Ettersom den globale etterspørselen etter fornybar energi fortsetter å vokse, har fotovoltaisk kraftproduksjonsteknologi utviklet seg raskt. Som kjernebærer av fotovoltaisk kraftproduksjonsteknologi, påvirker fotovoltaisk kraftstasjons designrasjonalitet direkte kraftproduksjonens effektivitet, driftsstabilitet og økonomiske fordeler ved kraftstasjonen. Blant dem er kapasitetsforholdet en nøkkelparameter i utformingen av solcellekraftverk og har en viktig innvirkning på kraftstasjonens generelle ytelse.
01
Oversikt over solcellekraftverks kapasitetsforhold
Fotovoltaisk kraftstasjons kapasitetsforhold refererer til forholdet mellom installert kapasitet til fotovoltaiske moduler og kapasiteten til inverterutstyr. På grunn av ustabiliteten til fotovoltaisk kraftproduksjon og den store påvirkningen av miljøet, vil kapasitetsforholdet til fotovoltaiske kraftstasjoner som er konfigurert i henhold til den installerte kapasiteten til fotovoltaiske moduler på 1:1 føre til sløsing med fotovoltaisk inverterkapasitet. Derfor er det nødvendig å øke kapasiteten til solcelleanlegget under forutsetningen om stabil drift av solcelleanlegget. For energiproduksjonseffektivitet i fotovoltaiske systemer bør det optimale kapasitetsforholdet være større enn 1:1. Rasjonell utforming av kapasitetsforhold kan ikke bare maksimere kraftproduksjonen, men også tilpasse seg forskjellige lysforhold og takle noen systemtap.
02
Hovedpåvirkningsfaktorer for volumforhold
Utforming av rimelig kapasitet-til-fordelingsforhold må vurderes grundig basert på situasjonen til det spesifikke prosjektet. Faktorer som påvirker kapasitet-til-fordelingsforholdet inkluderer komponentdempning, systemtap, irradians, komponentinstallasjonshelling osv. Den spesifikke analysen er som følger.
1. Komponentdempning
Under forutsetning av normal aldring og dempning er den nåværende dempningen av moduler det første året omtrent 1%, og dempningen av modulene etter det andre året vil endre seg lineært. Nedbrytningshastigheten i 30 år er ca. 13%, noe som betyr at den årlige kraftproduksjonskapasiteten til modulen er nedgang, den nominelle kraften kan ikke opprettholdes kontinuerlig. Derfor må utformingen av fotovoltaisk kapasitetsforhold ta hensyn til komponentdempningen i løpet av hele livssyklusen til kraftstasjonen for å maksimere samsvaret med komponentkraftproduksjon og forbedre systemets effektivitet.
2. Systemtap
I solcelleanlegget er det ulike tap mellom solcellemodulene og inverterutgangen, inkludert tap av serie- og parallellkomponenter og skjermingsstøv, DC-kabeltap, solcelle-vekselrettertap osv. Tapene i hvert ledd vil påvirke omformeren av solcellekraftverket. den faktiske utgangseffekten til omformeren.
I prosjektapplikasjoner kan PVsyst brukes til å simulere den faktiske konfigurasjonen og skyggetapet av prosjektet; generelt er DC-sidetapet til solcelleanlegget ca. 7-12 %, omformertapet er ca. 1-2 %, og det totale tapet er ca. 8-13 %; Derfor er det et tapsavvik mellom installert kapasitet til solcellemoduler og de faktiske strømgenereringsdataene. Hvis en fotovoltaisk omformer velges basert på modulinstallasjonskapasiteten og et kapasitetsforhold på 1:1, er den faktiske maksimale utgangskapasiteten til omformeren bare ca. 90 % av omformerens nominelle kapasitet. Selv når belysningen er på sitt beste, vil omformeren ikke fungere ved full belastning reduserer utnyttelsen av omformeren og systemet.
3. Ulike områder har ulik innstråling
Modulen kan kun nå den nominelle effekten under STC-arbeidsforhold (STC-arbeidsforhold: lysintensitet 1000W/m², batteritemperatur 25 grader, luftkvalitet 1,5). Hvis arbeidsforholdene ikke oppfyller STC-betingelsene, må utgangseffekten til den solcellemodulen være mindre enn dens nominelle effekt, og tidsfordelingen av lysressurser i løpet av en dag kan ikke alle oppfylle STC-forholdene, hovedsakelig på grunn av de store forskjellene i innstråling , temperatur, etc. om morgenen, midten og kvelden; samtidig har ulike innstrålinger og miljøer i ulike regioner ulik innvirkning på kraftproduksjonen til solcellemoduler. , så i den tidlige fasen av prosjektet er det nødvendig å forstå de lokale lysressursdataene i henhold til det spesifikke området og utføre databeregninger.
