光伏发电站系统优化设计思考

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年12期   作者:颜学荣
[导读] 近年来,社会环境显著改善,人们的生活水平得到提升,科学技术的发展改变了人们的生活,随之出现的环境污染、能源危机等问题引起了人们的高度重视。
        颜学荣  
        江苏正辉太阳能电力有限公司 江苏 常州 213000

        摘 要:近年来,社会环境显著改善,人们的生活水平得到提升,科学技术的发展改变了人们的生活,随之出现的环境污染、能源危机等问题引起了人们的高度重视。逐渐地,人们提升了自身环保意识,各个领域逐渐开始研发新能源。太阳能属于新型能源,太阳能光伏发电技术在太阳能的作用下产生电力资源,并且具备可靠性强和运用简便的优势。近几年,我国相关部门提升了对光伏发电站建设的重视程度。据此,本文对光伏发电站系统创建的过程中存在的问题进行分析,并提出针对性的解决策略,希望能够国发电站系统的创建提供动力。
关键词:光伏发电站;系统优化;设备
前言:
        近年来,我国出台了与新能源产业相关的政策与法律法规,太阳能光伏产业在当前背景下迎来了发展机遇。但是在对光伏发电站的系统进行优化设计过程中仍然存在不足之处,例如,光伏发电站建设位置选择的不够科学、系统设备组件选择的不恰当等,上述因素均会对光伏发电站的发展产生影响。据此,本文分析光伏发电站系统优化过程中存在的问题,并提出优化策略,详情如下。
一、光伏发电站系统优化过程中的不足
(一)不能合理选择光伏发电站建设地址
光伏发电站在建设初期,相关工作人员应该对建设地址进行现场勘查,选择与发电站建设需求相符的地        点,对太阳能资源、电网技术条件、施工用水情况、地形条件等诸多因素进行充分考虑,在对所有因素进行辩证分析之后,对接项目建设及拟建厂址资料等,为地址选择的合理性提供保障。但是在当        前光伏发电站系统优化过程中,存在地址选择缺乏合理性的问题。首先,太阳能资源质量较差。相比之下,我国太阳辐射数据不足,部分工作人员在对太阳能资源水平进行评定时,不能够以相关规范        为依据,单独采用卫星遥感数据来开展评价工作,致使太阳能资源水平测量结果增加差异性。除此之外,部分工作人员为了能够使财务指标需求得以满足,有意放大太阳能资源水平,从而对发电站的收益产生了消极影响。其次,不能够对本地负荷消纳进行针对性分析。部分光伏发电站周围不具备充足的电网负荷消纳能力。因此,光伏发电站自身超负荷运作,导致许多装机无法投入生产。根据上文叙述可知,在对于光伏发电站建设地址进行选择时,要求工作人员对电网负荷消纳能力、太阳能资源水平等诸多因素进行充分考虑,确保地质选择科学合理。
(二)不能恰当选择系统设备组件
        光伏电站系统的建设是由诸多设别组件而构成的,在对构成社会组织进行选择时,能够直接对光伏发电质量及发电效果产生影响。当前,在选择光伏电站系统设备组建过程中,工作人员不能够对设备功率衰减等诸多因素进行充分考虑,在对发电量进行计算时,工作人员不能够将此数据纳入其中,通常        采用理想型衰减系数进行计算。实际上,组件功率衰减与国家标准有所差异。在一定程度上,会对最终计算结果产生影响。因此,工作人员在选择设备组建过程中,应该为组件稳定性提供保障,尽可能对发电衰减系数进行修正,确保发电站建设的科学合理。


二、光伏发电站系统优化方案
(一)优化太阳能资源
对太阳能资源条件数据的可靠性以及准确性进行验证,对发电站建设地点太阳辐射变化进行对比分析,        对工程数据进行处理,分析发电站建设地点环境气候情况,明确发电系数影响因素及太阳能资源损失系数,最后提高太阳位置参数,对计算公式进行合理选择,确保计算精准度。对阵列面辐射量计算方式进行优化,不可以选用单一的计算软件或者是参数来计算,避免导致结果出现差异。与此同时,在对辐射量进行计算时,应该在实际发电站阵列面的基础上,科学合理地选择计算模型,对其进行分析,并对发电量进行计算,为发电站经济收益的分析提供参考依据[1]。
(二)优化光伏组件串联与并联
        光伏发电站建设所在地的选择与所在地太阳辐射条件及地形气候等特性均会对发电站出力产生显著影响。因此,应以组件选择逆变器参数作为依据,与发电站建设所在地的测光数据及气象测试数据进行结合,在温度与辐射量双重条件下进行复核计算,为串联并联的设计合理性提供保障。与此同时,应该对发电站周围发电出力与太阳辐射情况进行精准分析,对串联、并联计算结果进行优化。在对光伏组件串联并联数据进行优化过程中应该遵循如下原则。首先,太阳电池组件以串联方式形成的组件序列,其最高输出电压不得超过太阳电池组件本身最大允许系统电压,且输出电压的变化范围必须在逆变器正        常工作的允许输入电压范围之内。太阳能电池组件以串联的方式组成序列,序列最高输出电压不得高于太阳能电池组件本身所允许的最高电压值。此外,输出电压值产生的变化范围一定要在逆变器正常工作范围之内。其次,在选择电池组件串联数量过程中,应该对逆变器输入电压、局部太阳辐射条件和局部环境温度等诸多因素进行充分考虑。太阳辐射率与电池组件输出功率呈正比关系,但是却与温度与环境等因素成反比关系,期间变化规律较为复杂,并非直线规律。除此之外,一般情况下,环境与温度变化和太阳辐射强度呈现正比关系。由此可知,在对电池组件串联电压进行分析过程中,应对发电站        建设地点的环境、气候等诸多因素进行充分考虑之后,再进行分析。再次,为了使光伏发电站直流耗损降低,太阳电池组串联之后输出电压应尽量取高,同时应该满足第一个要求,并且接线应该存在便利性。最后,在选择电阻串并联数量过程中,应该对光伏发电站建设地点的太阳辐射情况、温度环境情、气候条件及直流通路耗损对于阵列输出功率产生的影响等诸多因素进行具体分析,光伏阵列输出功率应匹配逆变器直流,在相同逆变器子阵列的基础上选择功率相同,且其他性能参数极为相似的组件,在同一逆变器上接入距离相对近的汇流箱,在另一台逆变器上接入距离相对远的汇流箱,降低直流压降级组件差异性对MPPT产生的影响,使发电量得以提升[2-3]。
三、结语
太阳能光伏发电站的系统设计与优化是一项长期且繁琐的工程,发电站设计水平、电气设备、气候环境        、运行维护等诸多因素均会对发电质量产生影响。想要创建高质量的光伏发电站,设计者就应该将先进科学的技术引用其中,对资源进行科学合理的配置,担任并网的行业职责,使太阳能光伏发电行业获取长远的发展。

参考文献:
[1]邢尚林.并网型光伏电站发电功率预测与优化运营系统设计及应用[D].华北电力大学,2016.
[3]郭生全.光伏发电站系统的优化设计建设探讨[J].智能城市,2019(06):68-69.
[3]刘偲艳.屋顶光伏发电系统优化设计[J].电气时代,2018(12):36-38.


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