大型光伏安装好后光伏串故障率大概百分几
随着国家对光伏产业的大力扶持,各地光伏电站项目也是如火如荼的建设中,光伏电站逐年增加,使得日照好、地势平坦、建设条件好的土地资源日趋减少,依靠农业、湖泊、山地等建设条件次之的土地逐渐成为光伏电站的土地建设资源,尤其以山地光伏电站建设,近年逐步增加。下面广东太阳库技术人员将结合自身实际建设的多个山地光伏项目经验,分享山地电站设计方案、设备选型、施工建设等光伏建设中需注意的要点,以便光伏从业人员和投资者以参考。
一、山地光伏电站特点
山地光伏电站是指在山地、丘陵等复杂地形条件下建设的光伏电站,建设地表起伏不平、朝向各异、局部伴有山沟,地形可使用面积不规则、分散,设计难度大,建设成本高、发电效率减少等特点。
二、山地光伏电站设计难点
根据资源情况、山体地形条件、周围环境,在满足技术规范和要求的基础上,如何选择组件、逆变器、支架安装方式、系统设计方阵排布、阵列遮挡计算、防雷接地设计、集电线路跨渠跨沟设计、场内道路、给排水,优化系统效率、保证电站有较好的经济性、可靠性、安全性,这些都是光伏电站的设计难点。
三、山地光伏电站设备选型
山地光伏电站设备选型在选择组件、汇流箱、箱变、可调支架需注意外,比较重要的是逆变器选型。目前可用于山地的逆变器有四种,A型组串式逆变器(40KW)、B型山地形集中式逆变器(500-630KW)、C型常规集中式逆变器(500-630KW)、D型集散式逆变器(500-630KW)。四种逆变器各有特点,现简单介绍四种逆变器适用情况供行业能人士参考。
A型组串式逆变器(40KW)
组串式逆变器单台容量小,适合山地电站的应用,相对可以带来更高的发电量。但由于组串式逆变器单台容量小,建议小型山地光伏电站使用,如在大型山地形地面电站使用组串逆变器达上千台后,容易造成系统谐波震荡,给电站带来一定安全风险。
B型山地型集中式逆变器(500-630KW)
~ 1 / 2 ~
山地型集中式逆变器适用于大型山地电站,多组MPPT的逆变器设计是针对山丘电站开发的方案机型,保持集中型逆变器在经济性、稳定性、和电网友好性的优势同时,将同一朝向布置的组件规模控制在125KW,兼顾了设计施工的可行性和运营发电的高效性。
C型常规集中式逆变器
适用于常规平坦地形逆变器只有1-2路MPPT,易受现场各种复杂情况的影响,导致MPPT跟踪曲线出现多个波峰对系统寿命、发电量都有影响。
D型集散式逆变器(500-630KW)
集散式逆变器通过提升系统交直流端口电压、降低线损等传输损耗、采用多路MPPT技术,减小组件各种失配损失,提高发电量,但目前由于集散式逆变方案稳定性、故障率、维护成本较高也并非山地最优的逆变器选择。
四、山地光伏建设难点
(1)山地光伏电站大部分场址原理交通主干道,在了解地形地貌的基础上修建进场道路及施工部署较常规电站难
(2)支架强度较平地高,因山地地表往往有植被覆盖,地区容易形成不同于平地的山风,按照平地支架强度(承载力和抗拔力)设计,建成后支架损毁率增加
(3)场内高低起伏,施工难度大,遇雨季时,需注意山洪、山体滑坡、坍塌等自然灾害
(4)因场址坎坷不平,造成支架及基础强度提高,施工时对设备及施工方法要求提高。
综上所述,如何在地形地貌、地质条件复杂的山体上建设光伏电站相对于平地建设光伏电站更为困难对于整个项目勘测、设计、设备选型、施工提出更高要求。
可靠,光伏发电是一个新能源项目,国家大力支持和提倡的,像风力发电一样,给予一定的资金补偿。光伏发电就是让光子照射到金属上,然后通过金属把能量吸收转换成太阳能电池。而太阳能是目前取之不竭的再生能源。
未来趋势:
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。
