أين فقدان محطة الطاقة الكهروضوئية؟

يعتمد فقدان محطة الطاقة على فقدان امتصاص المجموعة الكهروضوئية وفقدان العاكس
بالإضافة إلى تأثير عوامل الموارد، يتأثر إنتاج محطات الطاقة الكهروضوئية أيضًا بفقدان معدات إنتاج وتشغيل محطات الطاقة. كلما زاد فقدان معدات محطة الطاقة، قل توليد الطاقة. يشمل فقدان معدات محطة الطاقة الكهروضوئية بشكل أساسي أربع فئات: فقدان امتصاص المصفوفة المربعة من الخلايا الكهروضوئية، وفقدان العاكس، وفقدان خط تجميع الطاقة والمحولات الصندوقية، وفقدان محطة التعزيز، وما إلى ذلك.

(1) فقدان الامتصاص للمصفوفة الكهروضوئية هو فقدان الطاقة من المصفوفة الكهروضوئية عبر صندوق الموحد إلى طرف دخل التيار المستمر للعاكس، بما في ذلك فقدان فشل معدات المكونات الكهروضوئية، وفقدان التدريع، وفقدان الزاوية، وفقدان كابل التيار المستمر، والمجمع فقدان فرع الصندوق
(2) تشير خسارة العاكس إلى فقدان الطاقة الناجم عن تحويل العاكس من DC إلى AC، بما في ذلك فقدان كفاءة تحويل العاكس وفقدان القدرة القصوى لتتبع الطاقة MPPT؛
(3) فقدان خط تجميع الطاقة ومحول الصندوق هو فقدان الطاقة من طرف دخل التيار المتردد للعاكس عبر المحول الصندوقي إلى مقياس الطاقة لكل فرع، بما في ذلك فقدان مخرج العاكس، وفقدان تحويل المحول الصندوقي والخط داخل المصنع خسارة؛
(4) خسارة محطة التعزيز هي الخسارة من عداد الطاقة لكل فرع من خلال محطة التعزيز إلى عداد البوابة، بما في ذلك خسارة المحول الرئيسي، وفقدان محول المحطة، وفقدان الحافلة وغيرها من خسائر الخط داخل المحطة.

بعد تحليل بيانات شهر أكتوبر لثلاث محطات للطاقة الكهروضوئية بكفاءة شاملة تتراوح من 65% إلى 75% وقدرة مركبة تبلغ 20 ميجاوات و30 ميجاوات و50 ميجاوات، أظهرت النتائج أن فقدان امتصاص المجموعة الكهروضوئية وفقدان العاكس هما العاملان الرئيسيان اللذان يؤثران على الناتج من محطة الطاقة. من بينها، المجموعة الكهروضوئية لديها أكبر خسارة امتصاص، تمثل حوالي 20 ~ 30٪، تليها خسارة العاكس، وهو ما يمثل حوالي 2 ~ 4٪، في حين أن خسارة خط تجميع الطاقة ومحول الصندوق وخسارة محطة التعزيز صغيرة نسبيًا، بإجمالي حوالي يمثل حوالي 2٪.
مزيد من التحليل لمحطة الطاقة الكهروضوئية المذكورة أعلاه بقدرة 30 ميجاوات، ويبلغ استثمار بنائها حوالي 400 مليون يوان. وبلغ فقدان الطاقة في محطة توليد الكهرباء في أكتوبر 2,746,600 كيلووات في الساعة، وهو ما يمثل 34.8% من توليد الطاقة النظري. وإذا تم حسابها على أساس 1.0 يوان لكل كيلووات/ساعة، فإن إجمالي الخسارة في أكتوبر كان 4119900 يوان، مما كان له تأثير كبير على الفوائد الاقتصادية لمحطة الطاقة.

كيفية تقليل الفاقد من محطة الطاقة الكهروضوئية وزيادة توليد الطاقة
من بين الأنواع الأربعة من خسائر معدات محطات الطاقة الكهروضوئية، عادة ما يرتبط فقدان خط التجميع ومحول الصندوق وفقدان محطة التعزيز ارتباطًا وثيقًا بأداء المعدات نفسها، وتكون الخسائر مستقرة نسبيًا. ومع ذلك، إذا تعطلت المعدات، فسوف يتسبب ذلك في فقدان كبير للطاقة، لذلك من الضروري ضمان تشغيلها بشكل طبيعي ومستقر. بالنسبة للمصفوفات والمحولات الكهروضوئية، يمكن تقليل الخسارة من خلال البناء المبكر والتشغيل والصيانة اللاحقة. التحليل المحدد هو على النحو التالي.

