大型光伏电站的支架系统和发电分析论文_张佰啸

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摘要:基于科技水平的逐渐提高,光伏发电受到人们的关注,而其在技术体系、技术实施阶段也彰显自身独特的优势。依据主观思考的角度,风力发光伏发电技术,既是对居民正常用电需求的满足,还具有可再生的特点,符合我国可持续性发展理念。但是,作为新兴发电技术,光伏发电若要实现长远发展,则应对诸多技术指标予以突破,提高电能生产效率及质量。

关键词:大型光伏电站;支架;发电

引言

在全球能源安全和气候变化问题日趋严峻的形势下,太阳能发电日益受到世界各国的高度重视,战略地位不断提高。近年来,我国光伏产业蓬勃发展,大量光伏发电站陆续建成投产。

1支架形式分类

目前大型光伏电站的太阳电池组件支架包括固定式支架、水平单轴跟踪支架、倾斜单轴跟踪支架(也称倾纬度角单轴跟踪支架)和双轴跟踪支架,如图1所示。

图1太阳电池组件支架类型

固定式支架通常有一定的倾角,安装倾角的最佳选择取决于诸多因素,如地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例和特定的场地条件等。最佳安装倾角可采用专业系统设计软件进行优化设计来确定,它应是系统全年发电量最大时的倾角。

水平单轴跟踪支架,通过其在东西方向上的旋转,以保证每一时刻太阳光与太阳电池板面的法线夹角为最小值,以此来获得较大的发电量。倾斜单轴跟踪支架,是在固定太阳电池面板倾角的基础上,围绕该倾斜的轴旋转追踪太阳方位角,以便接受更多的太阳辐射量。

双轴跟踪支架,通过其对太阳光线的实时跟踪,以保证每一时刻太阳光线都与太阳电池板面垂直,以此来获得最大的发电量。

一般而言,采用跟踪支架的光伏电站发电量增益明显,但是占地面积大,支架的造价高,运营维护成本高,而且在不同的纬度地区,跟踪支架对发电量的增益效果也存在一定差别,综合考虑以上因素,在现阶段固定支架和跟踪支架不存在决定的优劣之分,跟踪支架的性价比不见得高,在实际情况中应针对具体的项目进行分析比对,选择最优的支架方案。

2光伏发电现状

我国的光伏发电装机容量从2007年的10万kW增加到2016年的7742万kW,增加了700多倍,年平均增长率103%。2010和2011年是增长最快的年份,增长幅度超过了200%。到2016年底,中国光伏发电总装机容量7742万kW,其中新增3454万kW,累计和新增装机容量均为世界第一。光伏电站总装机容量6710万kW,光伏总装机容量1032万kW。2016年光伏发电662亿kWh,占全国总发电量的1%。我国西北地区新增光伏发电974万kW,占全国的28%;其他地区新增2480万kW,占全国的72%,其中,山东、河南、安徽、河北、江西、山西、浙江、湖北和江苏等省的新增装机容量均超过100多万kW。2016年新增光伏装机容量424万kW,同比增长200%。浙江、山东、江苏、安徽、江西等省的新增光伏装机容量排名前五。

目前,大型光伏电站仍占主流。截至2014年底,全国地面大型并网光伏电站装机容量为2338万kW,占总装机规模的83%,其中2014年新增855万kW。地面大型电站项目主要分布在甘肃、青海、新疆、内蒙古、宁夏等西部省区,以上5个省区累计并网装机超过1700万kW,占全国大型地面电站总并网装机的70%以上。到2016年底,全国地面大型光伏电站累计装机容量仅为6710万kW,占总装机规模的86.67%,其中2016年新增3031万kW,但上述甘肃等5省区装机增速放缓,累计2531万kW,约占全国大型地面电站总装机的37%。

