大唐海南能源開(kāi)發(fā)有限公司 梁宇航

當(dāng)前，由于我國(guó)更加關(guān)注環(huán)境保護(hù)，由此對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)有了更多的支持，并頒發(fā)了相應(yīng)的支持政策，在這種情況下光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了較好的成長(zhǎng)。然而在現(xiàn)今進(jìn)行光伏發(fā)電技術(shù)運(yùn)用時(shí)，通常都會(huì)表現(xiàn)在電網(wǎng)相關(guān)的供電、配電、發(fā)電等方面，這樣光伏發(fā)電站項(xiàng)目隨之增加。然而一部分光伏發(fā)電站系統(tǒng)依舊有著很多的缺陷，這便會(huì)使得導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益隨之減弱，在這種情況下必須要借助對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化而使得其應(yīng)用效果得以增強(qiáng)。鑒于光伏發(fā)電的眾多優(yōu)勢(shì)，應(yīng)加大對(duì)于光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)建設(shè)的優(yōu)化工作，展開(kāi)相應(yīng)的工作時(shí)應(yīng)該結(jié)合光伏發(fā)電站的具體類型展開(kāi)科學(xué)選址，如若是地形相對(duì)特殊，則應(yīng)借助行之有效的措施對(duì)系統(tǒng)設(shè)備組件展開(kāi)合理選擇，保證其經(jīng)濟(jì)性、高效性。

以現(xiàn)今光伏發(fā)電技術(shù)的具體情況來(lái)看，通常集中在和電網(wǎng)相關(guān)的供電、配發(fā)電等方面，然而以光伏發(fā)電站系統(tǒng)看依舊有著很多不足，所以須對(duì)系統(tǒng)展開(kāi)相應(yīng)的優(yōu)化，以促使整體的效益得到增加。本文基于此展開(kāi)分析。

1 緒論

借助新能源的利用能夠?qū)沙掷m(xù)發(fā)展起到極大的助力作用，而在政府層面為新能源產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了較多的政策。以新能源來(lái)看，太陽(yáng)能因?yàn)榇嬖谥稍偕郧覜](méi)有污染，所以該項(xiàng)技術(shù)受到了相當(dāng)程度的關(guān)注，在對(duì)應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)上表現(xiàn)的相對(duì)成熟。

圖1 光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在這些年，由于光伏發(fā)電技術(shù)得到了持續(xù)性的進(jìn)步，由此使得光伏發(fā)電站的數(shù)量出現(xiàn)了增加，并給很多區(qū)域進(jìn)行了電力供應(yīng)，也成為了電力系統(tǒng)里的重要組成，然而以光伏發(fā)電站的具體情況來(lái)看，在設(shè)計(jì)及建設(shè)時(shí)依舊有著一些不足，這對(duì)光伏發(fā)電的整體效益而言是極為不利的，所以必須要對(duì)光伏發(fā)電站的設(shè)計(jì)展開(kāi)優(yōu)化，促使設(shè)計(jì)的科學(xué)性得到增強(qiáng)，同時(shí)還要對(duì)不同設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性展開(kāi)優(yōu)化。進(jìn)行光伏發(fā)電站建設(shè)時(shí)，必須要對(duì)站址和設(shè)施等要點(diǎn)予以足夠的重視，這樣能夠使得光伏發(fā)電站發(fā)揮出最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 光伏發(fā)電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)存問(wèn)題