(1) فشل وفقدان الوحدات الكهروضوئية ومعدات صندوق التجميع
هناك العديد من معدات محطات الطاقة الكهروضوئية. تحتوي محطة الطاقة الكهروضوئية بقدرة 30 ميجاوات في المثال أعلاه على 420 صندوق تجميع، كل منها يحتوي على 16 فرعًا (إجمالي 6720 فرعًا)، وكل فرع به 20 لوحة (إجمالي 134400 بطارية)، إجمالي كمية المعدات ضخمة. كلما زاد العدد، زاد تكرار أعطال المعدات وزاد فقدان الطاقة. تشمل المشاكل الشائعة بشكل أساسي احتراق الوحدات الكهروضوئية، والحرائق في صندوق التوصيل، وألواح البطارية المكسورة، واللحام الكاذب للأسلاك، والأخطاء في الدائرة الفرعية لصندوق التجميع، وما إلى ذلك. ومن أجل تقليل فقدان هذا الجزء، من ناحية أخرى ومن ناحية، يجب علينا تعزيز قبول الإنجاز والتأكد من خلال أساليب التفتيش والقبول الفعالة. ترتبط جودة معدات محطة الطاقة بالجودة، بما في ذلك جودة معدات المصنع، وتركيب المعدات وترتيبها الذي يتوافق مع معايير التصميم، وجودة بناء محطة الطاقة. من ناحية أخرى، من الضروري تحسين مستوى التشغيل الذكي لمحطة الطاقة وتحليل بيانات التشغيل من خلال وسائل مساعدة ذكية لاكتشاف مصدر الخطأ في الوقت المناسب، وإجراء استكشاف الأخطاء وإصلاحها من نقطة إلى نقطة، وتحسين كفاءة عمل التشغيل وأفراد الصيانة، وتقليل خسائر محطة توليد الكهرباء.
(2) فقدان التظليل
بسبب عوامل مثل زاوية التثبيت وترتيب الوحدات الكهروضوئية، يتم حظر بعض الوحدات الكهروضوئية، مما يؤثر على خرج الطاقة من المجموعة الكهروضوئية ويؤدي إلى فقدان الطاقة. ولذلك، أثناء تصميم وبناء محطة توليد الكهرباء، من الضروري منع الوحدات الكهروضوئية من البقاء في الظل. في الوقت نفسه، من أجل تقليل الضرر الذي يلحق بالوحدات الكهروضوئية بسبب ظاهرة النقطة الساخنة، يجب تثبيت كمية مناسبة من الثنائيات الالتفافية لتقسيم سلسلة البطارية إلى عدة أجزاء، بحيث يتم فقدان جهد سلسلة البطارية والتيار بشكل متناسب لتقليل فقدان الكهرباء.

(3) فقدان الزاوية
تتراوح زاوية ميل المصفوفة الكهروضوئية من 10° إلى 90° حسب الغرض، وعادة ما يتم تحديد خط العرض. يؤثر اختيار الزاوية على شدة الإشعاع الشمسي من ناحية، ومن ناحية أخرى، يتأثر توليد الطاقة للوحدات الكهروضوئية بعوامل مثل الغبار والثلج. فقدان الطاقة بسبب الغطاء الثلجي. وفي الوقت نفسه، يمكن التحكم في زاوية الوحدات الكهروضوئية بوسائل مساعدة ذكية للتكيف مع التغيرات في الفصول والطقس، وزيادة قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة.
(4) خسارة العاكس
تنعكس خسارة العاكس بشكل أساسي في جانبين، أحدهما هو الخسارة الناجمة عن كفاءة التحويل للعاكس، والآخر هو الخسارة الناجمة عن قدرة تتبع الطاقة القصوى MPPT للعاكس. يتم تحديد كلا الجانبين من خلال أداء العاكس نفسه. تعتبر فائدة تقليل فقد العاكس من خلال التشغيل والصيانة اللاحقة صغيرة. لذلك، يتم قفل اختيار المعدات في المرحلة الأولية لبناء محطة الطاقة، ويتم تقليل الخسارة عن طريق اختيار العاكس ذو الأداء الأفضل. في مرحلة التشغيل والصيانة اللاحقة، يمكن جمع بيانات تشغيل العاكس وتحليلها من خلال وسائل ذكية لتوفير دعم القرار لاختيار المعدات لمحطة الطاقة الجديدة.

من التحليل أعلاه، يمكن ملاحظة أن الخسائر ستتسبب في خسائر فادحة في محطات الطاقة الكهروضوئية، ويجب تحسين الكفاءة الإجمالية لمحطة الطاقة عن طريق تقليل الخسائر في المجالات الرئيسية أولاً. فمن ناحية، يتم استخدام أدوات القبول الفعالة لضمان جودة المعدات وبناء محطة توليد الكهرباء؛ من ناحية أخرى، في عملية تشغيل وصيانة محطة الطاقة، من الضروري استخدام وسائل مساعدة ذكية لتحسين مستوى الإنتاج والتشغيل لمحطة الطاقة وزيادة توليد الطاقة.