Làm thế nào để tăng hiệu quả phát điện của các nhà máy điện mặt trời?

Làm thế nào để tăng hiệu quả phát điện của các nhà máy điện mặt trời ?

Phương pháp tính toán công suất phát điện năng lượng mặt trời như sau:

Sản lượng điện phát ra hàng năm theo lý thuyết = tổng bức xạ mặt trời trung bình hàng năm * tổng diện tích pin mặt trời * hiệu suất chuyển đổi quang điện

Tuy nhiên, do nhiều yếu tố khác nhau nên sản lượng điện phát ra của các nhà máy điện mặt trời thực tế không nhiều,

Sản lượng điện thực tế hàng năm = sản lượng điện hàng năm theo lý thuyết * hiệu suất phát điện thực tế

Vậy những yếu tố nào ảnh hưởng đến khả năng phát điện của nhà máy điện mặt trời, cùng tìm hiểu nhé!

1. Lượng bức xạ mặt trời

Tấm pin năng lượng mặt trời là thiết bị chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện, cường độ bức xạ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến lượng điện tạo ra. Dữ liệu bức xạ mặt trời của từng khu vực có thể được lấy thông qua trang web truy vấn dữ liệu khí tượng của NASA hoặc với sự trợ giúp của phần mềm thiết kế năng lượng mặt trời như PV-SYS và RETScreen.

2. Góc nghiêng của tấm pin năng lượng mặt trời

Dữ liệu thu được từ trạm thời tiết nói chung là lượng bức xạ mặt trời trên mặt phẳng nằm ngang, có thể quy đổi thành lượng bức xạ trên mặt phẳng nghiêng của mảng năng lượng mặt trời để tính toán sản lượng điện của hệ mặt trời. Độ nghiêng tối ưu có liên quan đến vĩ độ của vị trí dự án. Giá trị kinh nghiệm gần đúng như sau:

A. Vĩ độ 0°～25°, góc nghiêng bằng vĩ độ

B. Vĩ độ là 26°～40°, và độ nghiêng bằng vĩ độ cộng với 5°～10°

C. Vĩ độ là 41°～55°, độ nghiêng bằng vĩ độ cộng với 10°～15°

3. Hiệu suất chuyển đổi của tấm pin mặt trời

mô-đun năng lượng mặt trời là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến việc phát điện. Vào ngày 5 tháng 2 năm 2015, Tổng cục Quản lý Năng lượng Quốc gia đã ban hành 'Thư lấy ý kiến ​​đóng vai trò thị trường để thúc đẩy tiến bộ công nghệ năng lượng mặt trời và nâng cấp công nghiệp', quy định rằng kể từ năm 2015, các mô-đun năng lượng mặt trời và các sản phẩm biến tần nối lưới phải đáp ứng các yêu cầu của các chỉ số liên quan của 'Điều kiện đối với ngành sản xuất năng lượng mặt trời'. Trong số đó, hiệu suất chuyển đổi của tấm pin mặt trời silicon đa tinh thể không nhỏ hơn 15,5% và hiệu suất chuyển đổi của tấm pin mặt trời silicon đơn tinh thể không nhỏ hơn 16%. Hiện tại, hiệu suất chuyển đổi của các mô-đun silicon đa tinh thể của các thương hiệu hàng đầu trên thị trường thường là trên 16% và hiệu suất chuyển đổi của silicon đơn tinh thể thường là trên 17%.

4. Mất hệ thống

Giống như tất cả các sản phẩm, nhà máy điện mặt trời có vòng đời lên tới 25 năm, hiệu suất của các bộ phận và hiệu suất của các bộ phận điện sẽ giảm dần, sản lượng điện phát ra sẽ giảm dần qua từng năm. Ngoài các yếu tố lão hóa tự nhiên này, còn có nhiều yếu tố khác nhau như chất lượng của các bộ phận và bộ biến tần, cách bố trí mạch, bụi, mất mát song song nối tiếp và mất cáp.