预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上。
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我们是专门做太阳能并网发电系统的。可以厂家提供电池组件、设备和资质。
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首先,明确光伏系统不容易坏(首先您一定要安装正规厂家,质量可靠的电站产品),光伏电站产品的寿命一般在25-30年。其中整个核心部分是光伏板,光伏板的发电效率是会随着时间逐年递减的,但是这个衰减非常慢。以浙江省为例,扣除了发电效率衰减问题,25年内光伏组件的发电系数平均在1.15左右。
整个光伏电站系统最容易坏的部分就是逆变器,逆变器容易出现电路故障,以及在夏天雷雨天气容易被雷击坏。所以日常要多关注一下。
还有就是,要想光伏电站运行不出现故障,平常也要多加强运维,比如光伏板的清洗,定时找售后进行电站年检等。都可以保障电站运营不出现故障。
一旦电站坏了,在保修期内是可以让厂家维修的,过了保修期就需要自己付费寻找维修人员维修了。
目前浙江碳银的光伏电站是提供8年整机质保、逆变器质保5年,组件质保10年,而且还赠送农户8年的电站保险,保障电站财产安全,在售后方面,给用户提供最安心和及时的服务。
影响其发电效率的主要因素包括:
1)光伏温度因子:光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时,晶体硅光伏电池效率呈现降低的趋势。本项目所在地区多年极端最高气温为52.9°C,极端最高气温40.2°C,极端最低气温-12.1°C。全年平均气温15.9°C,计算得到当地的温度折减为2.5%。
2)组件匹配损失:组件串联因为电流不一致产生的效率降低,根据电池板出厂的标称偏差值,对于精心设计、精心施工的系统,约有3%的损失。为保证电池发电效率,将定期、及时对组件进行清洗,但组件上的灰尘或积雪造成的污染仍会对发电量造成影响,此项造成的年系统效率折减取3.2%。当辐照度过低时,会产生不可利用的低、弱太阳辐射损失。
3)直流线路损失:光伏组件产生电量输送至汇流箱、直流配电柜、逆变器时,存在直流电路的线损,按3%记取
4)电气设备造成的效率损失:逆变器转换过程中也存在电量损失,此项折减取2.5%。箱式变压器的升压过程中,也会存在能量损失。
5)光伏电站内线损等能量损失:电能由逆变器输出至箱变,再送至开关站,交流线路会存在线损。
6)系统的可利用率:虽然光伏组件的故障率极低,但定期检修及电网故障仍会造成损,按2%记取。
考虑以上各种因素,通过计算分析光伏电站系统发电总效率:
η=97.5%×96.8%×94.5%×97.2%×97%×97.5%×97.3%×=79.7%
关键词:太阳能光伏;节能环保;维护管理
1.引言
太阳能资源的分布与各地的维度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰富度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。我国属太阳能资源丰富的国家之一。随着全球性的能源危机和大气污染问题日益突出,寻求绿色替代能源已成为世界各国面临的共同课题。因此,无论是在未来城市的建设中,还是在日常生活中更广泛、更合理的运用太阳能光伏技术是具有实际意义的,这不仅可以减轻我们对石油、煤炭等化石能源的依赖,而且可以减少对自然环境的影响。“高效非逆变”PV—LED技术是利用太阳能光伏的直流特点,同直流LED相结合,采用“三元供电.二元用电”智能控制技术。用于24小时需要照明并非常耗能的楼道等场所,替换原有的传统市电照明,是一个新能源利用和节能的产品。
2.太阳能光伏能源的优势
