集中式光伏电站发电效率提升研究综述
摘要: 光伏发电作为一种清洁能源发电方式,具有环保、可再生等优势,得到了广泛应用。目前,集中式光伏电站的规模逐年扩大,但是在发电效率方面仍然存在着提升的空间。集中式光伏电站所面临的挑战包括温度、局部阴影等自然因素影响,也包括光伏组件、逆变器等潜在的电力损耗、效率等问题,同时还包括运维管理等人为因素影响。解决这些挑战可以最大程度地提高集中式光伏电站的发电效率,达到降低能源成本、减少碳排放等目的。

1集中式光伏发电存在的问题

1.1设计不全面

在设计过程中,一些集中式光伏电站存在明显的不足之处,而那些临近农牧业的电站在光伏模块类型的设计上也不够精准。这导致了它们在实际运作中可能会因为农牧业的需求而表现出性能不佳,从而影响安装方法和预定的高度或间距。发电站在选址以及方阵布局的选择过程中存在很多问题,如果选择不恰当的地点或方阵配置不恰当,发电效果可能会受到限制。

1.2效能损失较大

在光伏发电的应用中,为了确保部件的清洁,组件清洗是不可避免的过程,而这又会受到风沙的影响,使其表面容易发生磨损。另外,在光伏电站内,匹配模块也可能出现电能损耗。电站内的任何串联电路都可能因组件之间存在的电流不平等而导致电能损失,而在任意并联电路中,由电压不一致引发的电压损失也会出现。这类类型的电能损失占到总损失的超过8%的比例。

1.3维护不足

山地光伏电站的工作环境相对复杂,尤其是因为它的坡度经常较大,所以进行清洗组件的维护以及环境清理变得尤为棘手。组件大棚四周经常有鸟类栖息,由此产生的鸟粪导致组件表面出现严重污染形成的热斑,这对光伏电站的效率造成了打击,进而影响了发电效果并降低了发电的实际效果。随着社会进步的步伐,人们对电力的需求持续上升,因此确保电力的稳定性和安全已经被视为重要的议题。进一步强化光伏发电设备的运行和维持管理能显著提升发电效果。在光伏发电中,部分问题是在实地检测到问题后才寻求答案的,这种方法滞后很多,其运维能力也相对不足,这样极易为电力公司带来巨大的经济损失。

2提升集中式光伏电站发电效率的策略

2.1提高设计水平

为了使集中式光伏电站的发电效能更高,有必要加强光伏电站的整体设计工程。为了增强发电效率,这项措施尤为关键。在设计光伏电站的过程中,我们应当重视各个设计方案的对比与分析,对这些设计进行深入和细致的研究,以便构建出科学且可信赖的光伏电站的运作策略。这种做法有助于在一定层面上维护集中化光伏电站的正常操作状态。在研究光伏电站的发电效能时,为了确保电站整体的运营和设计策略能够顺畅结合,我们需要加强电站设计的标准化流程,这样可以稳健地提高集中式光伏电站的发电总体效率。

2.2对电力设备以及相关装置进行合理选择

确保电力设备及其他相关设备处于高质量状态是增强发电效能的关键步骤。电力设备的型号选择将直接决定集中式光伏电站电能传输和电能转化的效率。所以,在建设集中式光伏电站的过程中,应当基于电力设备的状况和其他相关配置来做出明智的选择,努力按照电站的实际规模和建设状况选取高品质和表现优异的电力设备。在目前的集中分布电站建设中,尽管存在多种电力设备的型号,但这些不同型号在实际使用中发电效益仍存在显著差异。

2.3加强施工控制工作

建设集中式光伏电站的质量肯定会在某种程度上影响到其电力产出的效率。因此,当我们在集中式光伏电站开展建设和施工时,需要在电站建设的每一步中都遵循统一的规定和管理流程,以确保我们所使用的建筑方法完全达到光伏电站的施工要求。在这个时刻,我们必须采纳高效策略以保证集中光伏电站的建设成果与其品质相匹配。集中式光伏电站在其整个建设周期内,将需要面对多个施工任务,针对这些不同的项目采取专门设计的施工管理方法,以确保在电力供应建设过程中也能提升光伏电站整体的工作效果。比方说,在建立集中电站的遥远电力控制中心时,对总体的电力体系进行合理的管理和保养是非常关键的。这将确保在电力系统工作时,能够远程地实时观察其整体运作,以获取它的工作状况,从而进一步提高电力系统的工作效率。

2.4优化后期运行维护机制

在集中式光伏电站的后续运营阶段,对系统维护管理的强化成为一种关键手段,用以提升该光伏电站的发电效能。当大多数时候,集中式光伏电站规模都相对较大,这导致其在后期的运营和维护时的工作量也比较繁重,从而增加了运营和维护管理的挑战。当集中式光伏电站处于后期运营和维修阶段时,有必要设立专业的维护团队,以确保光伏电站的日常保养工作得以执行。供电公司的电工专业人员应当主动掌握光伏电站的相关概念和知识,并学习相应的光伏电站的保养技巧,以期提升集中式光伏电站的后续维护效率。然而,我们必须认识到,采用人为维护方法是有其缺陷的,尤其是部分传统电力系统中的电工,由于没有足够的光伏电站专业知识来处理。他们在后续的维护工作中,只能处理较为基础的运行异常,而对复杂问题的处理效果有限,这可能会在一定程度上影响到维修与运行的效率。为此,电力公司有必要增强对光伏电站维护管理人员的教育与培训,并利用电力公司的内部资源网络,定期分享关于光伏电站的管理与维护知识。我们可以邀请专业的电气工程师来为大家开展特定的学习和讲座。为了最大化光伏电站的运营和维护效果,确保集中式光伏电站能稳定工作,并提升其发电的效率,我们必须对光伏电站的经营和维护工作给予足够的重视。

3光伏电站发展前景

3.1组件级电力电子器件应用日益广泛

由光伏电力电子设备发展历程来看,从集中式逆变器到组串式逆变器的迭代发展,实现了从系统级MPPT到组串级MPPT的升级,系统发电量提升3%以上。而从组串式逆变器到以微型逆变器为代表的组件级电力电子器件解决方案,通过实现光伏系统的组件级优化发电和监控,将会让系统发电量和安全性得到进一步提升。

3.2人工智能增效

人工智能技术将普遍应用到强波动和不确定性高的新能源领域。在系统优化方面,利用电站产生的海量数据可以寻找最优角度,提升光伏发电效率。利用人工智能对MPPT跟踪算法进行优化,同样可以提升发电量。在检测诊断方面,利用智能IV诊断功能,在对组串电流电压曲线进行分析的基础上,辅助以红外、可见光等检测结果,全面提升组件故障定位与定性效率。

结束语:总而言之,在当前的电力行业发展过程中,对可再生能源进行充分应用,有利于提高电力行业的生态环保效益。在当前的配电网中对光伏电站进行应用能够在一定程度上缓解紧张问题。集中式光伏电站规模比较大,将其并入公共电网中能够增加供电电量,满足在社会经济不断发展过程中对电能的需求。为了尽可能提高集中式光伏电站的发电效率,需要加强设计工作。此外,要加强定期检查和维护工作,确保集中式光伏电站能够正常稳定运行,提高其应用水平。

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