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光伏电站运维下一站比拼:成本和价值(4)

光伏逆变器  来源:中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司  作者:薛葵  2015/5/5 9:35:09  我要投稿  

3.故障影响范围及其造成的发电量损失比较

电站建成运行一定时间后,各种因素导致的故障逐渐显现。

3.1集中式方案分析

就采用集中式方案的光伏系统的各节点及设备而言,不考虑组件自身因素、施工接线因素及自然因素的破坏,直流汇流箱和逆变器故障是导致发电量损失的重要源头。

如前文所述,直流汇流箱故障在当前光伏电站所有故障中表现较为突出。一个1MW的光伏子阵,一个组串(假设采用20块250Wp组件,共5kW)因熔丝故障不发电,即影响整个子阵发电量约0.5%;如果一个汇流箱(16进1出,合计功率80kW)故障,即导致涉及该汇流箱的所有组串都不能正常发电,将影响整个子阵发电量约8%。因汇流箱通信可靠性低,运维人员难以在故障发生的第一时间发现故障、处理故障。多数故障往往在巡检时或累计影响较大时才被发现,但此时故障引起的发电量损失已按千、万计算。

如果一台逆变器遭遇故障而影响发电,将导致整个子阵约50%的发电量损失。集中式逆变器必须由专业人员检测维修,配件体积大、重量重,从故障发现到故障定位,再到故障解除,周期漫长。按日均发电4h计算,一台500kW的逆变器在故障期间(从故障到解除,按15d计算)损失的发电量为500kW×4h/d×15d=30000kWh。按照上网电价1元/kWh计算,故障期间损失达到3万元。

3.2组串式方案分析

同样不考虑组件自身因素、施工接线因素及自然因素的破坏,采用组串式方案的光伏系统因没有直流汇流箱,无熔丝,系统整体可靠性大幅提升,几乎只有在遭遇逆变器故障时才会导致发电量损失。组串式逆变器体积小,重量轻,通常电站都备有备品备件,可以在故障发生当天立即更换。单台逆变器故障时,最多影响6串组串(按照每串20块250Wp组件串联计算,每个组串功率为5kW),即使6串组串满发,按照日均发电4h计算,因逆变器故障导致的发电量损失为5kW×6×4h/d×1d=120kWh。按照上网电价1元/kWh计算,故障导致发电损失为120元。

考虑更极端的情况,电站无备品备件,需厂家直接发货更换,按照物流时间7d计算,故障导致发电损失为120元/d×7d=840元。

3.3比较结果

两种方案对比计算数据见表1。

表1两种方案对比计算数据

注:1.组串每串按20块250Wp组件串联计算,每个组串功率5kW;

2.直流汇流箱按16进1出计算,每个汇流箱合计功率80kW;

3.日均发电按4h计算,集中逆变器修复时间按15d计算,上网电价按1元/kWh计算。

从表1可以看出,相比集中式方案故障损失动辄上万的情况,组串式方案优势显而易见,其因故障导致的损失仅相当于集中式方案的几百分之一到几十分之一。

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