前言:经济迅速进步,人们开始在用电方面不断提高要求。然而能源紧张,让诸多的电力企业面临诸多的压力。光伏发电这类的新发电方式,若是可以得到广泛应用,可以缓解能源紧张带来的诸多问题。要想让分布式光伏发电达到高效,就要采取适当措施,让光伏发电更加合理和科学。本文对光伏发电的影响因素展开分析,对如何提升光伏发电的效率提出建议,希望对光伏发电的有效应用起到促进的作用。
1分布式光伏电站
光伏发电系统能够将光能转为相应的电能,其主要工作环节就是提倡就近发电、并网以及转换与应用的过程,是一项最为高效的发电形式。此外,分布式光伏发电体系具有输出功率较小,其污染程度低,以及发用电可以并存的基本优势,应用功能该体系可以在很大程度上缓解我国局部电网基本的用电紧张现象,同时给我国有关部门或是用电客户带来很大的经济效益,因此其在配电网中应用最为广泛。
分布式光伏发电站是规模小和资源分散,及在用户附近需要布置新型的发电体系。该类发电形式的接入电压一般状况下在10kV,及更低电压。分布式光伏电站在具体的发电过程,应借助一定的光伏组件,并将现代化太阳能技术转为电能,该类发电形式是目前建筑屋顶应用发电的主要项目,该类项目应接入到现有公共电网过程中,并与其相配合,并共同满足用户用电实际需求,但一旦没有接收到公共电网的支持,分布式广发发电体系也很难满足用电质量和供电的可靠性。分布式光伏电站发电工作的基本,首先应注重输出功率的大小,其次就是注重其环保性,建设光伏电站和布置方式需要更为灵活。对分布式广发发电系统的应用,应在一定范围内,需要缓解部分区域用电紧张或是其他不良问题。
2提升光伏电站发电效率的重要性
虽然光伏电站是利用可再生清洁能源——太阳能进行发电的,在发电过程中基本不会产生污染物,但是在目前的技术发展背景下,用于制造光伏发电装置的资源投入较大。同时,目前为了增加电能生产,比较主流的方式是扩大太阳能电池板的布置数量及面积,这不仅导致光伏电站发电设施需要占用过多土地资源,还会导致光伏发电的效率增长空间缓慢。提升光伏电站发电效率,不仅有助于满足社会越来越大的电能需求,还能有效发挥光伏发电这一清洁能源发电技术的生态环保价值。从另一个角度来讲,提升光伏电站的发电效率,也是有效提升发电站效益的关键方法。
3实际案例分析
3.1项目概述
光伏电站装机容量30MW,在原址为芦苇沼泽地建成总占地面积约1200亩,鱼塘水面面积约850亩,是特有的“渔光互补”型光伏发电项目,以其为例浅析光伏电站如何提升发电效率。
3.2影响发电量背景原因
光伏电站距周边鱼塘较多且离湿地区域较近,加上光伏区螃蟹养殖,吸引了大量的鸟类来此次捕食。固定的光伏组件成为了鸟类栖息的落脚点,鸟类在栖息的过程中将粪便遗留到了光伏组件上,在光伏组件上形成大量的热斑,严重得影响了光伏组件的安全运行和发电量;电站原址为芦苇滩,鱼塘注水后芦苇开始疯涨,进入夏季芦苇的高度已超过光伏组件下沿,对光伏组件形成遮挡,造成大量组件形成热斑,影响发电量。电站特殊的方阵结构,清洗成本是普通地面光伏电站的4倍,外委单位清洗成本较高、周期较长且不能及时清除组件表面脏污,影响电站总体发电效率;由于光伏组件投运6年之久,部分组件背板接线盒内接线烧融断裂,造成组件衰减至额定功率1/3,部分组件受外界因素和组件边框长时间受力,组件钢化玻璃面破损,组件损坏;夏季环境温度较高,集装箱式逆变器散热通风管道通风量有限,运行至中午阶段逆变器温度较高,影响逆变器转换效率。
3.3提升策略
电站经过10个多月的综合治理,截止2021年10月31日,电站在304天左右的时间里,其中有144天左右的阴雨浮沉天气、2天全站停电的情况下,累计完成发电量3670万千万时,完成年度计划的84.96%。同时根据《光伏发电效率技术规范》GB/T39857-2021光伏发电单元能效计算方法,得出2020年光伏发电单元能效约为85.58%,2021年光伏发电单元能效约为90.91%,同比提升约5.33%,提升效果明显。
计算方法:测试步骤获取的测试数据按式计算光伏发电单元能效:PRsys=(Esys.r/cIsys)/(Gsys/G0),式中:PRsys为光伏发电单元能效;Esys.r为r时段光伏发电单元输出的总发电量,单位为千瓦时(kWh);cIsys为光伏发电单元安装容量,单位为千瓦(kW);Gsys为r时段光伏发电单元光伏方阵倾斜面单位面积总辐照量,单位为千瓦时每平方米(kWh/m2);G0为标准条件下的辐照度,G0=1,单位为千瓦每平方米(kW/m2)。
3.3.1日常管理维护
针对光伏电站的建设和应用,也需要在日常运行管理方面进行创新,为提升发电效率创造良好的运行环境。在该项目中,项目小组针对光伏电站设施制定了完善的维护管理机制,一方面通过各类仪器对太阳能电池板、逆变器、控制器等关键元件运行情况进行监测,及时发现异常情况,采取合理方式进行处理,降低关键组件的故障率。同时,通过对当地外部环境情况以及发电效率数值的动态分析,对太阳能电池板进行动态调整,以尽量保证其处于更优运行状态。另外,做好以太阳能电池板为主的露天设施的检修保养工作,及时清理杂质、修复损伤,以进一步提升整个项目的发电效率。
3.3.2巩固措施
持续开展水草治理,确保进入冬季前全部清理干净光伏区杂草,防止火灾隐患。持续开展组件清洗工作,确保组件表面清洁。加强光伏区巡视检查,发现防鸟线掉落、松动后,及时进行紧固修复。加强鱼塘内水质检测,确保水系良好,否则将会导致鱼塘内鱼类大量死亡、引来大量飞鸟,鸟屎会严重遮挡组件形成热斑,热斑严重时烧损组件。加强逆变器、汇流箱等设备维护保养,减少故障停机时间。定期开展光伏区组件红外测温,及时修复热斑、破碎组件,确保组件完好。
3.3.3总结及建议
自主清洗组件时避免精益求精。由于自主清洗人员较少,如果清洗过程中精益求精,组件是彻底清洗干净了,但是全部清洗一遍组件周期将会很长,导致总的发电量提升不明显。快速用水将组件表面浮灰清洗干净,全部清洗一遍组件用时较短,发电量提升明显;水草治理过程中,采用人工割草时将草从水面以下割掉,水将从切割处灌入草中心、草会彻底死掉,若从水面以上割掉草将会从根重新发芽长出;加强员工技能培训,提高设备检修维护的业务能力,提高各项工作任务的执行力;防鸟线安装过程中,必须要安装在组串上边沿正上方,如果超前或滞后,将都会失去防鸟功能。
结束语:
综上所述,在我国社会经济快速发展、电力生产规模逐步扩大的背景下,光伏发电作为一种具有极高环保价值的发电技术,在各个领域中的应用备受重视。在目前我国光伏电站建设规模逐步扩大的情况下,需要重视对提升发电效率的技术研究,进一步发挥该技术的应用价值。
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