirenkamas pagal modulio instaliacinę galią ir galios santykį 1:1, faktinė maksimali keitiklio išėjimo galia sudaro tik apie 90% vardinės keitiklio galios. Net tada, kai apšvietimas yra geriausias, keitiklis neveiks visa apkrova sumažina keitiklio ir sistemos išnaudojimą.
3. Skirtingos sritys turi skirtingą apšvitą
Modulis gali pasiekti vardinę galią tik STC darbo sąlygomis (STC darbo sąlygos: šviesos intensyvumas 1000 W/m², akumuliatoriaus temperatūra 25 laipsniai, oro kokybė 1,5). Jei darbo sąlygos neatitinka STC sąlygų, fotovoltinio modulio išėjimo galia turi būti mažesnė už vardinę galią, o šviesos išteklių pasiskirstymas per dieną negali atitikti STC sąlygų, daugiausia dėl didelių apšvitos skirtumų. , temperatūra ir tt ryte, viduryje ir vakare; tuo pačiu metu skirtingos apšvitos ir aplinkos skirtinguose regionuose turi skirtingą poveikį fotovoltinių modulių energijos gamybai. , todėl ankstyvoje projekto stadijoje būtina perprasti vietinių apšvietimo resursų duomenis pagal konkrečią sritį ir atlikti duomenų skaičiavimus.
Todėl net ir toje pačioje išteklių zonoje yra dideli švitinimo skirtumai ištisus metus. Tai reiškia, kad ta pati sistemos konfigūracija, ty elektros energijos gamybos pajėgumai skiriasi esant tam pačiam pajėgumo santykiui. Norint pasiekti tą pačią energijos gamybą, tai galima pasiekti pakeitus galios santykį.
4. Komponento montavimo pasvirimo kampas
Tame pačiame naudotojo pusės fotovoltinių elektrinių projekte bus skirtingi stogų tipai, o skirtingi stogų tipai apima skirtingus komponentų projektinius pasvirimo kampus, o atitinkamų komponentų gaunama apšvita taip pat bus skirtinga; pavyzdžiui, pramoniniame ir komerciniame projekte Zhejiang mieste yra spalvotų plieninių čerpių stogų ir betoninių stogų, o projektiniai pasvirimo kampai yra atitinkamai 3 laipsniai ir 18 laipsnių. Skirtingi pasvirimo kampai imituojami naudojant PV, o pasvirusio paviršiaus apšvitinimo duomenys pateikti paveikslėlyje žemiau; galite matyti skirtingais kampais sumontuotų komponentų apšvitą. Laipsnis skiriasi. Pavyzdžiui, jei paskirstyti stogai dažniausiai dengti čerpėmis, tokios pat talpos komponentų išėjimo energija bus mažesnė nei tų, kurių nuolydis yra tam tikras.
03
Talpos santykio dizaino idėjos
Remiantis pirmiau pateikta analize, talpos koeficientas daugiausia skirtas pagerinti bendrą elektrinės efektyvumą, reguliuojant keitiklio nuolatinės srovės pusės prieigos pajėgumą; dabartiniai pajėgumų santykio konfigūravimo metodai daugiausia skirstomi į kompensacijos perteklinį atidėjimą ir aktyvų perteklinį atidėjinį.
1. Kompensacija už perteklinį paskirstymą
Pernelyg didelio suderinimo kompensavimas reiškia talpos ir atitikties santykio reguliavimą, kad keitiklis galėtų pasiekti visos apkrovos galią, kai apšvietimas yra geriausias. Šiuo metodu atsižvelgiama tik į dalį fotovoltinės sistemos nuostolių. Padidinus komponentų talpą (kaip parodyta paveikslėlyje žemiau), galima kompensuoti sistemos nuostolius energijos perdavimo metu, kad keitiklis realiai naudojant galėtų pasiekti pilną apkrovą. efektas be didžiausio kirpimo praradimo.
2. Aktyvus perteklius
Aktyvus perteklinis aprūpinimas turi toliau didinti fotovoltinių modulių pajėgumą, kompensuojant perteklinį aprūpinimą (kaip parodyta paveikslėlyje toliau). Taikant šį metodą atsižvelgiama ne tik į sistemos nuostolius, bet ir visapusiškai atsižvelgiama į tokius veiksnius kaip investicijų sąnaudos ir nauda. Tikslas – aktyviai pratęsti keitiklio pilnos apkrovos veikimo laiką, siekiant rasti pusiausvyrą tarp padidėjusių komponentų investicijų sąnaudų ir sistemos elektros energijos gamybos pajamų, kad būtų sumažintos sistemos vidutinės elektros energijos sąnaudos (LCOE). Net esant prastam apšvietimui, keitiklis vis tiek veikia visa apkrova, todėl pailgėja visos apkrovos veikimo laikas; tačiau tikroji sistemos elektros energijos gamybos kreivė turės „piko nukirpimo“ reiškinį, kaip parodyta paveikslėlyje, ir tam tikru laikotarpiu ji bus ties riba. Siųsti darbo būseną. Tačiau esant atitinkamam pajėgumo koeficientui, bendras sistemos LCOE yra mažiausias, tai yra, pajamos didėja.
Ryšys tarp kompensuoto per didelio atitikimo, aktyvaus per didelio atitikimo ir LCOE parodytas toliau pateiktame paveikslėlyje. LCOE toliau mažėja, nes didėja pajėgumų atitikimo koeficientas. Kompensacijos perviršio sutapimo taške sistemos LCOE nepasiekia mažiausios vertės. Jei pajėgumo atitikimo koeficientas dar padidinamas iki aktyvaus perviršio taško, sistemos LCOE LCOE pasiekia minimumą. Jei pajėgumo koeficientas ir toliau didinamas, LCOE padidės. Todėl aktyvus per didelio paskirstymo taškas yra optimali sistemos pajėgumo santykio reikšmė.
Kad keitiklis atitiktų žemiausią sistemos LCOE, reikia pakankamai nuolatinės srovės pusės perteklinio aprūpinimo galimybių. Skirtinguose regionuose, ypač tuose, kuriuose yra prastos švitinimo sąlygos, norint pasiekti ilgesnę inversiją, reikia didesnių aktyvių perteklinio aprūpinimo sprendimų. Inverterio vardinis išėjimo laikas gali būti padidintas, siekiant sumažinti sistemos LCOE; Pavyzdžiui, Growatt fotovoltiniai inverteriai palaiko 1,5 karto perteklinį aprūpinimą nuolatinės srovės pusėje, o tai gali atitikti aktyvaus perteklinio aprūpinimo suderinamumą daugelyje sričių.
04
išvada ir pasiūlymas
Apibendrinant galima teigti, kad tiek kompensuojamo perteklinio aprūpinimo, tiek aktyvaus perteklinio aprūpinimo schemos yra veiksmingos priemonės fotovoltinių sistemų efektyvumui gerinti, tačiau kiekviena iš jų turi savo akcentą. Kompensuojant perteklinį atidėjinį daugiausia dėmesio skiriama sistemos nuostolių kompensavimui, o aktyviu pertekliniu atidėjiniu daugiau dėmesio skiriama pusiausvyrai tarp investicijų didinimo ir pajamų gerinimo; todėl realiuose projektuose rekomenduojama kompleksiškai parinkti tinkamą pajėgumų teikimo santykio konfigūracijos planą, atsižvelgiant į projekto poreikius.