Как эффективно увеличить выработку электроэнергии на солнечных электростанциях?

Как эффективно увеличить выработку электроэнергии на солнечных электростанциях?

Метод расчета мощности производства солнечной энергии следующий:

Теоретическая годовая выработка электроэнергии = общая среднегодовая солнечная радиация * общая площадь солнечных элементов * эффективность фотоэлектрического преобразования.

Однако из-за различных факторов выработка электроэнергии солнечными электростанциями на самом деле не так уж и велика.

Фактическая годовая выработка электроэнергии = теоретическая годовая выработка электроэнергии * фактическая эффективность выработки электроэнергии.

Итак, какие факторы влияют на выработку электроэнергии на солнечных электростанциях, давайте выясним!

1. Количество солнечной радиации

Солнечная панель – это устройство, преобразующее солнечную энергию в электрическую, причем интенсивность светового излучения напрямую влияет на количество вырабатываемой электроэнергии. Данные о солнечной радиации в каждом регионе можно получить через веб-сайт запроса метеорологических данных НАСА или с помощью программного обеспечения для проектирования солнечной энергии, такого как PV-SYS и RETScreen.

2. Угол наклона солнечной панели

Данные, полученные с метеостанции, обычно представляют собой количество солнечной радиации в горизонтальной плоскости, которую можно преобразовать в количество радиации в наклонной плоскости солнечной батареи для расчета выработки электроэнергии солнечной системой. Оптимальный наклон зависит от широты местоположения проекта. Приблизительные значения опыта следующие:

A. Широта 0°～25°, угол наклона равен широте.

Б. Широта составляет 26°~40°, а наклон равен широте плюс 5°~10°.

C. Широта составляет 41°~55°, а наклонение равно широте плюс 10°~15°.

3. Эффективность преобразования солнечной панели.

Солнечные модули являются наиболее важным фактором, влияющим на выработку электроэнергии. 5 февраля 2015 года Главное управление Национальной энергетической администрации опубликовало «Письмо о запросе мнений относительно роли рынка в содействии прогрессу солнечных технологий и промышленной модернизации», в котором говорится, что с 2015 года солнечные модули и инверторные продукты, подключенные к сети, должны соответствовать требованиям соответствующих показателей «Условий для солнечной промышленности». Среди них эффективность преобразования солнечной панели из поликристаллического кремния составляет не менее 15,5%, а эффективность преобразования солнечной панели из монокристаллического кремния - не менее 16%. В настоящее время эффективность преобразования поликристаллических кремниевых модулей ведущих брендов, представленных на рынке, обычно превышает 16%, а эффективность преобразования монокристаллического кремния обычно превышает 17%.

4. Потеря системы

Как и вся продукция, солнечные электростанции имеют жизненный цикл до 25 лет, эффективность компонентов и производительность электрических компонентов будут постепенно снижаться, а выработка электроэнергии будет снижаться с каждым годом. Помимо этих факторов естественного старения, существуют также различные факторы, такие как качество компонентов и инверторов, схема схемы, пыль, последовательно-параллельные потери и потери в кабеле.

В финансовой модели обычной солнечной электростанции выработка электроэнергии системой снижается примерно на 5% за три года, а выработка электроэнергии снижается до 80% через 20 лет.

( 1) . Комбинированная потеря

Любое последовательное соединение приведет к потере тока из-за разницы токов компонентов; параллельное соединение приведет к потере напряжения из-за разницы напряжений компонентов; и совокупные потери могут достигать более 8%, а стандарт Китайской ассоциации стандартизации инженерного строительства предусматривает, что они составляют менее 10%.

Поэтому, чтобы уменьшить совокупные потери, следует обратить внимание на:

1) Компоненты с одинаковым током должны быть строго выбраны и соединены последовательно перед установкой электростанции.

2) Характеристики затухания компонентов максимально согласованы.

( 2) . Пылезащитный чехол

Среди всех факторов, влияющих на общую мощность солнечных электростанций, пыль является убийцей номер один. Основными воздействиями пыли солнечных электростанций являются:

1) Затеняя свет, попадающий на модуль, тем самым влияя на выработку электроэнергии;

2) Влияет на рассеивание тепла, тем самым влияя на эффективность преобразования;

3) Пыль с кислотностью и щелочностью надолго осаждается на поверхности модуля, что разъедает поверхность платы и делает поверхность платы шероховатой и неровной, что способствует дальнейшему накоплению пыли и увеличивает диффузное отражение солнечных лучей.

Поэтому компоненты необходимо время от времени протирать. В настоящее время очистка солнечных электростанций в основном включает три метода: спринклерную, ручную очистку и роботизированную.

( 3) . Температурные характеристики

Когда температура повышается на 1 ℃, солнечный элемент из кристаллического кремния: максимальная выходная мощность уменьшается на 0,04%, напряжение холостого хода уменьшается на 0,04% (-2 мВ/℃), а ток короткого замыкания увеличивается на 0,04%. Чтобы уменьшить влияние температуры на выработку электроэнергии, модули должны хорошо вентилироваться.

( 4) . Потери в линии и трансформаторе

Линейные потери в цепях постоянного и переменного тока системы должны контролироваться в пределах 5%. По этой причине в конструкции следует использовать провод с хорошей электропроводностью, причем провод должен иметь достаточный диаметр. При обслуживании системы особое внимание следует уделять прочности разъемов и клемм.

( 5) . Эффективность инвертора

Из-за наличия катушек индуктивности, трансформаторов и силовых устройств, таких как IGBT и MOSFET, инвертор будет генерировать потери во время работы. Общий КПД инвертора составляет 97-98%, КПД централизованного инвертора - 98%, КПД трансформатора - 99%.

( 6) . Тень и снежный покров

В распределенной солнечной электростанции, если вокруг расположены высокие здания, это приведет к появлению теней на компонентах, и этого следует избегать, насколько это возможно, при проектировании. В соответствии с принципом схемы, когда компоненты соединены последовательно, ток определяется наименьшим блоком, поэтому, если на одном блоке есть тень, это повлияет на выработку энергии компонентами. Наличие снега на компонентах также влияет на выработку электроэнергии, и его необходимо удалять как можно скорее.