2.1 光伏發(fā)電站選址方面

發(fā)電站尚未建設(shè)前，相應(yīng)的工作人員必須展開(kāi)選址查勘工作，要選擇地形條件、施工用水、接入電網(wǎng)條件、太陽(yáng)能資源水平等符合要求的地點(diǎn)。還要對(duì)所獲取的信息展開(kāi)全方位的分析論證，并且和相關(guān)部門展開(kāi)資料的對(duì)接，這樣能夠保障所選取的位置最為科學(xué)，然而在具體的光伏發(fā)電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)里往往會(huì)存在選址不當(dāng)?shù)那闆r，首先太陽(yáng)能資源量偏差較大，由于國(guó)內(nèi)太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)依舊沒(méi)有完備，在這種情況下工作人員展開(kāi)相應(yīng)的評(píng)定工作時(shí)沒(méi)有結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，只是把側(cè)重點(diǎn)放在衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)方面，這樣就使得數(shù)據(jù)有著極大的差異。還有部分工作人員為了可以達(dá)成財(cái)務(wù)指標(biāo)，通常都會(huì)對(duì)資源進(jìn)行刻意的放大，而這對(duì)于發(fā)電收益而言會(huì)產(chǎn)生極大的影響[2]。

其次，在本地負(fù)荷消納方面的研判有著一定的缺失，因?yàn)楝F(xiàn)今部分光伏發(fā)電站周邊的電網(wǎng)負(fù)荷消納能力相對(duì)缺失，所以整個(gè)電站在限負(fù)荷方面也有著很大的不足，部分裝機(jī)未投入生產(chǎn)。在這種情況下，工作人員展開(kāi)選址作業(yè)時(shí)，必須要對(duì)所在區(qū)域的電網(wǎng)負(fù)荷消納能力展開(kāi)全方位的研判，由此保障項(xiàng)目能夠更加精準(zhǔn)科學(xué)。例如某±800kV 特高壓直流輸電工程，工作人員通過(guò)對(duì)周邊電網(wǎng)分析后，選擇利用跨區(qū)送電的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源的充分消納。

再次，在對(duì)地形位置方面未實(shí)現(xiàn)有全方位的考量?，F(xiàn)今很多光伏發(fā)電站被洪水等要素所影響，這就是由于在展開(kāi)選址時(shí)沒(méi)有從具體的情況出發(fā)，由此導(dǎo)致位置考量欠缺，假如有洪水涌入的話，那么便會(huì)急速匯聚，所以展開(kāi)選址作業(yè)時(shí)必須要對(duì)本地的水流量等展開(kāi)有效的評(píng)判，借助對(duì)應(yīng)的疏導(dǎo)措施防止這一問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.2 系統(tǒng)設(shè)備組件選擇不當(dāng)

以光伏電站系統(tǒng)來(lái)看，通常由大量的設(shè)備組件所組成，所以在設(shè)備組件工作上也極為重要，這部分的工作會(huì)對(duì)光伏電站質(zhì)量產(chǎn)生非常大的作用?，F(xiàn)今，展開(kāi)系統(tǒng)設(shè)備組件選擇作業(yè)時(shí)，往往未能夠?qū)β仕p予以足夠的重視。展開(kāi)發(fā)電量計(jì)算作業(yè)時(shí)，此環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)并沒(méi)有被統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，工作人員更多的會(huì)使用更為理想的衰減系數(shù)，而以組件功率衰減的具體情況來(lái)看，和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有著一定的不同，這必然會(huì)對(duì)最終的計(jì)算結(jié)果造成影響。

舉例來(lái)講，億晶250多晶，其所存在好的并網(wǎng)時(shí)長(zhǎng)是3.6個(gè)月，而在標(biāo)稱功率方面則是250，通過(guò)具體的檢測(cè)其對(duì)應(yīng)的功率是242.62，這樣便表明出現(xiàn)了功率衰減，對(duì)應(yīng)的值為7.38，而整體的衰減率則是達(dá)到2.95%。而在晶科255多晶方面，其存在的并網(wǎng)時(shí)長(zhǎng)是3.6個(gè)月，對(duì)應(yīng)的標(biāo)稱功率255，通過(guò)具體的檢測(cè)對(duì)應(yīng)的功率達(dá)到了247.94，由此能夠看出功率衰減達(dá)到了7.03，整體的衰減率是2.76%。