(1)光伏发电能量的转换是直接从光子,到电子的转换,这个转换过程比较简单,其中没有机械运动和中间过程这两个方面,就不存在对机械方面的磨损。根据热力学方面分析,光伏发电的理论发电效率很高,达到了 80%以上,这就说明了这项技术开发,的潜力是很大的;(2)光伏发电是绿色环保的能源,也是最新型的、可再生的能源,它不污染空气,不产生噪声,不使用燃料,不会给燃料市场带来不稳定和冲击,不会遭受能源流失的危机等特点;(3)光伏发电工作性能稳定可靠,使用寿命(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可达20~35年。在光伏发电系统中,只要设计合理、造型适当,蓄电池的寿命也可长达10~15年。
3.太阳能光伏蓄电储能系统概述
太阳能光伏蓄电储能系统主要包含很多的系统,其中最主要的是:(1)高效非逆变智能控制系统,全系统直流低压,追踪太阳能的最大功率点技术,对对蓄电池高效保护技术,且并网不馈电技术。市电补充电力不超过传统用电量的 5%,且自动定时启动负载、切换故障设备,并报警显示。系统设有自动及手动两种模式在调试期和检修期采用手动模式运行时采用自动模式。(2)背接式高效单晶硅组件。它具有结构与传统组件不同,整体转换效率不低于20%,由于整体转换效率高,和传统组件相比,高效单晶硅组件占用屋顶面积更少。(3)晶络纳米硅蓄电池。PV—LED智控系统使蓄电池摆脱了传统过充过放等极端低效率工作环境.独特的晶络纳米硅配方始终让蓄电池保持非惰性状态,极大提高了其工作效率和使用寿命。特供光伏电力系统应用太阳能专用的晶络纳米硅蓄电池,无污染免维护。除了以上的这3个重要的控制系统外,还有节能的LED灯系统也是发挥着重大的作用。
4.光伏系统的存在的不足点及其对策
根据实际的工作经验来看,光伏系统的运行中发生的故障率是比较高的,而且问题复杂可是,如果了解该系统的不足之处。就能够避免很多故障的发生,大大提高系统的效率,延长系统的使用寿命。
4.1 蓄电池的薄弱点及成本的合理控制
众所周知,蓄电池是系统的不理想的地方,因为蓄电池的更换率最高。其实,有相当多的系统在蓄电池的寿命期限内就整体报废了即便是因为蓄电池失效所导致的系统故障,其根本原因也并不在蓄电池。而是由于对蓄电池的使用不当 用一个最普遍的例子来说,电池板白天发电,电压高于蓄电池,晚上不发电了,输出电压为零为防止蓄电池向电池板放电,加了一个防反冲二极管,这个二极管白天要求以较小的压降通过大电流,晚上要求反向耐压高和较大的反向电阻。这种二极管价格很贵,如果用了不合要求的型号,就会很快失效,而导致蓄电池性能恶化。
任何不起眼的小部件都会成为光伏系统的薄弱环节,运行过程中,薄弱环节会以各种形式表现出来,因为二极管导致的蓄电池失效,更换电池也无济于事,而薄弱环节大多是贪图小利,节省成本所致光伏工程是从长计议,可现实中出现的众多昙花一现工程,多是因为恶意压缩成本,而留下了太多薄弱环节。
4.2 减少人为破坏,加强制度建设
光伏系统是个造价比较高的电气设备,相关部件价值集中,一块电池板就值数千元人民币,存在被盗的可能性.特别是独立安装在庭院灯杆上的电池板难以维护,更难看管。集中放置电池板,是避免人为损坏的有力措施。
最常见的人为损坏恰恰是管理人员造成的。出于对相关技术的一知半解,或者是好奇,几乎所有的管理电工,都有没事瞎捣的毛病因为值班电工相对技术等级较低,又闲散无聊,如果没有严格要求,他们会用各种方法去“考验”系统,给系统带来损害。更为恶劣的是有少数人,有意识的破坏。他们的出发点基于,光伏系统的建造影响到他的利益,光伏系统的可靠运行,大大减少了原来电路维修更换电器的机会,而过去每次购买都有一些好处管理费用超支的旧线路有强烈的改造要求,面对这类改造,不配合管理方式的改变,同样的问题就会遗留下来。避免人为损坏。要从制度化建设抓起。
