Memandangkan permintaan global untuk tenaga boleh diperbaharui terus berkembang, teknologi penjanaan kuasa fotovoltaik telah berkembang pesat. Sebagai pembawa teras teknologi penjanaan kuasa fotovoltaik, rasionaliti reka bentuk stesen janakuasa fotovoltaik secara langsung mempengaruhi kecekapan penjanaan kuasa, kestabilan operasi dan faedah ekonomi stesen janakuasa. Antaranya, nisbah kapasiti adalah parameter utama dalam reka bentuk stesen janakuasa fotovoltaik dan mempunyai kesan penting ke atas prestasi keseluruhan stesen janakuasa.
01
Gambaran keseluruhan nisbah kapasiti stesen janakuasa fotovoltaik
Nisbah kapasiti stesen janakuasa fotovoltaik merujuk kepada nisbah kapasiti dipasang modul fotovoltaik kepada kapasiti peralatan penyongsang. Disebabkan ketidakstabilan penjanaan kuasa fotovoltaik dan kesan besar terhadap alam sekitar, nisbah kapasiti stesen janakuasa fotovoltaik hanya dikonfigurasikan mengikut kapasiti dipasang modul fotovoltaik pada 1:1 akan menyebabkan pembaziran kapasiti penyongsang fotovoltaik. Oleh itu, adalah perlu untuk meningkatkan kapasiti sistem fotovoltaik di bawah premis operasi stabil sistem fotovoltaik. Untuk kecekapan penjanaan kuasa sistem fotovoltaik, reka bentuk nisbah kapasiti optimum hendaklah lebih besar daripada 1:1. Reka bentuk nisbah kapasiti yang rasional bukan sahaja dapat memaksimumkan output penjanaan kuasa, tetapi juga menyesuaikan diri dengan keadaan pencahayaan yang berbeza dan mengatasi beberapa kehilangan sistem.
02
Faktor utama yang mempengaruhi nisbah isipadu
Reka bentuk nisbah kapasiti kepada pengagihan yang munasabah perlu dipertimbangkan secara menyeluruh berdasarkan situasi projek tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi nisbah kapasiti kepada pengagihan termasuk pengecilan komponen, kehilangan sistem, sinaran, kecenderungan pemasangan komponen, dll. Analisis khusus adalah seperti berikut.
1. Pengecilan komponen
Di bawah keadaan penuaan normal dan pengecilan, pengecilan semasa modul pada tahun pertama adalah kira-kira 1%, dan pengecilan modul selepas tahun kedua akan berubah secara linear. Kadar pereputan dalam 30 tahun adalah kira-kira 13%, yang bermaksud bahawa kapasiti penjanaan kuasa tahunan modul menurun, output kuasa undian tidak dapat dikekalkan secara berterusan. Oleh itu, reka bentuk nisbah kapasiti fotovoltaik mesti mengambil kira pengecilan komponen semasa keseluruhan kitaran hayat stesen janakuasa untuk memaksimumkan pemadanan penjanaan kuasa komponen dan meningkatkan kecekapan sistem.
2. Kehilangan sistem
Dalam sistem fotovoltan, terdapat pelbagai kerugian antara modul fotovoltaik dan output penyongsang, termasuk kehilangan komponen siri dan selari dan habuk pelindung, kehilangan kabel DC, kehilangan penyongsang fotovoltaik, dll. Kerugian dalam setiap pautan akan menjejaskan penyongsang stesen janakuasa fotovoltaik. kuasa keluaran sebenar penukar.
Dalam aplikasi projek, PVsyst boleh digunakan untuk mensimulasikan konfigurasi sebenar dan kehilangan teduhan projek; secara amnya, kehilangan sisi DC bagi sistem fotovoltaik ialah kira-kira 7-12%, kehilangan penyongsang ialah kira-kira 1-2%, dan jumlah kerugian ialah kira-kira 8-13%; Oleh itu, terdapat sisihan kerugian antara kapasiti dipasang modul fotovoltaik dan data penjanaan kuasa sebenar. Jika penyongsang fotovoltaik dipilih berdasarkan kapasiti pemasangan modul dan nisbah kapasiti 1:1, kapasiti keluaran maksimum sebenar penyongsang hanyalah kira-kira 90% daripada kapasiti undian penyongsang. Walaupun pencahayaan berada pada tahap terbaik, penyongsang tidak akan berfungsi pada beban penuh mengurangkan penggunaan penyongsang dan sistem.
3. Kawasan yang berbeza mempunyai sinaran yang berbeza
Modul hanya boleh mencapai output kuasa undian di bawah keadaan kerja STC (keadaan kerja STC: keamatan cahaya 1000W/m², suhu bateri 25 darjah, kualiti udara 1.5). Jika keadaan kerja tidak memenuhi syarat STC, kuasa keluaran modul fotovoltaik mestilah kurang daripada kuasa terkadarnya, dan pengagihan masa sumber cahaya dalam sehari tidak boleh semua memenuhi syarat STC, terutamanya kerana perbezaan besar dalam sinaran. , suhu, dsb. pada waktu pagi, tengah dan petang; pada masa yang sama, sinaran dan persekitaran yang berbeza di kawasan yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza terhadap penjanaan kuasa modul fotovoltaik. , jadi pada peringkat awal projek, adalah perlu untuk memahami data sumber pencahayaan tempatan mengikut kawasan tertentu dan menjalankan pengiraan data.
Oleh itu, walaupun dalam kawasan sumber yang sama, terdapat perbezaan besar dalam penyinaran sepanjang tahun. Ini bermakna konfigurasi sistem yang sama, iaitu kapasiti penjanaan kuasa adalah berbeza di bawah nisbah kapasiti yang sama. Untuk mencapai penjanaan kuasa yang sama, ia boleh dicapai dengan menukar nisbah kapasiti.
