Тъй като глобалното търсене на възобновяема енергия продължава да расте, технологията за фотоволтаично производство на електроенергия се развива бързо. Като основен носител на фотоволтаичната технология за производство на електроенергия, рационалността на дизайна на фотоволтаичната електроцентрала пряко влияе върху ефективността на производството на електроенергия, оперативната стабилност и икономическите ползи от електроцентралата. Сред тях съотношението на капацитета е ключов параметър при проектирането на фотоволтаични електроцентрали и има важно влияние върху цялостната работа на електроцентралата.
01
Преглед на коефициента на мощност на фотоволтаичните електроцентрали
Съотношението на капацитета на фотоволтаичните електроцентрали се отнася до съотношението на инсталирания капацитет на фотоволтаичните модули към капацитета на инверторното оборудване. Поради нестабилността на фотоволтаичното производство на електроенергия и голямото въздействие на околната среда, съотношението на капацитета на фотоволтаичните електроцентрали, просто конфигурирано според инсталирания капацитет на фотоволтаичните модули при 1:1, ще доведе до загуба на капацитет на фотоволтаичния инвертор. Следователно е необходимо да се увеличи капацитетът на фотоволтаичната система при предпоставка за стабилна работа на фотоволтаичната система. За ефективността на фотоволтаичната система при генериране на електроенергия оптималното съотношение на капацитета трябва да бъде по-голямо от 1:1. Рационалното проектиране на съотношението на капацитета може не само да увеличи максимално генерираната мощност, но и да се адаптира към различни условия на осветление и да се справи с някои загуби в системата.
02
Основни фактори, влияещи върху съотношението на обема
Разумният дизайн на съотношението капацитет към разпределение трябва да бъде обмислен изчерпателно въз основа на ситуацията на конкретния проект. Факторите, които влияят на съотношението капацитет към разпределение, включват затихване на компонента, загуба в системата, излъчване, наклон на инсталиране на компонента и т.н. Конкретният анализ е както следва.
1. Затихване на компонента
При условие на нормално стареене и затихване текущото затихване на модулите през първата година е около 1%, а затихването на модулите след втората година ще се промени линейно. Степента на разпад за 30 години е около 13%, което означава, че годишният капацитет за производство на електроенергия на модула намалява, номиналната изходна мощност не може да се поддържа непрекъснато. Следователно проектирането на съотношението на фотоволтаичния капацитет трябва да вземе предвид затихването на компонентите по време на целия жизнен цикъл на електроцентралата, за да се постигне максимално съвпадение на генерирането на електроенергия от компоненти и да се подобри ефективността на системата.
2. Загуба на системата
Във фотоволтаичната система има различни загуби между фотоволтаичните модули и изхода на инвертора, включително загуба на последователни и паралелни компоненти и екраниращ прах, загуба на DC кабел, загуба на фотоволтаичен инвертор и др. Загубите във всяка връзка ще повлияят на инвертора на фотоволтаичната електроцентрала. действителната изходна мощност на преобразувателя.
В проектни приложения PVsyst може да се използва за симулиране на действителната конфигурация и загуба на засенчване на проекта; като цяло загубата от страна на DC на фотоволтаичната система е около 7-12%, загубата на инвертора е около 1-2%, а общата загуба е около 8-13%; Следователно има отклонение на загубите между инсталирания капацитет на фотоволтаичните модули и действителните данни за генериране на електроенергия. Ако се избере фотоволтаичен инвертор въз основа на инсталационния капацитет на модула и съотношение на капацитета 1:1, действителният максимален изходен капацитет на инвертора е само около 90% от номиналния капацитет на инвертора. Дори когато осветлението е най-добро, инверторът няма да работи при пълно натоварване, което намалява използването на инвертора и системата.
3. Различните зони имат различно излъчване
Модулът може да достигне номиналната изходна мощност само при STC работни условия (STC работни условия: интензитет на светлината 1000 W/m², температура на батерията 25 градуса, качество на въздуха 1,5). Ако работните условия не отговарят на условията на STC, изходната мощност на фотоволтаичния модул трябва да бъде по-малка от неговата номинална мощност и разпределението на времето на светлинните ресурси в рамките на един ден не може да отговаря на условията на STC, главно поради големите разлики в излъчването , температура и т.н. сутрин, средата и вечер; в същото време различните излъчвания и среди в различните региони имат различно въздействие върху генерирането на електроенергия от фотоволтаичните модули. , така че в ранния етап на проекта е необходимо да се разберат данните за ресурсите на местното осветление според конкретната област и да се извършат изчисления на данните.
Следователно дори в една и съща ресурсна зона има големи разлики в облъчването през цялата година. Това означава, че една и съща конфигурация на системата, тоест капацитетът за генериране на електроенергия е различен при едно и също съотношение на капацитета. За да се постигне същото производство на електроенергия, това може да се постигне чрез промяна на съотношението на капацитета.