4.3 做好光伏系统的保养及维护工作
光伏系统工程建造完毕。试运行时,尤其是光伏供电照明工程。都能让人感到眼前一亮,但大多数都是好景不长 那些号称20年寿命的工程装成后,能正常运行一年以上的工程,寥寥无几,初装时个个都堪称优质工程。即便光伏工程的设计安装都没有问题,可是,光伏工程的建造单位的经验表明,大多数光伏工程的质量期,一年为期,二年为限,三年不可行,四年废弃 事过境迁,再无人问,现管调离取代常规电力,给公共设施提供光伏电力照明的系统,影响更深远 因此,用户不能认为安装光伏系统就像买车和买房那样,拿了钥匙就安心享用了。要懂得光伏系统的特性,要善于管理系统。否则就不应该安装光伏系统系统运行质量的根本保证是管理到位系统的管理分三类:日常管理、定期检修、故障排除。
5.结束语
随着太阳能光伏技术的发展和进步,太阳能灯具产品在节能环保上的双重优势已经逐渐显现。但是我们也不能忽视它们所存在的薄弱点,无论是在技术上的改造,或者在制度管理上的完善,都需要尽快的解决好所存在的不足点,这样才能更好的造福于人类。
参考文献:
[1]辛经.中亚太阳能光伏发电开始起步[J].中亚信息,2012(02):45-47
[2]霍永涛.光伏电能在城市路灯照明中的应用设计[J].山西:太原理工大学,2010(05):46-47
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浅谈太阳能光伏系统存在的薄弱点及改进措施
浅谈太阳能光伏系统存在的薄弱点及改进措施
摘要:太阳能作为一种重要的绿色可再生能源技术,在民用方面首先应用在太阳能光伏照明中。诸如城市或乡村,非主干道上的太阳能路灯,太阳能草坪灯与庭院灯以及太阳能装饰灯等等方面额照明技术已经渐渐的应用到各个领域,并形成规模。本文首先介绍了太阳能光伏能源的优势,接着对高效非逆变 PV-LED 太阳能光伏蓄电储能系统,并太阳能光伏进行其如何对节能改造,力求在现实生活中得到经济效益、保养以及更好的维护的结果。
关键词:太阳能光伏;节能环保;维护管理
1.引言
太阳能资源的分布与各地的维度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰富度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。我国属太阳能资源丰富的国家之一。随着全球性的能源危机和大气污染问题日益突出,寻求绿色替代能源已成为世界各国面临的共同课题。因此,无论是在未来城市的建设中,还是在日常生活中更广泛、更合理的运用太阳能光伏技术是具有实际意义的,这不仅可以减轻我们对石油、煤炭等化石能源的依赖,而且可以减少对自然环境的影响。“高效非逆变”PV—LED技术是利用太阳能光伏的直流特点,同直流LED相结合,采用“三元供电.二元用电”智能控制技术。用于24小时需要照明并非常耗能的楼道等场所,替换原有的传统市电照明,是一个新能源利用和节能的产品。
2.太阳能光伏能源的优势
(1)光伏发电能量的转换是直接从光子,到电子的转换,这个转换过程比较简单,其中没有机械运动和中间过程这两个方面,就不存在对机械方面的磨损。根据热力学方面分析,光伏发电的理论发电效率很高,达到了 80%以上,这就说明了这项技术开发,的潜力是很大的;(2)光伏发电是绿色环保的能源,也是最新型的、可再生的能源,它不污染空气,不产生噪声,不使用燃料,不会给燃料市场带来不稳定和冲击,不会遭受能源流失的危机等特点;(3)光伏发电工作性能稳定可靠,使用寿命(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可达20~35年。在光伏发电系统中,只要设计合理、造型适当,蓄电池的寿命也可长达10~15年。
