Erőművi veszteség a fotovoltaikus tömb abszorpciós vesztesége és az inverter vesztesége alapján
Az erőforrás-tényezők hatása mellett a fotovoltaikus erőművek teljesítményét az erőművi termelési és üzemeltetési berendezések vesztesége is befolyásolja. Minél nagyobb az erőművi berendezések vesztesége, annál kisebb az energiatermelés. A fotovoltaikus erőművek berendezésvesztesége főként négy kategóriába sorolható: a fotovoltaikus négyzet alakú panelek abszorpciós vesztesége, az inverter vesztesége, az energiagyűjtő vonal és a dobozos transzformátor vesztesége, a nyomásfokozó állomás vesztesége stb.
(1) A fotovoltaikus rendszer abszorpciós vesztesége a fotovoltaikus rendszer teljesítményvesztesége a kombinált dobozon keresztül az inverter egyenáramú bemeneti végéhez, beleértve a fotovoltaikus alkatrészberendezés meghibásodási veszteségét, az árnyékolási veszteséget, a szögveszteséget, az egyenáramú kábelveszteséget és a kombinált doboz elágazási veszteségét;
(2) Az inverter vesztesége az inverter DC-AC átalakítása által okozott teljesítményveszteségre utal, beleértve az inverter átalakításának hatékonyságának csökkenését és az MPPT maximális teljesítménykövetési képességének csökkenését;
(3) Az áramgyűjtő vezeték és a doboztranszformátor vesztesége az inverter váltakozó áramú bemeneti végétől a doboztranszformátoron keresztül az egyes ágak teljesítménymérőjéig terjedő teljesítményveszteség, beleértve az inverter kimeneti veszteségét, a doboztranszformátor átalakítási veszteségét és az üzemen belüli vezetékveszteséget;
(4) A rásegítő állomás vesztesége az egyes ágak teljesítménymérőitől a rásegítő állomáson keresztül az átjáró mérőjéig terjedő veszteség, beleértve a főtranszformátor veszteségét, az állomás transzformátor veszteségét, a sínveszteséget és az egyéb állomáson belüli vonali veszteségeket.
Három, 65–75%-os hatásfokú és 20, 30 és 50 MW beépített kapacitású fotovoltaikus erőmű októberi adatainak elemzése után az eredmények azt mutatják, hogy a fotovoltaikus rendszer abszorpciós vesztesége és az inverter vesztesége a fő tényezők, amelyek befolyásolják az erőmű teljesítményét. Ezek közül a fotovoltaikus rendszer abszorpciós veszteséggel rendelkezik a legnagyobb, körülbelül 20–30%-os értékkel, ezt követi az inverter vesztesége, körülbelül 2–4%-kal, míg az energiagyűjtő vezeték és a dobozos transzformátor vesztesége, valamint a nyomásfokozó állomás vesztesége viszonylag kicsi, összesen körülbelül 2%-ot tesz ki.
A fent említett 30 MW-os fotovoltaikus erőmű további elemzése szerint az építési beruházás mintegy 400 millió jüan. Az erőmű októberi energiavesztesége 2 746 600 kWh volt, ami az elméleti energiatermelés 34,8%-át tette ki. Kilowattóránként 1,0 jüannal számolva az októberi teljes veszteség 4 119 900 jüan volt, ami óriási hatással volt az erőmű gazdasági előnyeire.
Hogyan csökkenthető a fotovoltaikus erőmű vesztesége és növelhető az energiatermelés?
A fotovoltaikus erőművi berendezések négy veszteségtípusa közül a gyűjtővezeték és a doboztranszformátor veszteségei, valamint a nyomásfokozó állomás veszteségei általában szorosan összefüggenek magának a berendezésnek a teljesítményével, és a veszteségek viszonylag stabilak. Ha azonban a berendezés meghibásodik, az nagy teljesítményveszteséget okoz, ezért biztosítani kell annak normál és stabil működését. Fotovoltaikus rendszerek és inverterek esetében a veszteség minimalizálható a korai építéssel, valamint a későbbi üzemeltetéssel és karbantartással. A konkrét elemzés a következő.
