Tap í virkjun byggt á frásogstapi í sólarorkuverum og tapi í inverter
Auk áhrifa auðlindaþátta hefur tap á framleiðslu- og rekstrarbúnaði sólarorkuvera einnig áhrif á afköst sólarorkuvera. Því meira sem tap á búnaði sólarorkuvera, því minni er orkuframleiðslan. Tap á búnaði sólarorkuvera skiptist aðallega í fjóra flokka: tap á frásogi í ferhyrningslaga sólarorkuvera, tap á inverter, tap á söfnunarlínum og spennuboxum, tap á hvatastöðvum o.s.frv.
(1) Orkutap sólarorkukerfisins er orkutapið frá sólarorkukerfinu í gegnum sameiningarkassann að jafnstraumsinntaksenda invertersins, þar með talið tap vegna bilunar í sólarorkubúnaði, tap vegna skjöldunar, tap vegna horns, taps vegna jafnstraumssnúru og taps vegna greininga í sameiningarkassanum;
(2) Tap á invertera vísar til orkutaps sem orsakast af umbreytingu frá jafnstraumi í riðstraum invertera, þar með talið tap á skilvirkni umbreytingar invertera og tap á hámarksaflsmælingargetu MPPT;
(3) Tap í aflsöfnunarlínu og kassaspenni er afltapið frá riðstraumsinntaksenda invertersins í gegnum kassaspennitækið að aflmæli hverrar greinar, þar með talið tap í úttaki invertersins, tap í umbreytingu kassaspennitækisins og tap í línunni innan verksmiðjunnar;
(4) Tap í spennugjafarstöðinni er tapið frá aflmæli hverrar greinar í gegnum spennugjafarstöðina að hliðarmælinum, þar með talið tap á aðalspennubreyti, tap á spennubreyti stöðvarinnar, tap á strætisvagni og annað tap innan stöðvarinnar.
Eftir að hafa greint gögn frá október fyrir þrjár sólarorkuver með heildarnýtni upp á 65% til 75% og uppsetta afköst upp á 20 MW, 30 MW og 50 MW, sýna niðurstöðurnar að frásogstap sólarorkuveranna og tap í inverter eru helstu þættirnir sem hafa áhrif á afköst virkjunarinnar. Meðal þeirra er frásogstapið í sólarorkuverunum mest, sem nemur um 20~30%, síðan tap í inverter, sem nemur um 2~4%, en tap í söfnunarlínum og spenniboxum og tap í hvatastöðvum eru tiltölulega lítil, samtals um 2%.
Við frekari greiningu á fyrrnefndri 30 MW sólarorkuverstöð, nemur fjárfesting í byggingu hennar um 400 milljónum júana. Orkutap virkjunarinnar í október var 2.746.600 kWh, sem nemur 34,8% af fræðilegri orkuframleiðslu. Ef reiknað er sem 1,0 júan á kílóvattstund, þá nam heildartapið í október 4.119.900 júan, sem hafði mikil áhrif á efnahagslegan ávinning virkjunarinnar.
Hvernig á að draga úr tapi á sólarorkuverum og auka orkuframleiðslu
Af þeim fjórum gerðum taps sem eru í sólarorkuverum eru tap í söfnunarlínu og spennuboxi og tap í hvatastöð yfirleitt nátengd afköstum búnaðarins sjálfs og tapið er tiltölulega stöðugt. Hins vegar, ef búnaðurinn bilar, veldur það miklu orkutapi, þannig að nauðsynlegt er að tryggja eðlilegan og stöðugan rekstur hans. Fyrir sólarorkuver og invertera er hægt að lágmarka tapið með því að smíða snemma og reka og viðhalda síðar. Sértæka greiningin er sem hér segir.
