摘要:随着太阳能光伏电站设备成本的降低和技术成熟,近年来光伏发电发展迅速,光伏装机容量逐年递增,光伏发电将成为未来能源体系的重要组成部分。太阳能并网发电系统是利用光伏组件将太阳光转换成直流电,再通过逆变器设备逆变变为交流电,再通过升压装置升压并网。太阳能发电优势明显:无污染、绿色环保是全世界在推广的环保能源项目。
关键词:并网 光伏发电 发电量 影响因素
太阳能资源是储藏量最大、最具开发利用价值的可再生能源。我国属太阳能资源丰富的国家之一,全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时,太阳能将成为全球主力替代能源。提高光伏并网电站的发电量,不仅可以提高光伏系统的经济效益,更有利于清洁能源事业的持续发展,优化我国能源结构,促进节能减排。因此必须提高光伏发电量,提高投资的收益率,才能保证光伏产业的持续健康发展,以适应中国强劲的经济增长和节能减排需要。
1太阳能发电的现状
目前,光伏电价相对于火电等常规能源已开始具备竞争力。国家发改委《关于完善光伏发电价格政策通知》的意见稿,对下一步光伏发电上网电价提出了新的实施方案,根据各地太阳能资源状况和工程建设条件,将全国分为四类太阳能资源区,制定了相应的标杆上网电价。光伏电站标杆上网电价高出当地燃煤机组标杆上网电价(含脱硫、脱硝电价)的部分,仍然通过可再生能源发展基金进行补贴。
制定光伏上网电价,既是国家发展改革委价格司一贯的主张,也是业界的呼声,符合可再生能源法的要求,也是一个趋势。作为光伏发电企业,必须通过光伏发电量来保证自己的经营收入,电价是发电企业保证经营收入的基本条件。通过电价机制进行市场调节,符合发电企业经营的基本规律。
2并网光伏发电站特点
太阳能光伏发电是一种具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术,其主要优点有以下几点。
2.1太阳能资源取之不尽,用之不竭,照耀到地球上的太阳能要比人类当前耗费的能量大6000倍。并且太阳能在地球上散布普遍,只需有光照的当地就可以运用光伏发电系统,不受地区、海拔等要素的限制。
2.2太阳能资源到处可得,可就近供电。不用长间隔保送,防止了长间隔输电线路所形成的电能损掉,也节流了输电成本。这还也为家用太阳能发电系统在输电不方便的西部大规划运用供应了前提。
2.3太阳能光伏发电自身不运用燃料,不排放包括温室气体和其他废气在内的任何物质,不污染空气,不发生噪声,对情况友爱,不会蒙受能源危机或燃料市场不变而形成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
2.4太阳能电池组件构造简略,体积小,分量轻,便于运输和装置。光伏发电系统建立周期短,而依据用电负荷容量可大可小,便利灵敏,极易组合、扩容。
3光伏发电量影响因素
3.1光伏电站的选址
光伏电站的选址不合理,体现有:设计屋顶光伏电站只考虑阴影情况、屋顶面积,忽视屋顶载荷条件、当地的风力等级;不考虑当地太阳能资源情况是否适合建设光伏电站,导致系统发电量低,与国家建设节约型社会的初衷不符;不考虑既有配电系统是否有足够的接入条件,导致接入系统批准困难,最终光伏系统限电运行,没法充分利用绿色能源。
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3.2电池板不匹配损耗
该类损耗影响发电量约1.3%。并网光伏电站的电池方阵进行电池组件串、并联时,理想状态是将工作电流基本相同的串联在一起,再将组件串中工作电压基本相同的并联在一起。但在实际安装时很难做到,而且每一组件,其最佳工作电压和电流不一定完全相同,造成整个方阵的总功率小于各个组件的功率之和。
3.3电池衰减损耗
该类损耗影响发电量每年减少约1%。多晶硅光伏组件的老化衰减,主要是由于电池的缓慢衰减以及封装材料的性能退化所造成,导致组件主材性能退化的主要原因是紫外线的照射。
3.4遮挡损耗
该类损耗影响发电量约 5%。实际运行中,当电池方阵表面沉积灰尘或积雪时没有及时清洗,或有树叶、鸟粪等遮挡物长期存在电池组件上,不仅会影响系统发电量,而且遮挡物形成局部阴影,使组件局部长期发热,甚至引起热斑效应,产生的温度超过一定极限将会烧爆玻璃。
3.5温度影响
该类损耗影响发电量约4.5%。太阳能电池组件的额定功率是在标准测试条件下测定的,如果运行时,电池的温度高于25℃,输出功率将会减少。因为电池组件的光电转换效率随温度的增加而下降,太阳能电池温度每升高1℃,功率减少0.35%。
3.6电气设备损耗
该损耗包括逆变器损耗、变压器损耗、直流和交流电缆损耗,影响发电量分别约为3%、2.5%、2%。
3.7系统故障及维护损耗
该类损耗影响发电量约0.5%。实际运行中,发生电池组件破损、汇流箱内公母头烧损等故障后进行维护处理会影响发电量。
4提高光伏电站发电量的建议和意见:
4.1从设计源头做起
在可研设计阶段,优化电站设计,使得光伏电站的设计做到最佳,提高电站的发电效率。如:选择最佳倾角,确保全年接受的太阳辐照量最大;优化光伏电站组串数,目前电站大多为20块组件一串,其实这个设计并不是最佳,根据实际情况,在青海地区,可以选择在22块,这样提高了逆变器的输入直流电压,可以使逆变器早晚多工作一段时间,通过以前的对比,至少可以比20块的每天多工作20分钟;优化厂区布置、汇流箱布置、电缆走经,确保损耗降到最低;确保逆变器室通风,这个关乎逆变器工作效率及逆变器寿命,从多个电站的实际运行来看,逆变器的通风散热对逆变器工作影响很大,对提高发电量至关重要。
4.2设备选型
要提高电站的发电量,设备性能一定要可靠,质量要过硬,电站设备要是经常出故障,停机,对光伏电站的影响特别大,发电量很容易损失。订货阶段,要对设备供货厂提出高标准、严要求。如组件,需要组件厂家,尽可能提供同一批次的组件,包装时尽可将电流统一的包装在一起,这样串联在一起,效率最大;汇流箱、逆变器、箱式升压变、开关柜等要提出适合青海高海拔运行要求,要考虑电气设备的高海拔降效,同时也要考虑青海的特殊天气情况,温差大、紫外线强、风沙大等因素。从设备的可靠性上,确保光伏电站正常发电,提高发电量。
4.3施工阶段
好的设计、好的产品、最终要靠施工来实现他的功能。在施工阶段一定要严把施工质量观、严格按照设计图纸施工、施工质量符合规范要求。使得光伏电站整个系统能够有效的运行起来,从施工阶段的高质量、高标准要求来确保光伏电站以后的稳定运行,从而保证发电量。
参考文献
[1]王大飞.如何提高大中型并网光伏电站的发电量[J].硅谷,2012, (15):170-171.
[2]吴永强.宁夏大唐国际青铜峡光伏并网电站维护浅谈[J].科技信息,2012,(31):430 -431
论文作者:王旭
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/23
标签:光伏论文; 发电量论文; 电站论文; 组件论文; 逆变器论文; 电价论文; 太阳能论文; 《防护工程》2017年第36期论文;