(1) Fotovoltaikus modulok és elosztódoboz-berendezések meghibásodása és elvesztése
Sokféle fotovoltaikus erőművi berendezés létezik. A fenti példában szereplő 30 MW-os fotovoltaikus erőmű 420 elosztódobozzal rendelkezik, amelyek mindegyike 16 ággal (összesen 6720 ággal) és áganként 20 panellel (összesen 134 400 akkumulátorral) rendelkezik, így a berendezések teljes mennyisége hatalmas. Minél nagyobb a szám, annál nagyobb a berendezés meghibásodásának gyakorisága és annál nagyobb a teljesítményveszteség. A gyakori problémák közé tartozik elsősorban a fotovoltaikus modulok kiégése, az elosztódoboz tűze, a törött akkumulátorpanelek, a vezetékek hibás összehegesztése, az elosztódoboz elágazási áramkörének hibái stb. Ennek a résznek a veszteségének csökkentése érdekében egyrészt meg kell erősíteni a befejezési elfogadást, és hatékony ellenőrzési és elfogadási módszerekkel kell biztosítani. Az erőművi berendezések minősége összefügg a minőséggel, beleértve a gyári berendezések minőségét, a berendezések telepítését és elrendezését, amelyek megfelelnek a tervezési szabványoknak, valamint az erőmű építési minőségét. Másrészt javítani kell az erőmű intelligens működési szintjét, és intelligens segédeszközökkel elemezni kell az üzemi adatokat, hogy időben megállapítsuk a hiba forrását, elvégezzük a pont-pont hibaelhárítást, javítsuk az üzemeltetési és karbantartó személyzet munkahatékonyságát, és csökkentsük az erőmű veszteségeit.
(2) Árnyékolási veszteség
A fotovoltaikus modulok beépítési szöge és elrendezése miatt egyes fotovoltaikus modulok blokkolva lehetnek, ami befolyásolja a fotovoltaikus rendszer teljesítményét és teljesítményveszteséghez vezet. Ezért az erőmű tervezése és kivitelezése során meg kell akadályozni, hogy a fotovoltaikus modulok árnyékban legyenek. Ugyanakkor a fotovoltaikus modulok „forró pont” jelenség általi károsodásának csökkentése érdekében megfelelő számú bypass diódát kell beszerelni, hogy az akkumulátorfüzért több részre osszák, így az akkumulátorfüzér feszültsége és árama arányosan csökken, csökkentve az áramveszteséget.
(3) Szögveszteség
A fotovoltaikus rendszer dőlésszöge 10° és 90° között változik a felhasználási céltól függően, és általában a szélességi fokot választják ki. A szög megválasztása egyrészt befolyásolja a napsugárzás intenzitását, másrészt a fotovoltaikus modulok energiatermelését olyan tényezők befolyásolják, mint a por és a hó. A hótakaró okozta energiaveszteség. Ugyanakkor a fotovoltaikus modulok szöge intelligens segédeszközökkel szabályozható, hogy alkalmazkodjon az évszakok és az időjárás változásaihoz, és maximalizálja az erőmű energiatermelési kapacitását.
(4) Inverter veszteség
Az inverter vesztesége főként két aspektusban tükröződik: az egyik az inverter konverziós hatásfoka által okozott veszteség, a másik pedig az inverter MPPT maximális teljesítménykövetési képessége által okozott veszteség. Mindkét aspektust maga az inverter teljesítménye határozza meg. Az inverter veszteségének csökkentéséből származó előny a későbbi üzemeltetés és karbantartás révén csekély. Ezért az erőmű építésének kezdeti szakaszában a berendezések kiválasztása rögzített, és a veszteség a jobb teljesítményű inverter kiválasztásával csökkenthető. A későbbi üzemeltetési és karbantartási szakaszban az inverter működési adatai intelligens eszközökkel összegyűjthetők és elemezhetők, hogy döntéstámogatást nyújtsanak az új erőmű berendezéseinek kiválasztásához.
A fenti elemzésből látható, hogy a fotovoltaikus erőművekben a veszteségek hatalmas veszteségeket okoznak, és az erőmű általános hatásfokát elsősorban a kulcsfontosságú területeken bekövetkező veszteségek csökkentésével kell javítani. Egyrészt hatékony átvételi eszközöket használnak az erőmű berendezéseinek és kivitelezésének minőségének biztosítására; másrészt az erőmű üzemeltetése és karbantartása során intelligens segédeszközöket kell alkalmazni az erőmű termelési és üzemeltetési szintjének javítása, valamint az energiatermelés növelése érdekében.
Közzététel ideje: 2021. dec. 20.
