Kuna ülemaailmne nõudlus taastuvenergia järele kasvab, on fotogalvaanilise elektritootmise tehnoloogia kiiresti arenenud. Fotogalvaanilise elektritootmistehnoloogia põhikandjana mõjutab fotogalvaanilise elektrijaama konstruktsiooni ratsionaalsus otseselt elektrijaama energiatootmise efektiivsust, tööstabiilsust ja majanduslikku kasu. Nende hulgas on võimsuse suhe fotogalvaaniliste elektrijaamade projekteerimisel põhiparameeter ja sellel on oluline mõju elektrijaama üldisele jõudlusele.
01
Fotogalvaanilise elektrijaama võimsuse suhte ülevaade
Fotogalvaanilise elektrijaama võimsuse suhe viitab fotogalvaaniliste moodulite paigaldatud võimsuse ja inverterseadmete võimsuse suhtele. Fotogalvaanilise elektritootmise ebastabiilsuse ja suure keskkonnamõju tõttu põhjustab fotogalvaaniliste elektrijaamade võimsuse suhe, mis on lihtsalt konfigureeritud vastavalt fotogalvaaniliste moodulite paigaldatud võimsusele 1:1, fotogalvaanilise inverteri võimsuse raiskamist. Seetõttu on fotogalvaanilise süsteemi stabiilse töö eeldusel vaja suurendada fotogalvaanilise süsteemi võimsust. Fotogalvaanilise süsteemi energiatootmise tõhususe jaoks peaks optimaalse võimsuse suhte disain olema suurem kui 1:1. Võimsussuhte ratsionaalne kavandamine ei saa mitte ainult maksimeerida energiatootmise väljundit, vaid ka kohaneda erinevate valgustingimustega ja tulla toime teatud süsteemikadudega.
02
Mahusuhte peamised mõjutegurid
Mõistliku võimsuse ja jaotussuhte kavandamist tuleb igakülgselt läbi mõelda, lähtudes konkreetse projekti olukorrast. Võimsuse ja jaotuse suhet mõjutavad tegurid hõlmavad komponentide sumbumist, süsteemi kadu, kiirgustihedust, komponendi paigaldamise kallet jne. Konkreetne analüüs on järgmine.
1. Komponentide sumbumine
Normaalse vananemise ja sumbumise tingimustes on moodulite praegune sumbumine esimesel aastal umbes 1% ja moodulite sumbumine pärast teist aastat muutub lineaarselt. Vähenemismäär 30 aasta jooksul on umbes 13%, mis tähendab, et mooduli aastane elektritootmisvõimsus väheneb, nimivõimsust ei ole võimalik pidevalt säilitada. Seetõttu peab fotogalvaanilise võimsuse suhte kavandamisel arvestama komponentide sumbumist elektrijaama kogu elutsükli jooksul, et maksimeerida komponentide elektritootmise sobitamist ja parandada süsteemi tõhusust.
2. Süsteemi kadu
Fotogalvaanilises süsteemis on fotogalvaaniliste moodulite ja inverteri väljundi vahel mitmesuguseid kadusid, sealhulgas jada- ja paralleelkomponentide ning varjestustolmu kadu, alalisvoolukaabli kadu, fotogalvaanilise inverteri kadu jne. Iga lüli kaod mõjutavad inverterit. fotogalvaaniline elektrijaam. muunduri tegelik väljundvõimsus.
Projektirakendustes saab PVsysti kasutada projekti tegeliku konfiguratsiooni ja varjutuse kadumise simuleerimiseks; üldiselt on fotogalvaanilise süsteemi alalisvoolu kadu umbes 7-12%, inverteri kadu on umbes 1-2% ja kogukadu on umbes 8-13%; Seetõttu on fotogalvaaniliste moodulite paigaldatud võimsuse ja tegelike elektritootmisandmete vahel kaohälve. Kui fotogalvaanilise inverteri valimisel lähtutakse mooduli paigaldusvõimsusest ja võimsussuhtest 1:1, on inverteri tegelik maksimaalne väljundvõimsus vaid umbes 90% inverteri nimivõimsusest. Isegi kui valgustus on parim, ei tööta inverter täiskoormusel töötades vähendab inverteri ja süsteemi kasutust.
3. Erinevatel aladel on erinev kiirgustihedus
Moodul suudab saavutada nimivõimsuse ainult STC töötingimustes (STC töötingimused: valguse intensiivsus 1000 W/m², aku temperatuur 25 kraadi, õhukvaliteet 1,5). Kui töötingimused ei vasta STC tingimustele, peab fotogalvaanilise mooduli väljundvõimsus olema väiksem selle nimivõimsusest ja valgusressursside ajaline jaotus päevas ei saa kõik STC tingimustele vastata, seda peamiselt kiirgustiheduse suurte erinevuste tõttu. , temperatuur jne hommikul, keskel ja õhtul; samal ajal mõjutavad erinevad kiirgustihedused ja keskkonnad erinevates piirkondades erinevalt fotogalvaaniliste moodulite elektritootmist. , seega on projekti varases staadiumis vaja mõista kohaliku valgustusressursi andmeid vastavalt konkreetsele piirkonnale ja teha andmearvutusi.
Seetõttu on isegi samas ressursipiirkonnas aastaringselt suured kiirituse erinevused. See tähendab, et sama süsteemi konfiguratsioon, st elektritootmisvõimsus on sama võimsuse suhte korral erinev. Sama elektritootmise saavutamiseks saab seda saavutada võimsuse suhte muutmisega.