Trong mô hình tài chính của một nhà máy điện mặt trời nói chung, sản lượng điện của hệ thống giảm khoảng 5% trong ba năm và sản lượng điện sản xuất giảm xuống 80% sau 20 năm.

( 1) . Tổn thất tổng hợp

Bất kỳ kết nối nối tiếp nào cũng sẽ gây ra tổn thất dòng điện do sự chênh lệch dòng điện của các thành phần; kết nối song song sẽ gây tổn thất điện áp do chênh lệch điện áp của các bộ phận; và tổn thất tổng hợp có thể lên tới hơn 8%, và tiêu chuẩn của Hiệp hội Tiêu chuẩn Xây dựng Kỹ thuật Trung Quốc quy định rằng tỷ lệ này nhỏ hơn 10%.

Vì vậy, để giảm tổn thất tổng hợp cần chú ý:

1) Các thành phần có cùng dòng điện phải được lựa chọn nghiêm ngặt và mắc nối tiếp trước khi lắp đặt trạm điện.

2) Đặc tính suy giảm của các thành phần càng nhất quán càng tốt.

( 2) . Che bụi

Trong số tất cả các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến công suất phát điện tổng thể của các nhà máy điện mặt trời, bụi là kẻ giết người số một. Những tác động chính của nhà máy điện mặt trời bụi là:

1) Bằng cách che ánh sáng tới mô-đun, do đó ảnh hưởng đến việc phát điện;

2) Ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt, từ đó ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển đổi;

3) Bụi có tính axit và kiềm tích tụ lâu ngày trên bề mặt mô-đun, làm xói mòn bề mặt bảng và khiến bề mặt bảng trở nên thô ráp và không đồng đều, tạo điều kiện cho bụi tích tụ thêm và tăng sự phản xạ khuếch tán của ánh sáng mặt trời.

Vì vậy, các bộ phận này cần được lau chùi thường xuyên. Hiện nay, việc vệ sinh nhà máy điện mặt trời chủ yếu bao gồm 3 phương pháp: phun nước, vệ sinh thủ công và robot.

( 3) . Đặc điểm nhiệt độ

Khi nhiệt độ tăng 1oC, pin mặt trời silicon tinh thể: công suất đầu ra tối đa giảm 0,04%, điện áp mạch hở giảm 0,04% (-2mv/oC) và dòng điện ngắn mạch tăng 0,04%. Để giảm ảnh hưởng của nhiệt độ đến việc phát điện, các mô-đun phải được thông gió tốt.

( 4) . Tổn thất đường dây và máy biến áp

Suy hao đường truyền của mạch DC và AC của hệ thống phải được kiểm soát trong vòng 5%. Vì lý do này, nên sử dụng dây có độ dẫn điện tốt trong thiết kế và dây phải có đường kính vừa đủ. Trong quá trình bảo trì hệ thống, cần đặc biệt chú ý đến việc các đầu nối và thiết bị đầu cuối có chắc chắn hay không.

( 5) . Hiệu suất biến tần

Do có sự hiện diện của cuộn cảm, máy biến áp và các thiết bị điện như IGBT và MOSFET, biến tần sẽ phát sinh tổn thất trong quá trình vận hành. Hiệu suất biến tần chuỗi chung là 97-98%, hiệu suất biến tần tập trung là 98% và hiệu suất máy biến áp là 99%.

( 6) . Bóng tối và tuyết phủ

Trong nhà máy điện mặt trời phân tán, nếu xung quanh có nhà cao tầng sẽ gây bóng cho các bộ phận, cần tránh tối đa trong thiết kế. Theo nguyên lý mạch điện, khi các linh kiện mắc nối tiếp thì dòng điện được xác định bởi khối nhỏ nhất nên nếu có bóng trên một khối sẽ ảnh hưởng đến việc phát điện của các linh kiện. Khi có tuyết bám trên các bộ phận cũng sẽ ảnh hưởng đến việc phát điện và phải loại bỏ càng sớm càng tốt.