Perda da estação de energia com base na perda de absorção do conjunto fotovoltaico e na perda do inversor
Além do impacto dos fatores de recursos, a produção das usinas fotovoltaicas também é afetada pela perda de equipamentos de produção e operação da usina. Quanto maior a perda dos equipamentos da usina, menor será a geração de energia. A perda de equipamento da estação de energia fotovoltaica inclui principalmente quatro categorias: perda de absorção de matriz quadrada fotovoltaica, perda de inversor, perda de linha de coleta de energia e transformador de caixa, perda de estação de reforço, etc.
(1) A perda de absorção do conjunto fotovoltaico é a perda de energia do conjunto fotovoltaico através da caixa combinadora até a extremidade de entrada CC do inversor, incluindo perda por falha de equipamento de componente fotovoltaico, perda de blindagem, perda de ângulo, perda de cabo CC e combinador perda de ramo de caixa;
(2) A perda do inversor refere-se à perda de potência causada pela conversão CC para CA do inversor, incluindo perda de eficiência de conversão do inversor e perda máxima de capacidade de rastreamento de potência MPPT;
(3) A linha de coleta de energia e a perda do transformador de caixa são a perda de energia da extremidade de entrada CA do inversor através do transformador de caixa até o medidor de energia de cada ramal, incluindo a perda de saída do inversor, perda de conversão do transformador de caixa e linha na planta perda;
(4) A perda da estação de reforço é a perda do medidor de potência de cada ramal através da estação de reforço até o medidor de gateway, incluindo perda do transformador principal, perda do transformador da estação, perda de barramento e outras perdas de linha na estação.
Depois de analisar os dados de outubro de três usinas fotovoltaicas com eficiência abrangente de 65% a 75% e capacidade instalada de 20MW, 30MW e 50MW, os resultados mostram que a perda de absorção do conjunto fotovoltaico e a perda do inversor são os principais fatores que afetam a produção da central eléctrica. Entre eles, o conjunto fotovoltaico tem a maior perda de absorção, representando cerca de 20 ~ 30%, seguida pela perda do inversor, representando cerca de 2 ~ 4%, enquanto a perda da linha de coleta de energia e do transformador de caixa e a perda da estação de reforço são relativamente pequenas, com um total de cerca de 2%.
Uma análise mais aprofundada da central fotovoltaica de 30 MW acima mencionada, seu investimento em construção é de cerca de 400 milhões de yuans. A perda de energia da usina em outubro foi de 2.746.600 kWh, representando 34,8% da geração teórica de energia. Se calculado em 1,0 yuan por quilowatt-hora, o total em outubro A perda foi de 4.119.900 yuans, o que teve um enorme impacto nos benefícios econômicos da usina.
Como reduzir a perda da central fotovoltaica e aumentar a geração de energia
Entre os quatro tipos de perdas de equipamentos de usinas fotovoltaicas, as perdas da linha de coleta e do transformador de caixa e as perdas da estação de reforço estão geralmente intimamente relacionadas ao desempenho do próprio equipamento, e as perdas são relativamente estáveis. Porém, se o equipamento falhar, causará uma grande perda de energia, por isso é necessário garantir o seu funcionamento normal e estável. Para matrizes fotovoltaicas e inversores, a perda pode ser minimizada através da construção antecipada e posterior operação e manutenção. A análise específica é a seguinte.
(1) Falha e perda de módulos fotovoltaicos e equipamentos de caixa combinadora
Existem muitos equipamentos para usinas fotovoltaicas. A usina fotovoltaica de 30 MW no exemplo acima possui 420 caixas combinadoras, cada uma com 16 filiais (total de 6.720 filiais), e cada filial possui 20 painéis (total de 134.400 baterias) Placa), a quantidade total de equipamentos é enorme. Quanto maior o número, maior a frequência de falhas do equipamento e maior a perda de energia. Os problemas comuns incluem principalmente módulos fotovoltaicos queimados, incêndio na caixa de junção, painéis de bateria quebrados, soldagem falsa de cabos, falhas no circuito derivado da caixa combinadora, etc. Por outro lado, devemos fortalecer a aceitação da conclusão e garantir através de métodos eficazes de inspeção e aceitação. A qualidade dos equipamentos da central elétrica está relacionada à qualidade, incluindo a qualidade dos equipamentos da fábrica, a instalação e disposição dos equipamentos que atendem aos padrões de projeto e a qualidade de construção da usina. Por outro lado, é necessário melhorar o nível de operação inteligente da central elétrica e analisar os dados operacionais através de meios auxiliares inteligentes para descobrir a tempo a fonte da falha, realizar a solução de problemas ponto a ponto, melhorar a eficiência do trabalho de operação e pessoal de manutenção, e reduzir as perdas nas centrais eléctricas.
(2) Perda de sombreamento
Devido a fatores como o ângulo de instalação e a disposição dos módulos fotovoltaicos, alguns módulos fotovoltaicos ficam bloqueados, o que afeta a potência do conjunto fotovoltaico e leva à perda de energia. Portanto, durante o projeto e construção da usina, é necessário evitar que os módulos fotovoltaicos fiquem na sombra. Ao mesmo tempo, a fim de reduzir os danos aos módulos fotovoltaicos pelo fenômeno do ponto quente, uma quantidade adequada de diodos de bypass deve ser instalada para dividir a cadeia de baterias em várias partes, de modo que a tensão e a corrente da cadeia de baterias sejam perdidas. proporcionalmente para reduzir a perda de eletricidade.
(3) Perda de ângulo
O ângulo de inclinação do conjunto fotovoltaico varia de 10° a 90° dependendo da finalidade, e a latitude geralmente é selecionada. A seleção do ângulo afeta, por um lado, a intensidade da radiação solar e, por outro lado, a geração de energia dos módulos fotovoltaicos é afetada por fatores como poeira e neve. Perda de energia causada pela cobertura de neve. Ao mesmo tempo, o ângulo dos módulos fotovoltaicos pode ser controlado por meios auxiliares inteligentes para se adaptar às mudanças das estações e do clima e maximizar a capacidade de geração de energia da usina.
(4) Perda do inversor
A perda do inversor se reflete principalmente em dois aspectos, um é a perda causada pela eficiência de conversão do inversor e o outro é a perda causada pela capacidade máxima de rastreamento de potência MPPT do inversor. Ambos os aspectos são determinados pelo desempenho do próprio inversor. O benefício de reduzir a perda do inversor através de operação e manutenção posteriores é pequeno. Portanto, a seleção do equipamento na fase inicial de construção da usina fica bloqueada, e a perda é reduzida com a seleção do inversor com melhor desempenho. Na fase posterior de operação e manutenção, os dados de operação do inversor podem ser coletados e analisados através de meios inteligentes para fornecer suporte à decisão para a seleção do equipamento da nova central elétrica.
A partir da análise acima, pode-se observar que as perdas causarão enormes perdas nas usinas fotovoltaicas, e a eficiência geral da usina deve ser melhorada reduzindo primeiro as perdas em áreas-chave. Por um lado, são utilizadas ferramentas de aceitação eficazes para garantir a qualidade dos equipamentos e da construção da central; por outro lado, no processo de operação e manutenção da central, é necessário utilizar meios auxiliares inteligentes para melhorar o nível de produção e operação da central e aumentar a geração de energia.
Horário da postagem: 20 de dezembro de 2021
