Bij de ontwikkeling en bouw van fotovoltaïsche grondcentrales kan het ontwerpwerk het kernwerk worden genoemd. Het ontwerp beïnvloedt de bouw van de volledige fotovoltaïsche energiecentrale en is direct gekoppeld aan de voordelen. Vorige week heb ik het gehad over de algemene tekening en enkele kwesties in de civiele constructie waar aandacht aan moet worden besteed tijdens de bouw van fotovoltaïsche energiecentrales. Waar moet dan in het ontwerpproces op worden gelet in het elektrische deel? Het volgende is een korte analyse voor iedereen.
1. Selectie van componenten
Zoals we allemaal weten, is de energiedichtheid van zonne-energie laag. Onder dit uitgangspunt is het erg belangrijk om zonne-energie effectief te gebruiken. Op dit moment is de module-efficiëntie vereist door het National Leader-programma niet minder dan 16,5% voor modules van polykristallijn silicium en niet minder dan 17% voor modules van monokristallijn silicium. In termen van moduleconversie-efficiëntie zijn monokristallijn siliciummodules beter dan polykristallijn siliciummodules. Aangezien de prijs van monokristallijn siliciumcelmodules echter iets hoger is dan die van polykristallijn siliciummodules, is het niet raadzaam om bij het selecteren van modules blindelings modules te selecteren op basis van alleen prijs. Het is noodzakelijk om technische en economische analyses uit te voeren in verschillende aspecten, zoals berekening en selectie van energieopwekking en projectinkomsten voor verschillende componenten, en geschikte batterijcomponenten te selecteren.
2. Selectie van omvormers
Op dit moment zijn omvormers verdeeld in twee soorten: stringomvormers en gecentraliseerde omvormers.
1. String omvormer
Stringomvormers worden meestal gebruikt in fotovoltaïsche energieopwekkingssystemen in de bergen, kleine en middelgrote fotovoltaïsche energieopwekkingssystemen op het dak en kleine grondcentrales. Het vermogen is minder dan 50kW. In het ontwerpschema van de stringomvormer wordt het DC-vermogen dat door de fotovoltaïsche modules wordt gegenereerd, rechtstreeks aangesloten op de stringomvormer, omgezet in wisselstroom en vervolgens versterkt door samenvloeiing.
De belangrijkste voordelen van stringomvormers zijn:
(1) Het wordt niet beïnvloed door moduleverschillen tussen strings en schaduwen, en vermindert tegelijkertijd de mismatch tussen het beste werkende punt van fotovoltaïsche celmodules en de omvormer, en maximaliseert de stroomopwekking;
(2) Het MPPT-spanningsbereik is breed en de componentconfiguratie is flexibeler;
(3) Klein formaat en flexibele installatie.
De belangrijkste nadelen van stringomvormers zijn:
(1) De elektrische speling van het voedingsapparaat is klein, wat niet geschikt is voor gebieden op grote hoogte;
(2) Buiteninstallatie, blootstelling aan wind en zon kan gemakkelijk leiden tot veroudering van de behuizing en het koellichaam.
(3) Het aantal omvormers is groot, het totale uitvalpercentage zal toenemen en de systeembewaking zal moeilijk zijn.
[pagina-einde]
2. Gecentraliseerde omvormer
Gecentraliseerde omvormers worden over het algemeen gebruikt in grootschalige energiecentrales met uniforme zonneschijn, woestijncentrales en andere grootschalige energieopwekkingssystemen. Het totale systeemvermogen is groot, over het algemeen boven het megawattniveau. Het vermogen van de apparatuur ligt tussen de 50 kW en 630 kW. In het ontwerp van de gecentraliseerde omvormer wordt het DC-vermogen dat wordt gegenereerd door de fotovoltaïsche modules, na te zijn gecombineerd door de DC-combinerbox, aangesloten op de omvormer, omgezet in wisselstroom en vervolgens versterkt.
De belangrijkste voordelen van gecentraliseerde omvormers zijn:
(1) Het aantal omvormers dat bij de bouw van het project wordt gebruikt, is klein, wat gemakkelijk te beheren is;
(2) In termen van omvormerprestaties is het harmonische gehalte laag, zijn verschillende beveiligingsfuncties voltooid en is de veiligheid van de centrale hoog;
(3) Het heeft een power factor aanpassingsfunctie en een laagspanning ride-through functie, en het elektriciteitsnet heeft een goede regeling.
De belangrijkste nadelen van gecentraliseerde omvormers zijn:
(1) Het MPPT-spanningsbereik van de gecentraliseerde omvormer is smal en de werking van elke component kan niet worden bewaakt, dus het is onmogelijk om elke component in het best werkende punt te maken en de componentconfiguratie is inflexibel.
(2) De gecentraliseerde omvormer neemt een groot gebied in beslag en is niet flexibel in installatie.
(3) Het systeemonderhoud is relatief gecompliceerd vanwege het eigen stroomverbruik en stroomverbruik voor ventilatie en warmteafvoer in de apparatuurruimte.
Bij het selecteren van een omvormer is het noodzakelijk om een geschikte omvormer te selecteren op basis van verschillende factoren, zoals het terrein en de hoogte van het project. Bij het ontwerp van grootschalige grondcentrales in woestijnen op grote hoogte in Qinghai worden bijvoorbeeld vaak gecentraliseerde omvormers geselecteerd; in fotovoltaïsche centrales in de bergen kunnen, vanwege de verschillende groottes van de geïnstalleerde componentarrays en de relatief verspreide opstelling van componenten, stringomvormers worden geselecteerd. En gebruik meerkanaals MPPT voor tracking om de stroomopwekking te maximaliseren.
3. Ontwerp van collector circuit
Voor het ontwerp van het collectorcircuit van de fotovoltaïsche energiecentrale, voor gebieden met dikke bodemlagen die kunnen worden uitgegraven, wordt meestal de kabel directe begraafoplossing gebruikt, wat ook de meest economische oplossing is; als het oppervlak rotsachtig is en niet kan worden uitgegraven, legt de kabel langs de brug. Voor complexe bodemomstandigheden, grote fluctuaties of verspreide lay-out van fotovoltaïsche arrays, wordt overheadinstallatie over het algemeen aangenomen in de vorm van torens. In het ontwerpproces van de collectorlijn is het noodzakelijk om een economisch en redelijk ontwerpschema te selecteren volgens de gedetailleerde topografische mapping en topografie van de bouwplaats van het elektriciteitscentraleproject, waarbij bouwproblemen zoveel mogelijk worden vermeden.
4. Aardingsontwerp
Bij het aardingsontwerp van de fotovoltaïsche centrale moet, naast het berekenen van de aardingsweerstand op basis van de weerstand die door de geologische onderzoekseenheid wordt geboden, ook rekening worden gehouden met geologische omstandigheden zoals lokale bodemcorrosie. Aardingsmateriaal met sterke corrosiebestendigheid. Als de berekende aardingsweerstand niet voldoet aan de specificatie-eisen, moeten de economische weerstandsreductiemaatregelen worden gekozen op basis van de projectomstandigheden.