4. Ъгъл на наклона на монтаж на компонента
Ще има различни типове покриви в един и същ проект на фотоволтаични електроцентрали от страната на потребителя и различните типове покриви ще включват различни ъгли на наклон на дизайна на компонентите и излъчването, получено от съответните компоненти, също ще бъде различно; например в промишлен и търговски проект в Zhejiang има покриви от цветни стоманени плочки и бетонни покриви, а проектните ъгли на наклон са съответно 3 градуса и 18 градуса. Чрез PV се симулират различни ъгли на наклон и данните за облъчване на наклонената повърхност са показани на фигурата по-долу; можете да видите облъчването, получено от компоненти, инсталирани под различни ъгли. Степента е различна. Например, ако разпределените покриви са предимно с керемиди, изходната енергия на компоненти със същия капацитет ще бъде по-ниска от тези с определен наклон.
03
Идеи за дизайн на съотношението на капацитета
Въз основа на горния анализ, дизайнът на съотношението на капацитета е главно за подобряване на цялостната ефективност на електроцентралата чрез регулиране на капацитета за страничен достъп на DC на инвертора; текущите методи за конфигуриране на съотношението на капацитета се разделят главно на компенсационно свръхосигуряване и активно свръхосигуряване.
1. Компенсация за свръхразпределение
Компенсирането на прекомерното съвпадение означава регулиране на съотношението капацитет към съвпадение, така че инверторът да може да достигне мощност при пълно натоварване, когато осветлението е най-добро. Този метод отчита само част от загубите, съществуващи във фотоволтаичната система. Чрез увеличаване на капацитета на компонентите (както е показано на фигурата по-долу), загубите в системата по време на пренос на енергия могат да бъдат компенсирани, така че инверторът да може да достигне мощност при пълно натоварване по време на реална употреба. ефект без пикова загуба на клипинг.
2. Активно свръхразпределение
Активното свръхпровизиране е да продължи да увеличава капацитета на фотоволтаичните модули на базата на компенсиране на свръхпровизирането (както е показано на фигурата по-долу). Този метод не само отчита загубите в системата, но също така изчерпателно отчита фактори като инвестиционни разходи и ползи. Целта е активно да се удължи времето за работа при пълно натоварване на инвертора, за да се намери баланс между увеличените инвестиционни разходи за компоненти и приходите от генериране на електроенергия на системата, така че да се минимизира средното ниво на разходите за електроенергия (LCOE) на системата. Дори когато осветлението е лошо, инверторът продължава да работи при пълно натоварване, като по този начин удължава времето за работа при пълно натоварване; въпреки това действителната крива на генериране на електроенергия от системата ще има феномен на "отрязване на пика", както е показано на фигурата, и ще бъде на границата през някои периоди от време. Изпратете работно състояние. Въпреки това, при подходящо съотношение на капацитет, общият LCOE на системата е най-нисък, т.е. приходите се увеличават.
Връзката между компенсираното свръхсъвпадение, активното свръхсъвпадение и LCOE е показана на фигурата по-долу. LCOE продължава да намалява с нарастване на съотношението на съответствие на капацитета. В точката на свръхсъвпадение на компенсацията LCOE на системата не достига най-ниската стойност. Ако коефициентът на съответствие на капацитета се увеличи допълнително до активната точка на свръхсъвпадение, LCOE на системата LCOE достига минимума. Ако съотношението на капацитета продължи да се увеличава, LCOE ще се увеличи. Следователно, активната точка на свръхразпределение е оптималната стойност на съотношението на капацитета на системата.
За инвертора начинът за постигане на най-ниския LCOE на системата изисква достатъчна способност за свръхпровизиране от страна на DC. За различни региони, особено тези с лоши условия на облъчване, са необходими решения за свръхактивно осигуряване с по-висока активност, за да се постигне разширена инверсия. Номиналното изходно време на инвертора може да бъде увеличено до максимум, за да се намали LCOE на системата; например, фотоволтаичните инвертори Growatt поддържат 1,5 пъти свръхосигуряване от страна на DC, което може да отговори на съвместимостта на активно свръхосигуряване в повечето области.
04
заключение и предложение
За да обобщим, както схемите за компенсирано свръхпровизиране, така и за активното свръхпровизиране са ефективни средства за подобряване на ефективността на фотоволтаичните системи, но всяка от тях има свой собствен акцент. Компенсаторното свръхпровизиране се фокусира главно върху компенсиране на системните загуби, докато активното свръхпровизиране се фокусира повече върху намирането на баланс между увеличаване на инвестициите и подобряване на приходите; следователно, в реални проекти се препоръчва да се избере цялостен конфигурационен план за съотношение на осигуряване на капацитет въз основа на нуждите на проекта.