作为全国光伏电站建设规模最大的省份,截至2016年底,新疆累计装机862万kW,超过全国电站总装机量的12.85%;2016年,新疆新增装机329万kW,占全国当年新增总量的约10%,相较2015年的210万kW和2014年的59万kW,有较大幅度的上升。青海是仅次于新疆的第二大光伏装机省份,截至2016年底光伏电站累计装机682万kW,占全国并网装机总量的10.2%。近3年青海的年度新增装机量均超过100万kW,2016年新增118万kW,占全国当年新增总量的约4%,相较2015年的151万kW新增量略有减少。甘肃在2014年和2015年的是全国光伏电站装机容量最大省份,但在2016年被新疆和青海超越,变成全国第三。内蒙古近3年地面光伏电站建设稳步增长,每年新增装机容量均超过150万kW。

3光伏电站发电效率提升策略

3.1设计标准化处理

在光伏电站的发电效率提升中,首要进行的就是对其电站的设计标准化处理,只有保障了电站设计的标准化,这样才能全面提升其电站的发电运行效率。在电站的标准化设计中,应该对整体的电站运行进行优化,尽量提升电站的运行效率,比如将太阳光辐射的强度按照月份进行规划分析,将电站的设备建设和其运行做匹配化处理。同时在其系统的设计中,应该进行标准化电压设计处理,通过合理的方案设计,及时的将电站的运行效率提升涉及到电站的运行中。

3.2设备型号的选定

设备的型号对于光伏电站的发电站效率提升而言,具有重要性研究意义,设备的型号关系到发电能力转换以及发电输送,因此,在这种背景下,需要加强对电站建设中的设备进行选择。在当前的电站设备运行中,主要有以下几种型号的设备(1MW方阵、MPPT逆变器),每种型号的设备在其运行过程中都具有不同的发电供应效率,因此,在这种背景下,应该加强对电站发电设备的型号选择,保障在发电设备型号的选择中,能够找到适合电站发电运行的设备。

3.3施工规范化

光伏电站在其建设施工中,需要对其整个电站的施工进行规范化要求,保障在规范化施工技术要求下,能够及时的运用好相应的策略管理。整个光伏电站在建设过程中涉及到的建设项目较多,因此应该针对不同的建设项目进行不同的电力建设管理,保障在电力建设管理下,能够提升整体的电力运行效率。比如,在发电站的远程电力控制中心建设中,应该注重对电力建设的系统运行建设和维护,保障在电力系统的运行和实施下,能够提升整体的电力运行效果。

3.4系统运维

一般情况下,当光伏电站发电效率不够理想时,作为发电站的管理人员,首先需要做的就是从逆变器的运行着手,针对发电站的实际发电状况进行发电故障分析。其次,进行实际发电量计算,只有计算出准确的电量结果,才能以最快的速度查找出影响发电效率的故障因素,进而解决故障恢复供电。最后一点,也是最重要的一点,就是做好发电站内发电系统的运行工作,只有发电系统的正常运行,才能确保整个发电站的正常运行,一旦系统出现故障,必然会引起一系列的负面联锁反应,影响用电用户的供电效率。另外一方面,作为光伏电站的管理者,还应该积极运用电压、电流测试手段进行日常维护,同时辅以清洗、热板效应等高级的运维方法。

结语

总而言之,光伏发电技术以强有力的优势,在我国各地区得以普及。光伏发电以太阳能的角度,为电力事业的发展添砖加瓦,且利用和光伏发电技术间的互补互助,不仅对自然资源予以充分利用,还可切实社会效益、经济效益间融合的意义。同时,开拓国内市场,建构有力政策环境,由根本上提振业内信心,促进我国光伏产业可持续发展。。

参考文献:

[1]赵争鸣,雷一,贺凡波,等.大容量并网光伏电站技术综述[J].电力系统自动化,2011(12).

[2]赵春江,杨金焕,陈中华,等.太阳能光伏发电应用的现状与前景[J].节能技术,2007(5).

[3]李天下.太阳能光伏支架系统的应用[J].中国建设动态:阳光能源,2010(5).

论文作者:张佰啸

论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期

论文发表时间:2018/7/18

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