Při vývoji a výstavbě pozemních fotovoltaických elektráren lze projekční práce označit za stěžejní. Návrh ovlivňuje konstrukci celé fotovoltaické elektrárny a přímo souvisí s přínosy. Minulý týden jsem mluvil o obecném nákresu a některých problémech v občanské výstavbě, kterým je třeba věnovat pozornost při výstavbě fotovoltaických elektráren. Na co by se pak v procesu návrhu měla dávat pozor v elektrické části? Následuje krátká analýza pro všechny.
1. Výběr komponentu
Jak všichni víme, energetická hustota sluneční energie je nízká. Podle tohoto předpokladu je velmi důležité, jak efektivně využívat sluneční energii. V současnosti je účinnost modulů požadovaná Národním programem Leader minimálně 16,5 procenta pro polykrystalické křemíkové moduly a ne méně než 17 procent pro monokrystalické křemíkové moduly. Z hlediska účinnosti konverze modulů jsou monokrystalické křemíkové moduly lepší než polykrystalické křemíkové moduly. Protože je však cena modulů monokrystalických křemíkových článků o něco vyšší než cena modulů polykrystalických křemíků, není vhodné při výběru modulů slepě vybírat moduly pouze podle ceny. Je nutné provést technickou a ekonomickou analýzu v různých aspektech, jako je výpočet a výběr výroby energie a výnosů projektu pro různé komponenty, a vybrat vhodné komponenty baterií.
2. Výběr měniče
V současnosti se střídače dělí na dva typy: stringové střídače a centralizované střídače.
1. Stringový měnič
Stringové střídače se většinou používají v horských fotovoltaických systémech na výrobu elektřiny, malých a středně velkých střešních fotovoltaických systémech na výrobu elektřiny a malých pozemních elektrárnách. Výkon je menší než 50 kW. V konstrukčním schématu stringového střídače je stejnosměrná energie generovaná fotovoltaickými moduly přímo připojena k stringovému střídači, přeměněna na střídavou energii a následně zesílena soutokem.
Hlavní výhody stringových střídačů jsou:
①Není ovlivněno rozdíly modulů mezi řetězci a stíny a zároveň snižuje nesoulad mezi nejlepším provozním bodem modulů fotovoltaických článků a střídačem a maximalizuje výrobu energie;
②Rozsah napětí MPPT je široký a konfigurace komponent je flexibilnější;
③ Malá velikost a flexibilní instalace.
Hlavní nevýhody stringových invertorů jsou:
① Elektrická vzdálenost napájecího zařízení je malá, což není vhodné pro oblasti s vysokou nadmořskou výškou;
②Venkovní instalace, vystavení větru a slunci může snadno vést ke stárnutí pláště a chladiče.
③ Počet střídačů je velký, celková poruchovost se zvýší a sledování systému bude obtížné.
[zalomení stránky]
2. Centralizovaný střídač
Centralizované invertory se obecně používají ve velkých elektrárnách s rovnoměrným slunečním svitem, pouštních elektrárnách a dalších rozsáhlých systémech výroby energie. Celkový výkon systému je velký, obecně nad úrovní megawattů. Výkon zařízení se pohybuje mezi 50kW a 630kW. V konstrukci centralizovaného střídače je stejnosměrný výkon generovaný fotovoltaickými moduly po spojení stejnosměrným slučovačem připojen ke střídači, převeden na střídavý výkon a poté zesílen.
Hlavní výhody centralizovaných střídačů jsou:
①Počet měničů použitých v konstrukci projektu je malý, což se snadno ovládá;
② Pokud jde o výkon měniče, harmonický obsah je nízký, různé ochranné funkce jsou dokončeny a bezpečnost elektrárny je vysoká;
③Má funkci nastavení účiníku a nízkonapěťovou funkci průjezdu a rozvodná síť má dobrou regulaci.
Hlavní nevýhody centralizovaných střídačů jsou:
① Rozsah napětí MPPT centralizovaného invertoru je úzký a provoz každé součásti nelze monitorovat, takže není možné zajistit, aby každá součást fungovala v nejlepším pracovním bodě, a konfigurace součásti je nepružná.
②Centralizovaný střídač zabírá velkou plochu a není flexibilní při instalaci.
③ Údržba systému je poměrně komplikovaná vzhledem k vlastní spotřebě energie a spotřebě energie na ventilaci a odvod tepla v místnosti zařízení.
Při výběru střídače je nutné vybrat vhodný střídač podle různých faktorů jako je terén a nadmořská výška projektu. Například při navrhování rozsáhlých pozemních elektráren ve vysokohorských pouštích v Qinghai se často volí centralizované střídače; v horských fotovoltaických elektrárnách lze vzhledem k různým velikostem instalovaných polí komponent a relativně rozptýlenému uspořádání komponent volit stringové střídače. A použijte vícekanálový MPPT pro sledování, abyste maximalizovali výrobu energie.
3. Návrh kolektorového okruhu
Pro návrh kolektorového okruhu fotovoltaické elektrárny, pro oblasti s tlustými vrstvami zeminy, které lze vytěžit, se obvykle používá řešení přímého zakopání kabelu, které je také nejekonomičtějším řešením; pokud je povrch skalnatý a nelze jej vykopat, kabel podél schématu pokládky mostu. Pro složité zemní podmínky, velké výkyvy nebo rozptýlené uspořádání fotovoltaických polí se nadzemní instalace obvykle používá ve formě věží. V procesu návrhu kolektorového vedení je nutné zvolit ekonomické a rozumné návrhové schéma podle podrobného topografického mapování a topografie staveniště projektu elektrárny, aby se co nejvíce vyhnuly stavebním potížím.
4. Návrh uzemnění
Při návrhu uzemnění fotovoltaické elektrárny by měly být kromě výpočtu zemního odporu podle měrného odporu poskytnutého geologickou průzkumnou jednotkou zohledněny také geologické podmínky, jako je místní koroze půdy. Zemnící materiál se silnou odolností proti korozi. Pokud vypočtený odpor uzemnění nesplňuje požadavky specifikace, měla by být ekonomická opatření na snížení odporu zvolena podle podmínek projektu.