Woher kommt der Ausfall des Photovoltaik-Kraftwerks?

Kraftwerksverlust basierend auf Absorptionsverlust der Photovoltaikanlage und Wechselrichterverlust
Neben dem Einfluss von Ressourcenfaktoren wird die Leistung von Photovoltaik-Kraftwerken auch durch den Ausfall der Kraftwerksproduktions- und Betriebsausrüstung beeinflusst.Je größer der Verlust der Kraftwerksausrüstung ist, desto geringer ist die Stromerzeugung.Der Ausrüstungsverlust von Photovoltaik-Kraftwerken umfasst hauptsächlich vier Kategorien: Absorptionsverluste von Photovoltaik-Quadratfeldern, Wechselrichterverluste, Verluste von Stromsammelleitungen und Kastentransformatoren, Verluste von Druckerhöhungsstationen usw.

(1) Der Absorptionsverlust des Photovoltaik-Arrays ist der Leistungsverlust vom Photovoltaik-Array durch den Anschlusskasten zum DC-Eingangsende des Wechselrichters, einschließlich Ausfallverlust der Photovoltaik-Komponentenausrüstung, Abschirmungsverlust, Winkelverlust, DC-Kabelverlust und Combiner Verlust von Kastenzweigen;
(2) „Wechselrichterverlust“ bezieht sich auf den Leistungsverlust, der durch die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom des Wechselrichters verursacht wird, einschließlich des Wirkungsgradverlusts bei der Umwandlung des Wechselrichters und des Verlusts der maximalen Leistungsverfolgungsfähigkeit des MPPT;
(3) Der Verlust der Stromsammelleitung und des Kastentransformators ist der Leistungsverlust vom AC-Eingangsende des Wechselrichters über den Kastentransformator zum Leistungsmesser jedes Zweigs, einschließlich des Wechselrichter-Ausgangsverlusts, des Kastentransformator-Umwandlungsverlusts und der anlageninternen Leitung Verlust;
(4) Der Verlust der Booster-Station ist der Verlust vom Leistungsmesser jedes Zweigs über die Booster-Station zum Gateway-Zähler, einschließlich Haupttransformatorverlust, Stationstransformatorverlust, Busverlust und anderen stationinternen Leitungsverlusten.

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Nach der Analyse der Oktoberdaten von drei Photovoltaikkraftwerken mit einem Gesamtwirkungsgrad von 65 % bis 75 % und einer installierten Leistung von 20 MW, 30 MW und 50 MW zeigen die Ergebnisse, dass der Absorptionsverlust der Photovoltaikanlage und der Wechselrichterverlust die Hauptfaktoren sind, die die Leistung beeinflussen des Kraftwerks.Unter diesen weist die Photovoltaikanlage den größten Absorptionsverlust auf, der etwa 20–30 % ausmacht, gefolgt vom Wechselrichterverlust, der etwa 2–4 ​​% ausmacht, während der Verlust der Stromsammelleitung und des Kastentransformators sowie der Verlust der Druckerhöhungsstation relativ gering ist. mit einem Gesamtanteil von ca. 2 %.
Bei einer weiteren Analyse des oben genannten 30-MW-Photovoltaikkraftwerks belaufen sich die Bauinvestitionen auf etwa 400 Millionen Yuan.Der Leistungsverlust des Kraftwerks betrug im Oktober 2.746.600 kWh, was 34,8 % der theoretischen Stromerzeugung entspricht.Bei einer Berechnung von 1,0 Yuan pro Kilowattstunde betrug der Gesamtverlust im Oktober 4.119.900 Yuan, was enorme Auswirkungen auf den wirtschaftlichen Nutzen des Kraftwerks hatte.

So reduzieren Sie den Verlust eines Photovoltaikkraftwerks und steigern die Stromerzeugung
Unter den vier Arten von Verlusten der Photovoltaik-Kraftwerksausrüstung hängen die Verluste der Sammelleitung und des Kastentransformators sowie die Verluste der Druckerhöhungsstation normalerweise eng mit der Leistung der Ausrüstung selbst zusammen und die Verluste sind relativ stabil.Wenn das Gerät jedoch ausfällt, führt dies zu einem großen Stromausfall. Daher muss der normale und stabile Betrieb sichergestellt werden.Bei Photovoltaikanlagen und Wechselrichtern können die Verluste durch frühzeitigen Bau und späteren Betrieb und Wartung minimiert werden.Die spezifische Analyse ist wie folgt.