在這種情況下，便對(duì)工作人員有了相應(yīng)的要求，展開(kāi)設(shè)備組件選擇的經(jīng)過(guò)里，必須要保障組件能夠處于穩(wěn)定的狀態(tài)之下，同時(shí)還應(yīng)該關(guān)注電量計(jì)算工作，特別是要對(duì)其中的衰減系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的修正，這樣便會(huì)給電站的建設(shè)帶來(lái)有效的支撐。展開(kāi)設(shè)備組件選擇作業(yè)時(shí)應(yīng)重視逆變器的工作，會(huì)存在和組件匹配不良等問(wèn)題，而這則是意味著即使在支出方面有了一定的節(jié)省，然而建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)則是會(huì)提升[3]。

3 優(yōu)化光伏發(fā)電站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 提高太陽(yáng)能資源計(jì)算分析的準(zhǔn)確性

對(duì)太陽(yáng)能資源展開(kāi)精準(zhǔn)的研究，此為達(dá)成系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)，所以在設(shè)計(jì)人員方面必須結(jié)合發(fā)電站的具體位置從而對(duì)太陽(yáng)輻射的具體情況展開(kāi)全方位的分析，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效驗(yàn)證。而在進(jìn)行代表性數(shù)據(jù)選擇時(shí)，要借助統(tǒng)計(jì)概率等措施展開(kāi)計(jì)算，并且設(shè)計(jì)人員要對(duì)發(fā)電站周邊的整體環(huán)境展開(kāi)全方位的研判，由此能夠?qū)Y源損耗系數(shù)等不同因素進(jìn)行有效的確定。

展開(kāi)太陽(yáng)位置參數(shù)計(jì)算時(shí)，必須要對(duì)所使用的計(jì)算公式予以有效的明確，確保科學(xué)合理性，這樣所得到的結(jié)果便會(huì)更為精準(zhǔn)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)陣列面輻射量的優(yōu)化，這樣所獲取的結(jié)果便會(huì)更為科學(xué)精準(zhǔn)，能夠很好的防止由于參數(shù)及軟件方面所造成的誤差；展開(kāi)對(duì)輻射量計(jì)算時(shí)，必須要把具體陣列面當(dāng)成是基礎(chǔ)，再科學(xué)的選取計(jì)算模型，使得獲得的結(jié)果精度能夠更為準(zhǔn)確，這對(duì)于間距及發(fā)電量等工作會(huì)起到極大的參考價(jià)值[4]。

3.2 優(yōu)化光伏組件的連接方式

以光伏發(fā)電站來(lái)看，其所對(duì)應(yīng)的發(fā)電能力通常都會(huì)被太陽(yáng)輻射和氣象條件等因素所影響，所以展開(kāi)逆變器等組建選取作業(yè)時(shí)，必須要結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和測(cè)光數(shù)據(jù)等對(duì)相應(yīng)的規(guī)格參數(shù)進(jìn)行明確，應(yīng)該對(duì)串并聯(lián)方式予以科學(xué)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)人員方面必須全方位的考量太陽(yáng)輻射的具體情況，同時(shí)還要對(duì)相鄰電站的發(fā)電能力有著較好的掌握，且要結(jié)合計(jì)算的結(jié)果，從而對(duì)串聯(lián)方式展開(kāi)深層次的優(yōu)化。而在對(duì)光伏組件串并聯(lián)方式上，展開(kāi)優(yōu)化作業(yè)時(shí)，要把它的輸出電壓控制在逆變器的工作電壓區(qū)間以內(nèi)，選取串聯(lián)組件數(shù)量少，必須要對(duì)環(huán)境溫度等因素予以全方位的考量，還要對(duì)這些因素有著較好的掌握，由此使得串聯(lián)設(shè)計(jì)的科學(xué)性能夠得到極大的增強(qiáng)。

在進(jìn)行串聯(lián)設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，假如條件允許的話，則是能夠在輸出電壓方面取最高值，由此降低直流所造成的電能損耗，而在決定串流組件具體數(shù)量時(shí)必須要對(duì)環(huán)境溫度等予以全方位的考量，同時(shí)還要分析太陽(yáng)輻射值等要素，同時(shí)還要考慮直流損耗所造成的影響，最終科學(xué)的明確組件的性能參數(shù)，促使太陽(yáng)能資源能夠得到最大化的利用[5]。