4. Komponentide paigalduse kaldenurk
Ühes kasutajapoolsete fotogalvaaniliste elektrijaamade projektis on erinevad katusetüübid ning erinevad katusetüübid hõlmavad erinevaid komponentide projekteeritud kaldenurki ning ka vastavate komponentide poolt vastuvõetav kiirgustihedus on erinev; näiteks tööstus- ja kaubandusprojektis Zhejiangis Seal on värvilised teraskivikatused ja betoonkatused ning projekteeritud kaldenurgad on vastavalt 3 kraadi ja 18 kraadi. PV kaudu simuleeritakse erinevaid kaldenurki ja kaldpinna kiiritusandmed on näidatud alloleval joonisel; näete erinevate nurkade all paigaldatud komponentide kiirgust. Kraad on erinev. Näiteks kui hajutatud katused on enamasti plaaditud, on sama võimsusega komponentide väljundenergia väiksem kui teatud kaldega komponentidel.
03
Mahtuvussuhte disaini ideed
Ülaltoodud analüüsi põhjal on võimsuse suhte kavandamine mõeldud peamiselt elektrijaama üldise efektiivsuse parandamiseks, kohandades inverteri alalisvoolu poole juurdepääsu võimsust; praegused võimsuse suhte konfiguratsioonimeetodid jagunevad peamiselt kompensatsiooni üleprovisjoniks ja aktiivseks üleprovisjoniks.
1. Hüvitis üleeraldise eest
Ülesobitamise kompenseerimine tähendab võimsuse ja sobivuse suhte reguleerimist nii, et muundur saavutaks parima valgustuse korral täiskoormuse. See meetod võtab arvesse ainult osa fotogalvaanilises süsteemis esinevatest kadudest. Komponentide võimsuse suurendamisega (nagu on näidatud alloleval joonisel) saab kompenseerida süsteemi kadusid energia ülekande ajal, nii et inverter saavutab tegeliku kasutamise ajal täiskoormuse väljundi. efekt ilma maksimaalse kärpimiskadudeta.
2. Aktiivne ülejaotamine
Aktiivne üleprovisjonimine on fotogalvaaniliste moodulite võimsuse suurendamise jätkamine üleprovisjoni kompenseerimise alusel (nagu on näidatud alloleval joonisel). See meetod ei arvesta mitte ainult süsteemi kadusid, vaid arvestab põhjalikult ka selliseid tegureid nagu investeerimiskulud ja tulud. Eesmärk on aktiivselt pikendada inverteri täiskoormusega tööaega, et leida tasakaal komponentide suurenenud investeerimiskulu ja süsteemi elektritootmise tulu vahel, et minimeerida süsteemi keskmist elektrienergia taseme kulu (LCOE). Isegi kui valgustus on halb, töötab inverter endiselt täiskoormusel, pikendades seeläbi täiskoormusega tööaega; süsteemi tegelikul energiatootmise kõveral on aga "tipu lõikamise" nähtus, nagu on näidatud joonisel, ja see on teatud ajavahemike jooksul piiril. Saada tööolek. Sobiva võimsuse suhte korral on süsteemi üldine LCOE aga madalaim, see tähendab, et tulud kasvavad.
Kompenseeritud ülesobitamise, aktiivse ülesobitamise ja LCOE seos on näidatud alloleval joonisel. LCOE väheneb jätkuvalt, kui võimsuse sobitamise suhe suureneb. Kompensatsiooni ülesobituspunktis ei saavuta süsteemi LCOE madalaimat väärtust. Kui võimsuse sobitamise suhet suurendatakse veelgi aktiivse ülesobituspunktini, jõuab süsteemi LCOE LCOE miinimumini. Kui võimsuse suhet jätkatakse, suureneb LCOE. Seetõttu on aktiivne ülejaotuspunkt süsteemi optimaalne võimsussuhte väärtus.
Inverteri jaoks nõuab süsteemi madalaima LCOE saavutamine piisavat alalisvoolupoolset ülevarustamist. Erinevates piirkondades, eriti halbade kiiritustingimustega piirkondades, on pikema inversiooni saavutamiseks vaja suuremaid aktiivseid ülevarustamislahendusi. Inverteri nimiväljundaega saab maksimeerida, et vähendada süsteemi LCOE-d; Näiteks Growatt fotogalvaanilised inverterid toetavad 1,5-kordset ülevarustamist alalisvoolu poolel, mis suudab enamikus piirkondades vastata aktiivse ülevarustuse ühilduvusele.
04
järeldus ja ettepanek
Kokkuvõtteks võib öelda, et nii kompenseeritud üleprovisjoni kui ka aktiivse üleprovisjoni skeemid on tõhusad vahendid fotogalvaaniliste süsteemide tõhususe parandamiseks, kuid igal neist on oma rõhk. Kompenseeriv üleeraldis keskendub peamiselt süsteemikahjude hüvitamisele, samas kui aktiivne üleeraldis keskendub pigem tasakaalu leidmisele investeeringute suurendamise ja tulude suurendamise vahel; Seetõttu on tegelike projektide puhul soovitatav igakülgselt valida sobiv võimsuse eraldamise suhte konfiguratsiooniplaan, mis põhineb projekti vajadustel.