4. Sudut kecondongan pemasangan komponen
Terdapat jenis bumbung yang berbeza dalam projek yang sama bagi stesen janakuasa fotovoltaik sisi pengguna, dan jenis bumbung yang berbeza akan melibatkan sudut kecenderungan reka bentuk komponen yang berbeza, dan sinaran yang diterima oleh komponen yang sepadan juga akan berbeza; sebagai contoh, dalam projek perindustrian dan komersial di Zhejiang Terdapat bumbung jubin keluli berwarna dan bumbung konkrit, dan sudut kecenderungan reka bentuk masing-masing ialah 3 darjah dan 18 darjah. Sudut kecondongan yang berbeza disimulasikan melalui PV dan data penyinaran permukaan condong ditunjukkan dalam rajah di bawah; anda boleh melihat penyinaran yang diterima oleh komponen yang dipasang pada sudut yang berbeza. Darjahnya berbeza. Sebagai contoh, jika bumbung teragih kebanyakannya berjubin, tenaga keluaran komponen dengan kapasiti yang sama akan lebih rendah daripada yang mempunyai kecenderungan tertentu.
03
Idea reka bentuk nisbah kapasiti
Berdasarkan analisis di atas, reka bentuk nisbah kapasiti adalah terutamanya untuk meningkatkan kecekapan keseluruhan stesen janakuasa dengan melaraskan kapasiti akses sisi DC penyongsang; kaedah konfigurasi semasa nisbah kapasiti terbahagi terutamanya kepada pampasan lebih peruntukan dan lebihan peruntukan aktif.
1. Pampasan untuk lebihan peruntukan
Mengimbangi lebihan padanan bermakna melaraskan nisbah kapasiti kepada padanan supaya penyongsang boleh mencapai output beban penuh apabila pencahayaan terbaik. Kaedah ini hanya mengambil kira sebahagian daripada kerugian yang wujud dalam sistem fotovoltaik. Dengan meningkatkan kapasiti komponen (seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah), kehilangan sistem semasa penghantaran tenaga boleh dikompensasikan, supaya penyongsang boleh mencapai output beban penuh semasa penggunaan sebenar. kesan tanpa kehilangan keratan puncak.
2. Aktif lebih peruntukan
Penyediaan berlebihan aktif adalah untuk terus meningkatkan kapasiti modul fotovoltaik berdasarkan pampasan untuk peruntukan berlebihan (seperti ditunjukkan dalam rajah di bawah). Kaedah ini bukan sahaja mempertimbangkan kerugian sistem, tetapi juga mempertimbangkan secara menyeluruh faktor seperti kos dan faedah pelaburan. Matlamatnya adalah untuk memanjangkan masa operasi beban penuh penyongsang secara aktif untuk mencari keseimbangan antara peningkatan kos pelaburan komponen dan hasil penjanaan kuasa sistem, supaya dapat meminimumkan kos tahap purata sistem elektrik (LCOE). Walaupun pencahayaan kurang, penyongsang masih beroperasi pada beban penuh, dengan itu memanjangkan masa operasi beban penuh; walau bagaimanapun, keluk penjanaan kuasa sebenar sistem akan mempunyai fenomena "keratan puncak" seperti yang ditunjukkan dalam rajah, dan ia akan berada pada had dalam beberapa tempoh masa. Hantar status bekerja. Walau bagaimanapun, di bawah nisbah kapasiti yang sesuai, keseluruhan LCOE sistem adalah yang paling rendah, iaitu, hasil meningkat.
Hubungan antara pemadanan berlebihan pampasan, pemadanan berlebihan aktif dan LCOE ditunjukkan dalam rajah di bawah. LCOE terus menurun apabila nisbah padanan kapasiti meningkat. Pada titik pemadanan terlebih pampasan, LCOE sistem tidak mencapai nilai terendah. Jika nisbah padanan kapasiti ditingkatkan lagi kepada titik padanan berlebihan aktif, LCOE LCOE sistem mencapai tahap minimum. Jika nisbah kapasiti terus ditingkatkan, LCOE akan meningkat. Oleh itu, titik lebihan pengagihan aktif ialah nilai nisbah kapasiti optimum sistem.
Untuk penyongsang, cara untuk memenuhi LCOE terendah sistem memerlukan keupayaan lebihan peruntukan sisi DC yang mencukupi. Untuk wilayah yang berbeza, terutamanya yang mempunyai keadaan penyinaran yang lemah, penyelesaian penyediaan berlebihan aktif yang lebih tinggi diperlukan untuk mencapai penyongsangan lanjutan. Masa keluaran undian penyongsang boleh dimaksimumkan untuk mengurangkan LCOE sistem; contohnya, penyongsang fotovoltaik Growatt menyokong 1.5 kali lebihan peruntukan pada bahagian DC, yang boleh memenuhi keserasian lebihan peruntukan aktif di kebanyakan kawasan.
04
kesimpulan dan cadangan
Ringkasnya, kedua-dua skim pemberian pampasan berlebihan dan lebihan peruntukan aktif adalah cara yang berkesan untuk meningkatkan kecekapan sistem fotovoltaik, tetapi setiap satu mempunyai penekanan tersendiri. Peruntukan berlebihan pampasan tertumpu terutamanya pada pampasan kerugian sistem, manakala peruntukan lebihan aktif lebih menumpukan pada mencari keseimbangan antara peningkatan pelaburan dan peningkatan hasil; oleh itu, dalam projek sebenar, adalah disyorkan untuk memilih secara komprehensif pelan konfigurasi nisbah peruntukan kapasiti yang sesuai berdasarkan keperluan projek.