Оскільки глобальний попит на відновлювані джерела енергії продовжує зростати, фотоелектрична технологія виробництва електроенергії швидко розвивається. Будучи основним носієм фотоелектричної технології виробництва електроенергії, раціональність конструкції фотоелектричної електростанції безпосередньо впливає на ефективність виробництва електроенергії, стабільність роботи та економічні переваги електростанції. Серед них коефіцієнт потужності є ключовим параметром у проектуванні фотоелектричних електростанцій і має важливий вплив на загальну продуктивність електростанції.
01
Огляд коефіцієнта потужності фотоелектричних станцій
Коефіцієнт потужності фотоелектричних станцій означає відношення встановленої потужності фотоелектричних модулів до потужності інверторного обладнання. Через нестабільність фотоелектричного виробництва електроенергії та великий вплив навколишнього середовища співвідношення потужності фотоелектричних станцій, просто налаштоване відповідно до встановленої потужності фотоелектричних модулів 1:1, призведе до втрати потужності фотоелектричного інвертора. Тому необхідно збільшити потужність фотоелектричної системи за умови стабільної роботи фотоелектричної системи. Для ефективності виробництва енергії фотоелектричної системи оптимальне співвідношення потужностей має бути більше 1:1. Раціональна конструкція співвідношення потужностей може не тільки максимізувати вихід електроенергії, але й адаптуватися до різних умов освітлення та впоратися з деякими втратами системи.
02
Основні фактори впливу об'ємного співвідношення
Розумний проект співвідношення потужності до розподілу необхідно всебічно розглянути на основі ситуації конкретного проекту. Фактори, які впливають на співвідношення ємності та розподілу, включають ослаблення компонентів, втрати в системі, освітленість, нахил встановлення компонентів тощо. Конкретний аналіз виглядає наступним чином.
1. Загасання компонентів
За умови нормального старіння та загасання поточне загасання модулів у перший рік становить близько 1%, а загасання модулів після другого року змінюватиметься лінійно. Швидкість розпаду за 30 років становить близько 13%, що означає, що річна потужність модуля вироблення електроенергії зменшується, номінальна вихідна потужність не може підтримуватися постійно. Таким чином, проект коефіцієнта фотоелектричної потужності повинен враховувати ослаблення компонентів протягом усього життєвого циклу електростанції, щоб максимізувати узгодження генерації електроенергії компонентами та підвищити ефективність системи.
2. Втрата системи
У фотоелектричній системі існують різні втрати між фотоелектричними модулями та виходом інвертора, включаючи втрату послідовних і паралельних компонентів і екрануючого пилу, втрати кабелю постійного струму, втрати фотоелектричного інвертора тощо. Втрати в кожній ланці впливатимуть на інвертор. фотоелектрична станція. фактична вихідна потужність перетворювача.
У проектних програмах PVsyst можна використовувати для моделювання фактичної конфігурації та втрати затінення проекту; загалом втрати на стороні постійного струму фотоелектричної системи становлять приблизно 7-12%, втрати інвертора становлять приблизно 1-2%, а загальні втрати становлять приблизно 8-13%; Таким чином, існує відхилення втрат між встановленою потужністю фотоелектричних модулів і фактичними даними про виробництво електроенергії. Якщо фотоелектричний інвертор вибрано на основі потужності встановлення модуля та співвідношення потужності 1:1, фактична максимальна вихідна потужність інвертора становить лише близько 90% від номінальної потужності інвертора. Навіть коли освітлення найкраще, інвертор працюватиме. Непрацюючи з повним навантаженням, використання інвертора та системи зменшується.
3. Різні області мають різне освітлення
Модуль може досягати номінальної вихідної потужності лише за умов роботи STC (робочі умови STC: інтенсивність світла 1000 Вт/м², температура батареї 25 градусів, якість повітря 1,5). Якщо робочі умови не відповідають умовам STC, вихідна потужність фотоелектричного модуля повинна бути меншою за його номінальну потужність, а розподіл світлових ресурсів у часі протягом дня не може повністю відповідати умовам STC, головним чином через великі відмінності в освітленості. , температура тощо вранці, в середині та ввечері; у той же час різне освітлення та середовище в різних регіонах по-різному впливають на виробництво електроенергії фотоелектричними модулями. , тому на ранній стадії проекту необхідно зрозуміти дані про місцеві ресурси освітлення відповідно до конкретної території та провести розрахунки даних.
Тому навіть в одній і тій же ресурсній зоні спостерігаються великі відмінності в опроміненні протягом року. Це означає, що однакова конфігурація системи, тобто потужність генерації електроенергії є різною за однакового співвідношення потужності. Щоб досягти однакової генерації електроенергії, цього можна досягти, змінивши співвідношення потужностей.