(1) Bilun og tap á sólarorkueiningum og sameiningarkassabúnaði
Það er mikið úrval af búnaði fyrir sólarorkuver. Í dæminu hér að ofan er 30 MW sólarorkuverið með 420 sameiningarkassa, hver með 16 greinum (samtals 6720 greinar), og hver grein hefur 20 spjöld (samtals 134.400 rafhlöður). Heildarfjöldi búnaðarins er gríðarlegur. Því fleiri sem eru, því meiri tíðni bilana í búnaði og því meiri orkutap. Algeng vandamál eru aðallega bruni sólarorkueininga, eldur í tengikassa, brotnar rafhlöðuspjöld, falskur suðuvír, bilun í greinarrás sameiningarkassans o.s.frv. Til að draga úr tapi á þessum hluta verðum við annars vegar að styrkja viðurkenningu á lokaútgáfu og tryggja það með skilvirkum skoðunar- og viðurkenningaraðferðum. Gæði búnaðar fyrirtækja tengjast gæðum, þar á meðal gæðum verksmiðjubúnaðarins, uppsetningu og fyrirkomulagi búnaðar sem uppfyllir hönnunarstaðla og smíðagæðum fyrirtækja. Hins vegar er nauðsynlegt að bæta greinda rekstrarstöðu virkjunarinnar og greina rekstrargögnin með snjöllum hjálpartækjum til að finna upptök bilana í tæka tíð, framkvæma punkt-til-punkts bilanaleit, bæta vinnuhagkvæmni rekstrar- og viðhaldsstarfsmanna og draga úr tapi í virkjuninni.
(2) Skuggatap
Vegna þátta eins og uppsetningarhorns og uppsetningar á sólarorkueiningum eru sumar sólarorkueiningar stíflaðar, sem hefur áhrif á afköst sólarorkukerfisins og leiðir til rafmagnstaps. Þess vegna er nauðsynlegt að koma í veg fyrir að sólarorkueiningarnar séu í skugga við hönnun og smíði virkjunarinnar. Á sama tíma, til að draga úr skemmdum á sólarorkueiningunum vegna heitra bletta, ætti að setja upp viðeigandi fjölda hjáleiðardíóða til að skipta rafhlöðustrengnum í nokkra hluta, þannig að spenna og straumur rafhlöðustrengsins tapist hlutfallslega til að draga úr rafmagnstapi.
(3) Horntap
Halli sólarorkuversins er breytilegur frá 10° til 90° eftir tilgangi og breiddargráðu er venjulega valin. Val á horni hefur áhrif á styrk sólargeislunar annars vegar og hins vegar hefur orkuframleiðsla sólarorkuveranna áhrif á þætti eins og ryk og snjó. Orkutap vegna snjóþekju. Á sama tíma er hægt að stjórna horni sólarorkuveranna með snjöllum hjálpartækjum til að aðlagast breytingum á árstíðum og veðri og hámarka orkuframleiðslugetu virkjunarinnar.
(4) Tap á inverter
Tap af völdum invertera birtist aðallega í tveimur þáttum, annars vegar tap vegna umbreytingarnýtni invertersins og hins vegar tap vegna MPPT hámarksaflsmælingargetu invertersins. Báðir þættirnir eru ákvarðaðir af afköstum invertersins sjálfs. Ávinningurinn af því að draga úr tapi invertersins með síðari rekstri og viðhaldi er lítill. Þess vegna er val á búnaði læst á upphafsstigi byggingar virkjunarinnar og tapið er minnkað með því að velja inverter með betri afköstum. Á síðari rekstrar- og viðhaldsstigum er hægt að safna og greina rekstrargögn invertersins með snjöllum hætti til að veita ákvarðanatöku við val á búnaði fyrir nýju virkjunina.
Af ofangreindri greiningu má sjá að tap mun valda miklu tapi í sólarorkuverum og að bæta ætti heildarnýtni virkjunarinnar með því að draga fyrst úr tapi á lykilsviðum. Annars vegar eru notuð skilvirk viðtökutæki til að tryggja gæði búnaðar og smíði virkjunarinnar; hins vegar, í rekstri og viðhaldi virkjunarinnar er nauðsynlegt að nota snjallar hjálpartæki til að bæta framleiðslu og rekstrarstig virkjunarinnar og auka orkuframleiðsluna.
Birtingartími: 20. des. 2021
