摘要:近些年来,我国出台了各项一系列治理环境的政策法规,加大了环保力度,尤其是对新能源的开发和利用,国家财政专项专用。屋顶分布式光伏电站的普及和建设,填补了一片空白,其发展前景不可估量。本文就以分布式光伏电站运行的影响因素展开了相关的分析,希望有助于该类问题的进一步研究。
关键词:分布式;光伏电站;电站运行
1分布式光伏电站的简述
1.1分布式光伏电站的基本概念
分布式光伏电站通常是指利用分散式资源,装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统,目前建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目是应用最为广泛的,工业区厂房屋顶上的安装最为普遍。装机容量在1-10MW之间的光伏系统大多选择接入10kv或是35kv的配电网中,主要系统配置是0.4kv的配电网接入装机容量不大于1MW的光伏电站。装机容量在10-50MW的光伏电站可接入10kv的配电网,50MW的光伏系统可以直接接入220kv的输电网中。
1.2分布式光伏电站的主要特点
1.2.1输出功率偏弱
对比集中电站的输出功率达到上千万千瓦甚至更高上百万的输出规模。光伏发电的模块设计方式决定了它的规模大小可根据模块要求进行调整,依据场地不同改变光伏设计的容量。通常来说,一个分布式光伏发电量可以达到上千千瓦。
1.2.2污染小
分布式光伏发电的一个显著特点就是污染小,具有环保效用。它在整个工作过程中发电没有噪音,也不会排放任何有害气体,自然也没有污染。
1.2.3有效缓解了电力供应不足
一般这种设计系统发电量在白天供电量最大,相应的白天也是用电高峰,正好满足了广大群众的用电需要。
1.2.4分布式光伏电站设备安装位置分散独立
屋顶的大小和位置决定了分布式组件安装的规模和位置,分布式主要就是将一栋栋屋顶利用起来使用。
2分布式光伏电站运行的影响因素
2.1光伏电池板周围杂物的遮挡,会降低光伏电池板上的光照强度,降低光伏电站的发电效率。如农村地区的光伏电站,由于周围杂草及树木的生长,会发生树木或杂草遮挡光伏电池板的情况;居民房屋上的光伏电站,房顶周围的建筑、树木都有可能遮挡光伏电池板;在大风天气下飘来的树叶、塑料袋等杂物也会遮挡光伏电池板。
2.2由于光伏发电系统设备连接采用电缆,部分安装接头采用橡胶或塑料的绝缘设备,在户外运行较久后,容易老化,造成绝缘层破损或松动,易引发电气设备短路,造成设备损失或人员触电伤害。
2.3光伏模块(组件)暴露在户外,容易积累风沙、灰尘等污垢、若没有及时清理,影响的不仅是发电能量,还会缩短光伏电池板及其配套部件的使用寿命[1]。光伏模块对温度十分敏感,灰尘等污垢在表面积累后,被污垢遮挡的部分的温度会升温加速,导致该部分温度过高,容易被烧坏形成暗斑,这就是“暗斑效应”。据了解,一块占光伏电池板面积1/60大小的热斑,将会影响整块光伏电池板1/3的发电能量,同时也会导致光伏模块使用寿命至少减少10%。
2.4阴雨天气和高温潮湿的环境容易引发电气设备锈蚀,缩短光伏发电系统设备的使用寿命,如光伏电站的逆变器、配电箱等。同时设备被水淹或者被水浸湿后,连接逆变器和光伏电池板的电缆连接部位容易发生短路,造成设备损坏。
3分布式光伏电站运维现状存在的问题
3.1屋顶设备存在问题
为了尽可能利用租用的屋顶,一般屋顶光伏电站设计的排列方式较为集中,成片大片的组件铺设,这种铺设方式给运维带来的困难是:组件清洗困难、组件拆卸不方便,易造成踩踏组件造成破碎或者隐裂的情况[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外为避免屋顶受台风的影响,彩钢瓦屋面铺设的组件就沿着彩钢瓦铺设的角度紧贴着铺设,此种布设虽然降低台风影响,但给运维人员带来的困难是:巡视无法观察组件背面,尤其是直流侧大部分电缆和MC4的运行情况,也给组件运行环境造成不通风背部发热较大降低发电效率的弊端。
3.2分布式光伏电站的效益及补贴
