光伏电站的节能优化简析

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1、光伏电站的节能优化简析摘要：光伏电站，采用不经蓄电池储能n流逆变后r（接并入交流电网的运行方式，其技术具有波动性大和间歇较长的特点。实际运行中还存在电池板积尘、电缆漏电接地、硬件机械故障等缺陷隐患，所以，在光电转换的发电过程及逆变并网的用电过程11＞存在能源利用率和转化效率较低以及输配电损耗较人等现象。木文通过总结光伏电站在运行过程中的问题，对其如何实现节能优化进行简单分析。关键词：光伏电站节能优化转化损耗1前言光伏发电，是指将太阳光照中短波波长的光子所具有的高能最通过半导体多晶硅电池的光电转换所激发光牛载流子被电极吸收形成光电流的能量转化过程。在石化能源短缺、环境污染严重背景下，人阳能作为淸

2、洁可再生能源用于光伏发电的产业对于国家发展战略上调整能源结构，实现可持续发展，有着举足轻重的地位。但是，光伏发电也有其局限性，昼夜交替及光照强度等不受人力控制的自然因素使其具有间歇较长、波动性大的特点，光电转换的过程还受灰尘温度等影响，作为分布式电源在输配电方而线缆较多等因素，使光伏电站在太阳能的转化利用过程屮存在较大的浪费和损耗。本文通过总结光伏电站在运行过程巾的问题，对其如何实现节能优化进行简单分析。2公司光伏电站简介公司在黄河水源地自备水厂新建一座光伏电站，总装机容量为lOMWp，分为10个lMWp发电并网巿元。每个单元2台500RW并M逆变器，每个逆变器输出315V三相交流电，通过16

3、00A的断路器引至｛氏压母线，2路逆变器出线通过低压母线连接到该单元lOOOkVA升压变压器的低压绕组上，经升压变升压为6kV高压，通过6kV转接箱将1-5单元、6-10单元五五并联为两路电源后，经水厂二级泵站两个6kV开关柜，实现与6KvA、B两个工作段的并网。总共4万多诀电池板分布布置于水厂平流池、排泥池岸边,有的直接布置漂浮于平流池水面上。每块电池板接受光照，进行光电转换后不经蓄电池储能，将245WP的电能经汇流箱并联送至并网逆变器，逆变器将仍0V-820V的直流电逆变为315V的三相交流电，经升压变升至6kV高压后，直接并网。3光伏电站运行中的问题3.1电池板积灰的闷题公司地处内蒙古中

4、丙部地区，常年风沙较大，降水较少，光伏电站积灰较多也是不争的事实。电池板的积灰对于光伏发电能效转换足一个重要影响冈素。3.1.1热斑效应灰十.的纟II成包括土壤、岩石、动植物细屑等风化颗粒及燃烧烟尘等，灰少.会遮蔽射达光伏电池板的光线，由于灰尘物理性质有差异，且在电池板上分布不均匀，电池板因灰尘遮挡局部带负电压形成负载，伴随光电流热耗的增加，形成局部热点，即热斑效应。这种效应能破坏电池板，导致电池板功率输岀损失其至永久性的开路失效，另外热斑效应造成的功率输fli不平衡容易使系统其他组件如滤波器阻尼电阻等烧损。3.1.2温升效应灰尘与电池板导热性差，灰尘的覆盖会影响电池板表面的散热，电池板本身由

5、于光生载流子、光电流等电热效应产生的热耗及太阳光照•11长波光子带来的热量而温度升高时，不良的散热条件使光电转换输出变弱，导致系统的开路电压降低，致使系统最大输出功率下降，一定条件T系统将跳闸脱网甚至瘫痪。不光电池板，逆变器的功率单元对于散热的要求也很高，灰尘积聚于功率单元控制驱动板同样也会冈温升效应导致大功率器件散热不良而烧损。3.1.3腐蚀效应具有酸碱性的灰尘沉积到电池板表而，将会侵蚀电池板而使其籼糙不平，这将进一步有利于灰尘的积累，增加对光的遮挡、反射，降低透过率，从而降低光电转换能效。同理，如果腐蚀性灰尘腐蚀逆变器功率单元控制驱动板，则可能造成集成电路板短路烧损。3.2发电质量的问题由

6、于托电光伏电站采用不经蓄电池储能，直流逆变后直接并入交流电网的运行方式，其技术具有波动性人和间歇较长的特点。在发电过程屮容易产生谐波和三相不平衡电流等问题，从而造成系统电压波动甚军闪变。由此，给光伏系统的发电质量造成极强的不稳定性影响，而且对光伏系统本身也产生威胁，特别是对并网逆变器功率单元的大功率器件的冲击，极易造成过载烧损，从而引发跳闸脱网，影响电网可靠性。3.3光伏电网的可靠性W题人规模的光伏发电在输电及并网过程111会对电网产生一些不良影响，例如光伏发电的间歇性出力可以导致电网电压波动，无旋转惯量的电流源接入是的电网稳定性降低等，另外光伏系统本身电池板及线缆铺设均处于露天环境，电池板受

7、风其支架应力变形甚至折断，电池板阵列角度、朝向、倾:斜角等发生改变，光电转换的效率将随之降低；大量的线缆防护存在漏洞及隐患，漏电及接地故障会带来大以的电能损耗和浪费。4光伏电站的节能优化实践证明，以上问题的存在，很人程度上影响着光伏发电的效率和质量，不过，针对这些问题，光伏发电系统还有很多可以优化的空间，以下分析的几方面办法和技术若在实际中现实运用，或付以达到节能降耗的目标。4.1清洁积灰，提高能