Kraftverksförlust baserad på absorptionsförlust från solcellspaneler och växelriktarförlust
Förutom resursfaktorernas inverkan påverkas även produktionen från solcellskraftverk av förlusten av kraftverkets produktions- och driftsutrustning. Ju större förlusten av kraftverkets utrustning är, desto mindre blir kraftproduktionen. Utrustningsförlusten i solcellskraftverk delas huvudsakligen in i fyra kategorier: absorptionsförlust i kvadratiska solcellsmatriser, förlust i växelriktare, förlust i kraftsamlingsledningar och transformatorboxar, förlust i boosterstationer etc.
(1) Absorptionsförlusten i solpanelen är effektförlusten från solpanelen genom kombinerboxen till växelriktarens likströmsingång, inklusive felförlust i solcellskomponenter, skärmningsförlust, vinkelförlust, likströmskabelförlust och förgreningsförlust i kombinerboxen;
(2) Växelriktarförlust avser effektförlusten orsakad av växelriktarens DC-till-AC-omvandling, inklusive effektivitetsförlust i växelriktaromvandlingen och förlust i maximal effektspårningsförmåga för MPPT;
(3) Förlusten i kraftmatningsledningen och boxtransformatorn är effektförlusten från växelriktarens AC-ingångsände genom boxtransformatorn till effektmätaren för varje gren, inklusive växelriktarens utloppsförlust, boxtransformatorns omvandlingsförlust och anläggningens linjeförlust;
(4) Förlusten i boosterstationen är förlusten från effektmätaren för varje gren genom boosterstationen till gateway-mätaren, inklusive förlust i huvudtransformatorn, förlust i stationstransformatorn, förlust i bussen och andra förluster i stationsledningen.
Efter att ha analyserat oktoberdata från tre solcellskraftverk med en totalverkningsgrad på 65 % till 75 % och en installerad kapacitet på 20 MW, 30 MW och 50 MW, visar resultaten att absorptionsförlusten i solcellspanelen och växelriktarförlusten är de viktigaste faktorerna som påverkar kraftverkets effekt. Bland dem har solcellspanelen den största absorptionsförlusten, som står för cirka 20–30 %, följt av växelriktarförlust, som står för cirka 2–4 %, medan förlusten i kraftmatningsledningar och transformatorboxar samt boosterstationer är relativt liten, med totalt cirka 2 %.
Vidare analys av det ovan nämnda 30 MW solcellskraftverket visar att bygginvesteringen är cirka 400 miljoner yuan. Kraftverkets effektförlust i oktober var 2 746 600 kWh, vilket motsvarar 34,8 % av den teoretiska kraftproduktionen. Om man beräknar den till 1,0 yuan per kilowattimme var den totala förlusten i oktober 4 119 900 yuan, vilket hade en enorm inverkan på kraftverkets ekonomiska fördelar.
Hur man minskar förlusten av solcellskraftverk och ökar kraftproduktionen
Bland de fyra typerna av förluster i solcellsanläggningar är förlusterna i samlingsledningen och boxtransformatorn samt förlusten i boosterstationen vanligtvis nära relaterade till själva utrustningens prestanda, och förlusterna är relativt stabila. Men om utrustningen går sönder kommer det att orsaka en stor effektförlust, så det är nödvändigt att säkerställa dess normala och stabila drift. För solcellspaneler och växelriktare kan förlusten minimeras genom tidig konstruktion och senare drift och underhåll. Den specifika analysen är följande.
(1) Fel och förlust av solcellsmoduler och kombinerboxutrustning
Det finns många typer av utrustning för solcellskraftverk. Det 30 MW solcellskraftverket i exemplet ovan har 420 kombinationsboxar, som var och en har 16 grenar (totalt 6720 grenar), och varje gren har 20 paneler (totalt 134 400 batterier). Den totala mängden utrustning är enorm. Ju fler, desto högre frekvens av utrustningsfel och desto större effektförlust. Vanliga problem inkluderar främst utbrända solcellsmoduler, brand i kopplingsboxen, trasiga batteripaneler, felaktig svetsning av ledningar, fel i kombinationsboxens grenkrets etc. För att minska förlusten av denna del måste vi å ena sidan stärka färdigställandegodkännandet och säkerställa genom effektiva inspektions- och godkännandemetoder. Kvaliteten på kraftverksutrustningen är relaterad till kvaliteten, inklusive kvaliteten på fabriksutrustningen, utrustningens installation och arrangemang som uppfyller designstandarderna, samt kraftverkets konstruktionskvalitet. Å andra sidan är det nödvändigt att förbättra kraftverkets intelligenta driftnivå och analysera driftsdata med hjälp av intelligenta hjälpmedel för att i tid kunna identifiera felkällor, utföra punkt-till-punkt-felsökning, förbättra arbetseffektiviteten hos drift- och underhållspersonal och minska kraftverkets förluster.
(2) Skuggningsförlust
På grund av faktorer som installationsvinkel och placering av solcellsmodulerna blockeras vissa solcellsmoduler, vilket påverkar solcellspanelens effekt och leder till effektförluster. Därför är det under design och konstruktion av kraftverket nödvändigt att förhindra att solcellsmodulerna hamnar i skuggan. Samtidigt, för att minska skadorna på solcellsmodulerna från hotspot-fenomenet, bör ett lämpligt antal bypassdioder installeras för att dela upp batteristrängen i flera delar, så att batteristrängens spänning och ström förloras proportionellt för att minska elförlusten.
(3) Vinkelförlust
Lutningsvinkeln för solpanelerna varierar från 10° till 90° beroende på syftet, och vanligtvis väljs latituden. Vinkelvalet påverkar å ena sidan solstrålningens intensitet, och å andra sidan påverkas solcellsmodulernas kraftproduktion av faktorer som damm och snö. Effektförlust orsakad av snötäcke. Samtidigt kan vinkeln på solcellsmodulerna styras med intelligenta hjälpmedel för att anpassa sig till årstids- och väderförändringar och maximera kraftverkets kraftproduktionskapacitet.
(4) Förlust i växelriktaren
Växelriktarförluster återspeglas huvudsakligen i två aspekter, den ena är förlusten orsakad av växelriktarens omvandlingseffektivitet, och den andra är förlusten orsakad av växelriktarens maximala MPPT-effektspårningsförmåga. Båda aspekterna bestäms av växelriktarens prestanda. Fördelen med att minska växelriktarförlusterna genom senare drift och underhåll är liten. Därför är utrustningsvalet i det inledande skedet av kraftverkets konstruktion låst, och förlusten minskas genom att välja en växelriktare med bättre prestanda. I det senare drift- och underhållsskedet kan växelriktarens driftsdata samlas in och analyseras på intelligenta sätt för att ge beslutsstöd för utrustningsvalet för det nya kraftverket.
Av ovanstående analys framgår att förluster kommer att orsaka stora förluster i solcellsanläggningar, och kraftverkets totala effektivitet bör förbättras genom att först minska förlusterna inom viktiga områden. Å ena sidan används effektiva acceptansverktyg för att säkerställa kvaliteten på utrustningen och kraftverkets konstruktion; å andra sidan är det nödvändigt att använda intelligenta hjälpmedel i samband med drift och underhåll av kraftverket för att förbättra kraftverkets produktions- och driftsnivå och öka kraftproduktionen.
Publiceringstid: 20 december 2021