3.太阳能光伏蓄电储能系统概述
太阳能光伏蓄电储能系统主要包含很多的系统,其中最主要的是:(1)高效非逆变智能控制系统,全系统直流低压,追踪太阳能的最大功率点技术,对对蓄电池高效保护技术,且并网不馈电技术。市电补充电力不超过传统用电量的 5%,且自动定时启动负载、切换故障设备,并报警显示。系统设有自动及手动两种模式在调试期和检修期采用手动模式运行时采用自动模式。(2)背接式高效单晶硅组件。它具有结构与传统组件不同,整体转换效率不低于20%,由于整体转换效率高,和传统组件相比,高效单晶硅组件占用屋顶面积更少。(3)晶络纳米硅蓄电池。PV—LED智控系统使蓄电池摆脱了传统过充过放等极端低效率工作环境.独特的晶络纳米硅配方始终让蓄电池保持非惰性状态,极大提高了其工作效率和使用寿命。特供光伏电力系统应用太阳能专用的晶络纳米硅蓄电池,无污染免维护。除了以上的这3个重要的控制系统外,还有节能的LED灯系统也是发挥着重大的作用。
4.光伏系统的存在的不足点及其对策
根据实际的工作经验来看,光伏系统的运行中发生的故障率是比较高的,而且问题复杂可是,如果了解该系统的不足之处。就能够避免很多故障的发生,大大提高系统的效率,延长系统的使用寿命。
4.1 蓄电池的薄弱点及成本的合理控制
众所周知,蓄电池是系统的不理想的地方,因为蓄电池的更换率最高。其实,有相当多的系统在蓄电池的寿命期限内就整体报废了即便是因为蓄电池失效所导致的系统故障,其根本原因也并不在蓄电池。而是由于对蓄电池的使用不当 用一个最普遍的例子来说,电池板白天发电,电压高于蓄电池,晚上不发电了,输出电压为零为防止蓄电池向电池板放电,加了一个防反冲二极管,这个二极管白天要求以较小的压降通过大电流,晚上要求反向耐压高和较大的反向电阻。这种二极管价格很贵,如果用了不合要求的型号,就会很快失效,而导致蓄电池性能恶化。
任何不起眼的小部件都会成为光伏系统的薄弱环节,运行过程中,薄弱环节会以各种形式表现出来,因为二极管导致的蓄电池失效,更换电池也无济于事,而薄弱环节大多是贪图小利,节省成本所致光伏工程是从长计议,可现实中出现的众多昙花一现工程,多是因为恶意压缩成本,而留下了太多薄弱环节。
4.2 减少人为破坏,加强制度建设
光伏系统是个造价比较高的电气设备,相关部件价值集中,一块电池板就值数千元人民币,存在被盗的可能性.特别是独立安装在庭院灯杆上的电池板难以维护,更难看管。集中放置电池板,是避免人为损坏的有力措施。
最常见的人为损坏恰恰是管理人员造成的。出于对相关技术的一知半解,或者是好奇,几乎所有的管理电工,都有没事瞎捣的毛病因为值班电工相对技术等级较低,又闲散无聊,如果没有严格要求,他们会用各种方法去“考验”系统,给系统带来损害。更为恶劣的是有少数人,有意识的破坏。他们的出发点基于,光伏系统的建造影响到他的利益,光伏系统的可靠运行,大大减少了原来电路维修更换电器的机会,而过去每次购买都有一些好处管理费用超支的旧线路有强烈的改造要求,面对这类改造,不配合管理方式的改变,同样的问题就会遗留下来。避免人为损坏。要从制度化建设抓起。
4.3 做好光伏系统的保养及维护工作
光伏系统工程建造完毕。试运行时,尤其是光伏供电照明工程,让人眼前一亮。
光伏发电是目前而言最具备清洁性和高效性的能源之一,是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电代替煤炭火力发电,减少二氧化碳排放,对遏制全球气候变暖做出了贡献。但也有有人说,当前的太阳能光伏产业还不能用绿色环保来定义,其快速发展所产生的污染更不能被我们以各种“方式”所忽略。其实,无风不起浪,光伏产业的背后的确有环境污染的一面。
光伏电站施工期:
大规模光伏电站一般远离居民区。在施工的过程中主要包括对压桩、光伏板的安装、电缆铺设等,对环境的影响主要有噪声、扬尘、废水废土等。只要在施工过程中以及施工过程后处理得当,对环境的影响还是微乎其微的。
光伏电站运营期:
光伏是将太阳能转变为光能的设备,在使用过程中并不会产生废水废气等,但是逆变器、箱式变压器等设备在运行过程中会产生噪声,在65~75dB,这个程度相当于在家里大声唱歌的声音。但是设备设施在安装过程中,通常会选用低噪声设备,而且会做一些基础的减振处理。再加上光伏通常安装在非居民区,对周围环境的影响较小。
光伏的污染主要不是在发电过程,而主要是在光伏材料的生产过程。光伏组件的原材料、高纯多晶硅在生产过程中,会产生一些副产物。比如:高纯多晶硅生产主要是使用改良西门子法,这种生产方式会将冶金级硅转化成三氯氦硅,再加氢气就能还原成太阳能级多晶硅,另外会形成副产物氯化硅,四氯化硅遇到潮湿空气,会分解成硅酸和氯化氢,如果处理不当才会产生污染问题。在尽可能多地铺设光伏发电的同时,也要尽最大的努力,将其对周边环境的破坏和对当地居民的生活影响降到最低。
就目前来看光伏发电的利一定是大于弊的,所以在应用光伏发电的时候,就要考虑光伏发电的性能比。对于长时间运行的太阳能电站,性能比由太阳辐照度、电池背板温度、灰尘污物和发电量四个主要参数决定。其中光伏组件玻璃上的灰尘污染物是快速影响光伏电站性能比的主要问题之一。它致使发电效率和性能比(PR)降低,清洗费用增加,对于含氧化物的灰尘污物还将提高光伏电池的故障率,影响使用安全性,减少太阳能电池寿命。灰尘指数监测系统是一款基于硅基辐射传感器的光伏组件清洁度智能指示装置。其利用硅基辐射传感器在不同清洁度工况下对辐射强度的响应特性,配合智能化数据采集设备,实现对光伏组件清洁度的自动化连续监测。通过测量并计算灰尘的SR值,可以使投资者在发电效率和清洗成本之间找到平衡,电站的运维人员不再需要通过经验目测,可以科学选择出好的清洁方案,从而避免了发电效率的损失及清洗成本的浪费,有效地提高电站的收益。
根据安装功率,基本型目前每千瓦安装费用为一万元左右,一般别墅家用光伏电站功率在5至8千瓦范围,全部投入在6到10万元。一般农村家用光伏电站功率在3至5千瓦范围,全部投入在3到5万元。(实际价格根据工程实际情况有所调整)。
初始投资那么贵,三五万元都可以用十多年电费了,会亏本吗?家用光伏电站的收益不仅仅是节省电费收益这一项,还有国家补贴,部分还有地方补贴。根据自发自用余电上网的模式,光伏发电总收益=节省电费开支+多余卖电收益+国家补贴+地方补贴。这样算下来,全国大部分地区5-8年就能收回成本了,带来25年稳定的现金流,光伏发电的收益率还是不错的。关于光伏发电的成本问题,一套优质的家用光伏电站,主要材料占系统总价70%,安装费占10%,剩余的部分为支持企业正常运营的费用。针对于农村用户,国家已经出台了阳光贷款服务,更有光伏扶贫政策,未来不远我们每家每户都能装得起光伏发电了。 寿命太低了,而且后期维护费事费力。万一遇到什么灾害,就赔本了?一套家用光伏电站可正常发电25年以上,如果在严格选择合格的产品,优质的系统集成商可以基本保证后期没有额外的维修费用。大部分品牌企业均对生产的光伏组件提供有限发电质保,20年发电衰减不会超过标称功率的20%。关于这个抵抗自然灾害的能力,今年珠三角过境14级史上最强台风,竟没有一个电站出问题,都运行平稳。事实证明,按照科学的设计方案建设,家用光伏电站抵抗自然灾害能力是没问题的。 现在是有国家补贴,万一哪天取消了呢?关于补贴问题,国家对于自发自用模式补贴0.42元/度的期限是20年,现在建站后,未来20年都是领取0.42元的度电补贴如果未来某天取消了补贴,之前的建设的电站都不受影响,只是之后再建光伏电站就享受不到补贴了。所以说抓住现在的补贴投资光伏电站,是黄金时机。