分布式光伏电站在污染的笼罩下,运维环境的恶化中,发电效益远比可研要低很多[3]。组件本身的衰减,撇开天气原因,就污染而言,导致组件转换的发电量正在持续降低,逐年大幅度降低。效益的降低又将无法保证优质的运维水平。
3.3电力系统规范化运维保障
对于分散式管理的运维团队而言,通常一个投资主体会建设几个分布式光伏电站,一个运维团队管理几个电站。集中监控模式便能满足电力系统安全规程相关要求,比如“两票三制”,但是在仅有人员的前提下难以保障每个电站都有值班人员,导致发生故障或者电气火灾时没能及时处理和阻绝。分散式的运维模式能够保障现场实时有监盘巡视人员,但难以保障“两票三制”有效落实,常常出现的是一张工作票三种人都凑不齐的尴尬局面。
3.4经验积累较少
该设备推广后,由于每日运行,专业运行维护人员的维护就跟不上,很多没有经过太多实战经验的维护工作者大多缺乏基本的现场处理应急能力[4]。由于是新生产业,大多对传统电力行业维修能力强的工作人员并无光伏电站的维修经验,更没有关于该行业设计功能成熟维护体系可以让工作人员系统的培训借鉴。
4分布式光伏电站运维措施
4.1加强对光伏电站的定期巡检,若发现光伏模块存在玻璃破碎、背板灼烧、明显颜色变化,以及接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁等问题应立即调整或更换光伏模块。注意观察所有设备的外观锈蚀、损坏等情况,用手背触碰设备外壳检查有无温度异常,检查外露的导线有无绝缘老化、机械性损坏,箱体内有无进水等情况。检查有无小动物进入现象。发现缺陷应立即采取有效应对措施,予以解决。对于逆变器应定期清洁检查冷却风扇是否正常,定期清除机内的灰尘,检查各端子。在遇到恶劣天气,如大风、冰雹等自然灾害后,光伏电站出现发电能量明显下降或其他异常情况时,一定要及时通知厂家售后人员对系统进行检测[5]。
4.2加强对有关运维人员的培训,使其了解和掌握光伏发电系统的基本工作原理和各设备的功能,并要达到能够按要求进行电站的日常维护工作,具有判断一般故障产生原因并解决的能力。
4.3在设计初期要进行充分的调研,在光伏电站站址的选择上,要多考虑最大降水量、积水深度、排水条件等水文条件。针对性地设计光伏系统的支架基础及电气设备的安装高度。在逆变器、配电箱的设计选型上,选择中性盐雾实验标准高的设备。在雨季或者强降雨来临前,在容易产生积水的部位增设临时排水设施。
4.4定期对光伏模块表面进行清洁,在清洁过程中应使用柔软洁净的布料擦拭,严禁使用腐蚀性溶剂或用硬物擦拭;宜选择在早晨或者下午较晚日照较弱的时段进行清洁工作。在清洁过程中不宜使用与光伏模块温差较大的液体清洗组件,在冬季气温较低时段,应避免对光伏模块进行冲洗。
结束语
总之,在我国多样化产业的发展和近年来节能减排、绿色发展的形势下,越来越多的光伏电站涌现在众人面前,尤其是分布式光伏电站凭借国家和地方政府的补贴政策刺激下发展迅速。这对我国电力行业的持续发展有重要意义,需要引起重视。
参考文献:
[1]沈亮.电气自动化技术在电力工程中的应用与瞻望[J].科学技术创新,2018(35):186-187.
[2]但春林.电气自动化技术在电力工程中的应用探究[J].科技风,2018(14):169.
[3]徐志灵.电力工程中电力系统自动化技术的应用剖析[J].江西建材,2017(04):219+221.
[4]许斌,李博,李晓源.探讨电力工程中的电力自动化技术应用[J].山东工业技术,2017(01):184.
[5]张冬.试论电力自动化技术在电力工程中的应用[J].中国高新技术企业,2016(04):45-46.
论文作者:李晓乐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
标签:光伏论文; 电站论文; 分布式论文; 电池板论文; 组件论文; 屋顶论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第30期论文;