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光伏电站设备很多,上述示例中的30MW光伏电站有420台汇流箱,每个汇流箱下有16条支路(共6720条支路),每条支路有20块电池板(共134400块电池板),设备总量巨大。而数量越多,设备发生故障的频率就越高,产生的电量损失也越大。常见的问题主要有光伏组件烧毁、接线盒起火、电池板碎裂、引线虚焊,汇流箱支路故障等,为了降低这部分的损耗,一方面要加强竣工验收力度,通过有效的验收手段保障电站设备与是从质量,包括出厂设备质量、设备安装、排布达到设计标准,电站施工质量等;另一方面要提升电站智能化运行水平,通过智能化辅助手段进行运行数据分析,及时找出故障源,进行点对点的故障排查,提升运维人员的工作效率,降低电站损耗。
(2)遮挡损耗
由于光伏组件安装角度、排布方式等因素影响,导致部分光伏组件被遮挡,影响光伏阵列的功率输出,导致电量损失。因此,在电站设计施工过程中,要避免光伏组件处于阴影中,同时为了降低热斑现象对光伏组件的损坏,应加装适量旁路二极管将电池组串分为若干部分,使得电池串电压和电流按比例损失,减少损失电量。
(3)角度损耗
光伏阵列的倾角根据目的不同在10°~90°范围内变化,通常选择所处的纬度。角度选择一方面影响太阳辐射强度,另一方面由于尘埃、积雪等因素影响光伏组件发电量,例如角度设定45°以上时,能够使20~30cm厚的积雪靠自重滑落,较少因积雪遮挡造成的电量损失。同时,可通过智能化辅助手段控制光伏组件角度,以适应季节、天气等变化,最大限度提升电站发电量。
(4)逆变器损耗
逆变器损耗主要体现在两方面,一是逆变器转化效率引起的损耗,二是逆变器的MPPT最大功率跟踪能力引起的损耗。这两方面都是由逆变器自身性能决定,通过后期运维降低逆变器损失的效益较小,因此锁定电站建设初期的设备选型,通过选择性能较优的逆变器降低损耗。后期运维阶段,可通过智能化手段采集逆变器运行数据并进行分析,为新建电站的设备选型提供决策支持。
通过以上分析可知,损耗将造成光伏电站的巨大损失,应首先通过降低重点区域损耗提高电站的综合效率。一方面通过有效的验收工具保证电站的设备及施工质量;另一方面在电站运维过程中,要借助智能化辅助手段,提升电站的生产运行水平,提高发电量。
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