4. Кут нахилу установки компонента
В одному проекті фотоелектричних електростанцій на стороні користувача будуть різні типи даху, і різні типи даху включатимуть різні кути нахилу конструкції компонентів, і освітленість, отримана відповідними компонентами, також буде різною; наприклад, у промисловому та комерційному проекті в Чжецзяні є дахи з кольорової сталевої черепиці та бетонні дахи, а проектні кути нахилу становлять 3 градуси та 18 градусів відповідно. Різні кути нахилу моделюються за допомогою PV, а дані опромінення похилої поверхні показані на малюнку нижче; ви можете побачити випромінювання, яке отримують компоненти, встановлені під різними кутами. Ступінь буває різний. Наприклад, якщо розподілені дахи здебільшого покриті черепицею, вихідна енергія компонентів з однаковою потужністю буде нижчою, ніж компоненти з певним нахилом.
03
Ідеї дизайну співвідношення місткості
Грунтуючись на наведеному вище аналізі, конструкція коефіцієнта потужності полягає в основному для підвищення загальної ефективності електростанції шляхом регулювання потужності доступу сторони постійного струму інвертора; поточні методи конфігурації коефіцієнта потужності в основному поділяються на компенсаційне надлишкове забезпечення та активне надлишкове забезпечення.
1. Компенсація за перерозподіл
Компенсація надмірного узгодження означає регулювання співвідношення потужності до відповідності таким чином, щоб інвертор міг досягти повного навантаження, коли освітлення найкраще. Цей метод враховує лише частину втрат, які існують у фотоелектричній системі. Збільшуючи потужність компонентів (як показано на малюнку нижче), можна компенсувати системні втрати під час передачі енергії, щоб інвертор міг досягти повного навантаження під час фактичного використання. ефект без пікових втрат відсікання.
2. Активне перерозподіл
Активне надлишкове забезпечення полягає в продовженні збільшення потужності фотоелектричних модулів на основі компенсації надлишкового забезпечення (як показано на малюнку нижче). Цей метод не тільки враховує системні втрати, але й комплексно враховує такі фактори, як інвестиційні витрати та вигоди. Мета полягає в тому, щоб активно збільшити час роботи інвертора при повному навантаженні, щоб знайти баланс між збільшеними інвестиційними витратами на компоненти та прибутком від виробництва електроенергії системи, щоб мінімізувати середню вартість електроенергії в системі (LCOE). Навіть при поганому освітленні інвертор все одно працює при повному навантаженні, тим самим подовжуючи час роботи при повному навантаженні; однак фактична крива генерації електроенергії системою матиме феномен «відсікання піку», як показано на малюнку, і вона буде на межі протягом деяких періодів часу. Відправити робочий статус. Однак за відповідного співвідношення потужності загальний LCOE системи є найнижчим, тобто дохід зростає.
Взаємозв’язок між компенсованою надмірною відповідністю, активною надмірною відповідністю та LCOE показано на малюнку нижче. LCOE продовжує зменшуватися, оскільки коефіцієнт відповідності потужності збільшується. У точці перевищення компенсації LCOE системи не досягає найнижчого значення. Якщо коефіцієнт узгодження ємності додатково збільшується до активної точки перевищення, LCOE системи LCOE досягає мінімуму. Якщо коефіцієнт потужності продовжує збільшуватися, LCOE збільшиться. Таким чином, активна точка перерозподілу є оптимальним значенням коефіцієнта потужності системи.
Для інвертора, щоб досягти найнижчого LCOE системи, потрібна достатня можливість надмірного забезпечення на стороні постійного струму. Для різних регіонів, особливо з поганими умовами опромінення, для досягнення розширеної інверсії потрібні рішення з більш високою активністю. Номінальний вихідний час інвертора можна максимізувати, щоб зменшити LCOE системи; наприклад, фотоелектричні інвертори Growatt підтримують 1,5-кратне надлишкове забезпечення на стороні постійного струму, що може відповідати сумісності активного надлишкового забезпечення в більшості областей.
04
висновок і пропозиція
Підводячи підсумок, можна сказати, що схеми компенсованого надлишкового забезпечення та активного надлишкового забезпечення є ефективними засобами для підвищення ефективності фотоелектричних систем, але кожна з них має свої особливості. Компенсаційне надлишкове забезпечення в основному зосереджено на компенсації втрат системи, тоді як активне надлишкове забезпечення більше зосереджено на пошуку балансу між збільшенням інвестицій та покращенням доходу; отже, у реальних проектах рекомендується комплексно вибрати відповідний план конфігурації коефіцієнта забезпечення потужністю на основі потреб проекту.