Губитак електране заснован на губитку апсорпције фотонапонског низа и губитку инвертора
Поред утицаја фактора ресурса, на производњу фотонапонских електрана утиче и губитак опреме за производњу и рад електране. Што је већи губитак опреме електране, мања је производња електричне енергије. Губитак опреме фотонапонске електране углавном обухвата четири категорије: губитак апсорпције фотонапонског квадратног низа, губитак инвертора, губитак водова за сакупљање енергије и кутијасти трансформатор, губитак појачивачке станице итд.
(1) Губитак апсорпције фотонапонског низа је губитак снаге од фотонапонског низа кроз кутију комбинатора до краја једносмерног улаза инвертора, укључујући губитак услед квара фотонапонске компоненте опреме, губитак заштите, губитак угла, губитак једносмерног кабла и губитак гране кутије комбинатора;
(2) Губитак инвертора односи се на губитак снаге узрокован конверзијом једносмерне у наизменичну струју инвертора, укључујући губитак ефикасности конверзије инвертора и губитак могућности праћења максималне снаге MPPT;
(3) Губитак снаге на сабирној линији и кутијском трансформатору је губитак снаге од улазног краја наизменичне струје инвертора кроз кутијски трансформатор до бројила снаге сваке гране, укључујући губитак на излазу инвертора, губитак конверзије кутијског трансформатора и губитак у линији постројења;
(4) Губитак у појачивачу енергије је губитак од бројила снаге сваке гране кроз појачивач енергије до бројила на улазу, укључујући губитак главног трансформатора, губитак трансформатора станице, губитак сабирнице и друге губитке у водовима станице.
Након анализе октобарских података за три фотонапонске електране са свеобухватном ефикасношћу од 65% до 75% и инсталираним капацитетом од 20 MW, 30 MW и 50 MW, резултати показују да су губици апсорпције фотонапонског низа и губици инвертора главни фактори који утичу на излаз електране. Међу њима, фотонапонски низ има највећи губитак апсорпције, који чини око 20~30%, затим губици инвертора, који чине око 2~4%, док су губици на сабирном водову и трансформатору и губици на појачивачу релативно мали, са укупно око 2%.
Даљом анализом горе поменуте фотонапонске електране од 30 MW, утврђено је да инвестиција у њену изградњу износи око 400 милиона јуана. Губитак снаге електране у октобру износио је 2.746.600 kWh, што чини 34,8% теоријске производње електричне енергије. Ако се израчуна по цени од 1,0 јуана по киловат-сату, укупан губитак у октобру износио је 4.119.900 јуана, што је имало огроман утицај на економске користи електране.
Како смањити губитке фотонапонских електрана и повећати производњу електричне енергије
Међу четири врсте губитака опреме фотонапонских електрана, губици на сабирној линији и кутијастом трансформатору и губици на појачивачкој станици су обично уско повезани са перформансама саме опреме, а губици су релативно стабилни. Међутим, ако опрема откаже, то ће изазвати велики губитак снаге, па је неопходно осигурати њен нормалан и стабилан рад. Код фотонапонских низова и инвертора, губици се могу минимизирати раном изградњом, а каснијим радом и одржавањем. Конкретна анализа је следећа.
(1) Квар и губитак фотонапонских модула и опреме комбиноване кутије
Постоји много опреме за фотонапонске електране. Фотонапонска електрана од 30 MW у горњем примеру има 420 разводних кутија, од којих свака има 16 грана (укупно 6720 грана), а свака грана има 20 панела (укупно 134.400 батерија). Укупна количина опреме је огромна. Што је већи број, већа је учесталост кварова опреме и већи је губитак снаге. Уобичајени проблеми углавном укључују прегореле фотонапонске модуле, пожар на разводној кутији, поломљене панеле батерија, погрешно заваривање водова, кварове у гранама кола разводне кутије итд. Да бисмо смањили губитак овог дела, с једне стране, морамо ојачати пријем завршетка и осигурати га ефикасним методама инспекције и пријема. Квалитет опреме електране повезан је са квалитетом, укључујући квалитет фабричке опреме, инсталацију и распоред опреме који испуњавају стандарде пројектовања, као и квалитет изградње електране. С друге стране, неопходно је побољшати интелигентни ниво рада електране и анализирати оперативне податке помоћу интелигентних помоћних средстава како би се на време открио извор квара, извршило директно решавање проблема, побољшала ефикасност рада особља за рад и одржавање и смањили губици електране.
(2) Губитак сенке
Због фактора као што су угао инсталације и распоред фотонапонских модула, неки фотонапонски модули су блокирани, што утиче на излазну снагу фотонапонског низа и доводи до губитка енергије. Стога је током пројектовања и изградње електране неопходно спречити да фотонапонски модули буду у сенци. Истовремено, како би се смањила оштећења фотонапонских модула услед феномена врућих тачака, треба инсталирати одговарајући број бајпас диода како би се низ батерија поделио на неколико делова, тако да се напон и струја низа батерија пропорционално губе и смањује губитак електричне енергије.
(3) Губитак угла
Угао нагиба фотонапонског низа варира од 10° до 90° у зависности од намене, а обично се бира и географска ширина. Избор угла утиче на интензитет сунчевог зрачења с једне стране, а с друге стране, на производњу енергије фотонапонских модула утичу фактори попут прашине и снега. Губитак енергије узрокован снежним покривачем. Истовремено, угао фотонапонских модула може се контролисати интелигентним помоћним средствима како би се прилагодио променама годишњих доба и времена и максимизирао капацитет производње енергије електране.
(4) Губитак инвертора
Губитак инвертора се углавном огледа у два аспекта, један је губитак узрокован ефикасношћу конверзије инвертора, а други је губитак узрокован могућношћу праћења максималне снаге MPPT инвертора. Оба аспекта су одређена перформансама самог инвертора. Корист од смањења губитака инвертора каснијим радом и одржавањем је мала. Стога је избор опреме у почетној фази изградње електране закључан, а губитак се смањује избором инвертора са бољим перформансама. У каснијој фази рада и одржавања, подаци о раду инвертора могу се прикупљати и анализирати интелигентним средствима како би се пружила подршка у одлучивању о избору опреме за нову електрану.
Из горње анализе може се видети да ће губици изазвати огромне губитке у фотонапонским електранама, а укупна ефикасност електране треба да се побољша смањењем губитака прво у кључним областима. С једне стране, користе се ефикасни алати за прихватање како би се осигурао квалитет опреме и изградње електране; с друге стране, у процесу рада и одржавања електране, неопходно је користити интелигентна помоћна средства како би се побољшао ниво производње и рада електране и повећала производња електричне енергије.
Време објаве: 20. децембар 2021.