Derfor er det også i samme ressursområde store forskjeller i bestråling gjennom året. Dette betyr at den samme systemkonfigurasjonen, det vil si at kraftproduksjonskapasiteten er forskjellig under samme kapasitetsforhold. For å oppnå samme kraftproduksjon kan det oppnås ved å endre kapasitetsforholdet.
4. Komponentinstallasjonshellingsvinkel
Det vil være ulike taktyper i samme prosjekt av solcellekraftverk på brukersiden, og ulike taktyper vil innebære ulike komponentdesignhellingsvinkler, og innstrålingen mottatt av de tilsvarende komponentene vil også være forskjellig; for eksempel i et industrielt og kommersielt prosjekt i Zhejiang. Det er farget stålsteinstak og betongtak, og designhellingsvinklene er henholdsvis 3 grader og 18 grader. Ulike helningsvinkler simuleres gjennom PV og bestrålingsdataene til den skrånende overflaten er vist i figuren nedenfor; du kan se strålingen mottatt av komponenter installert i forskjellige vinkler. Graden er forskjellig. For eksempel, hvis fordelte tak for det meste er flislagt, vil utgangsenergien til komponenter med samme kapasitet være lavere enn de med en viss helning.
03
Designideer for kapasitetsforhold
Basert på analysen ovenfor, er utformingen av kapasitetsforholdet hovedsakelig å forbedre kraftstasjonens generelle effektivitet ved å justere DC-sidetilgangskapasiteten til omformeren; de nåværende konfigurasjonsmetodene for kapasitetsforholdet er hovedsakelig delt inn i kompensasjon over-provisjonering og aktiv over-provisjonering.
1. Kompensasjon for overtildeling
Å kompensere over-tilpasning betyr å justere kapasitet-til-match-forholdet slik at omformeren kan nå full belastning når belysningen er best. Denne metoden tar kun hensyn til deler av tapene som eksisterer i solcelleanlegget. Ved å øke kapasiteten til komponentene (som vist i figuren under), kan systemtapene ved energioverføring kompenseres, slik at omformeren kan nå full belastningseffekt under faktisk bruk. effekt uten topp klippingstap.
2. Aktiv overallokering
Aktiv overforsyning er å fortsette å øke kapasiteten til solcellemoduler på grunnlag av å kompensere for overforsyning (som vist i figuren under). Denne metoden vurderer ikke bare systemtap, men tar også omfattende hensyn til faktorer som investeringskostnader og fordeler. Målet er å aktivt forlenge omformerens full-last driftstid for å finne en balanse mellom de økte komponentinvesteringskostnadene og systemets kraftproduksjonsinntekter, for å minimere systemets gjennomsnittlige strømkostnad (LCOE). Selv når belysningen er dårlig, fungerer omformeren fortsatt med full belastning, og forlenger dermed driftstiden for full belastning; Imidlertid vil den faktiske kraftgenereringskurven til systemet ha et "peak clipping"-fenomen som vist i figuren, og den vil være på grensen i noen perioder. Send arbeidsstatus. Imidlertid, under passende kapasitetsforhold, er den totale LCOE for systemet den laveste, det vil si at inntekten øker.
Sammenhengen mellom kompensert overmatching, aktiv overmatching og LCOE er vist i figuren nedenfor. LCOE fortsetter å avta etter hvert som kapasitets-tilpasningsforholdet øker. Ved kompensasjonsovermatchingspunktet når ikke systemets LCOE den laveste verdien. Hvis kapasitetstilpasningsforholdet økes ytterligere til det aktive overtilpasningspunktet, når systemets LCOE LCOE minimum. Hvis kapasitetsforholdet fortsetter å økes, vil LCOE øke. Derfor er det aktive overfordelingspunktet den optimale kapasitetsforholdsverdien til systemet.
For vekselretteren krever hvordan man kan møte den laveste LCOE-verdien i systemet tilstrekkelig overforsyningskapasitet på DC-siden. For forskjellige regioner, spesielt de med dårlige bestrålingsforhold, er det nødvendig med høyere aktive overforsyningsløsninger for å oppnå utvidet inversjon. Den nominelle utgangstiden til omformeren kan maksimeres for å redusere systemets LCOE; for eksempel støtter Growatt fotovoltaiske omformere 1,5 ganger overforsyning på DC-siden, noe som kan møte kompatibiliteten til aktiv overforsyning i de fleste områder.
04
konklusjon og forslag
For å oppsummere er både kompensert overforsyning og aktive overforsyningsordninger effektive virkemidler for å forbedre effektiviteten til solcelleanlegg, men hver har sin egen vekt. Kompenserende overprovisjonering fokuserer hovedsakelig på å kompensere systemtap, mens aktiv overprovisjonering fokuserer mer på å finne en balanse mellom å øke investeringene og forbedre inntektene; derfor, i faktiske prosjekter, anbefales det å velge en passende konfigurasjonsplan for kapasitetsforsyningsforhold basert på prosjektbehov.