(1) Ausfall und Verlust von Photovoltaikmodulen und Generatoranschlusskästen
Es gibt viele Anlagen für Photovoltaik-Kraftwerke.Das 30-MW-Photovoltaikkraftwerk im obigen Beispiel verfügt über 420 Combiner-Boxen, von denen jeder 16 Zweige (insgesamt 6720 Zweige) und jeder Zweig 20 Panels (insgesamt 134.400 Batterien) hat. Die Gesamtmenge an Ausrüstung ist riesig.Je größer die Zahl, desto häufiger kommt es zu Geräteausfällen und desto größer ist der Leistungsverlust.Zu den häufigsten Problemen gehören vor allem ausgebrannte Photovoltaikmodule, Brände am Anschlusskasten, kaputte Batterieplatten, falsches Verschweißen von Leitungen, Fehler im Abzweigstromkreis des Anschlusskastens usw. Einerseits, um den Verlust dieses Teils zu reduzieren Andererseits müssen wir die Fertigstellungsabnahme stärken und durch wirksame Inspektions- und Abnahmemethoden sicherstellen.Die Qualität der Kraftwerksausrüstung hängt von der Qualität ab, einschließlich der Qualität der Fabrikausrüstung, der Installation und Anordnung der Ausrüstung, die den Designstandards entspricht, und der Bauqualität des Kraftwerks.Andererseits ist es notwendig, das intelligente Betriebsniveau des Kraftwerks zu verbessern und die Betriebsdaten mithilfe intelligenter Hilfsmittel zu analysieren, um die Fehlerquelle rechtzeitig herauszufinden, eine Punkt-zu-Punkt-Fehlerbehebung durchzuführen und die Arbeitseffizienz des Betriebs zu verbessern und Wartungspersonal und reduzieren Kraftwerksverluste.
(2) Verschattungsverlust
Aufgrund von Faktoren wie dem Installationswinkel und der Anordnung der Photovoltaikmodule werden einige Photovoltaikmodule blockiert, was die Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage beeinträchtigt und zu Leistungsverlusten führt.Daher muss bei der Planung und dem Bau des Kraftwerks darauf geachtet werden, dass die Photovoltaikmodule nicht im Schatten stehen.Um gleichzeitig die Schäden an den Photovoltaikmodulen durch das Hot-Spot-Phänomen zu reduzieren, sollte eine entsprechende Anzahl von Bypass-Dioden installiert werden, um den Batteriestrang in mehrere Teile zu unterteilen, so dass die Batteriestrangspannung und der Strom verloren gehen proportional, um den Stromverlust zu reduzieren.

(3) Winkelverlust
Der Neigungswinkel der Photovoltaikanlage variiert je nach Verwendungszweck zwischen 10° und 90°, meist wird der Breitengrad gewählt.Die Winkelwahl beeinflusst einerseits die Intensität der Sonneneinstrahlung, andererseits wird die Stromerzeugung von Photovoltaikmodulen durch Faktoren wie Staub und Schnee beeinflusst.Leistungsverlust durch Schneedecke.Gleichzeitig kann der Winkel von Photovoltaikmodulen durch intelligente Hilfsmittel gesteuert werden, um sich an Jahreszeiten- und Wetteränderungen anzupassen und die Stromerzeugungskapazität des Kraftwerks zu maximieren.
(4) Wechselrichterverlust
Der Verlust des Wechselrichters spiegelt sich hauptsächlich in zwei Aspekten wider: zum einen im Verlust, der durch die Umwandlungseffizienz des Wechselrichters verursacht wird, und zum anderen im Verlust, der durch die MPPT-Maximalleistungsverfolgungsfähigkeit des Wechselrichters verursacht wird.Beide Aspekte werden durch die Leistung des Wechselrichters selbst bestimmt.Der Vorteil, den Verlust des Wechselrichters durch späteren Betrieb und Wartung zu reduzieren, ist gering.Daher ist die Auswahl der Ausrüstung in der Anfangsphase des Kraftwerksbaus festgelegt und der Verlust wird durch die Auswahl des Wechselrichters mit besserer Leistung reduziert.In der späteren Betriebs- und Wartungsphase können die Betriebsdaten des Wechselrichters mit intelligenten Mitteln erfasst und analysiert werden, um Entscheidungshilfen für die Ausrüstungsauswahl des neuen Kraftwerks zu liefern.

Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass Verluste in Photovoltaikkraftwerken zu enormen Verlusten führen werden und der Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerks verbessert werden sollte, indem zunächst Verluste in Schlüsselbereichen reduziert werden.Einerseits werden wirksame Abnahmeinstrumente eingesetzt, um die Qualität der Ausrüstung und des Baus des Kraftwerks sicherzustellen;Andererseits ist es im Prozess des Betriebs und der Wartung des Kraftwerks notwendig, intelligente Hilfsmittel einzusetzen, um das Produktions- und Betriebsniveau des Kraftwerks zu verbessern und die Stromerzeugung zu steigern.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Dezember 2021