3.3 優(yōu)化光伏陣列的傾角設(shè)計(jì)

以并網(wǎng)集中式光伏發(fā)電站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，如果設(shè)計(jì)方案為固定安裝的話，那么在光伏列陣方面，其所對(duì)應(yīng)的最佳安裝傾角則是要結(jié)合全年最大發(fā)電量值展開(kāi)明確。如若設(shè)計(jì)方案使用的為自動(dòng)跟蹤的斜單軸安裝方式時(shí)，在確定支架轉(zhuǎn)動(dòng)軸最佳傾角時(shí)則應(yīng)綜合考慮風(fēng)載對(duì)支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響、建設(shè)成本以及全年發(fā)電量等多種因素。因此在設(shè)計(jì)光伏組件的布設(shè)方式時(shí)應(yīng)對(duì)多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合性的比較分析，在保證其技術(shù)指標(biāo)符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上應(yīng)提高設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的優(yōu)化。

3.4 提高光伏發(fā)電站選址的科學(xué)性

進(jìn)行光伏發(fā)電站建設(shè)時(shí)，必須要對(duì)站址展開(kāi)有效的選擇。在建設(shè)單位方面，應(yīng)該從所選站址的具體情況出發(fā)，要把側(cè)重點(diǎn)放在電網(wǎng)負(fù)荷、地理環(huán)境等要素上，由此展開(kāi)全方位的整體分析。在進(jìn)行站址選擇時(shí)還要對(duì)地理特點(diǎn)予以足夠的重視，假若是選取的相對(duì)平坦的地方，這可以給光伏發(fā)電站系統(tǒng)建設(shè)帶來(lái)極大的便利。在客觀條件方面受到限制的話，比方說(shuō)在濕熱的沿海地區(qū)進(jìn)行發(fā)電站建設(shè)，那么展開(kāi)選址時(shí)，必須要選取抑制防護(hù)PID 性能較好的區(qū)域。如果所選取的地區(qū)為山丘分布區(qū)域，則是要確保建站地區(qū)不會(huì)存在站址遮擋失配等情況。

在展開(kāi)光伏發(fā)電站建設(shè)時(shí)還要對(duì)環(huán)境條件予以重視，假如所選取的區(qū)域有著較為頻繁的雷電災(zāi)害，那么在進(jìn)行具體建設(shè)時(shí)必須要注重防雷設(shè)施工作，這樣能夠避免光伏設(shè)施被破壞。假若所選取的區(qū)域呈現(xiàn)出年降雨量相對(duì)較大，整體的空氣濕度較重的情況，施工經(jīng)過(guò)里應(yīng)該借助有效的防腐措施從而對(duì)設(shè)備展開(kāi)處理，因?yàn)楣夥l(fā)電站有著眾多的類型，所以在建設(shè)時(shí)必須要結(jié)合具體的特征，從而取對(duì)應(yīng)的站址。如若是光伏分布式發(fā)電站，其對(duì)應(yīng)的功能為給周邊地區(qū)提供電力供應(yīng)，所以在建設(shè)選擇時(shí)，應(yīng)該盡可能的選取周邊地區(qū)可以較好接入中低壓電網(wǎng)的建筑或城市。而光伏集中式發(fā)電站由于其能夠達(dá)到5MW 以上的容量，因此應(yīng)進(jìn)行選擇在具有較高太陽(yáng)能資源，以及氣候條件比較有利的地區(qū)來(lái)建設(shè)光伏發(fā)電站系統(tǒng)。

3.5 提高光伏發(fā)電站組件選擇的科學(xué)性

開(kāi)展光伏發(fā)電站建設(shè)時(shí)，還必須要對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的組件展開(kāi)有效的選擇，在組件選擇層面必須要對(duì)極化腐蝕效應(yīng)予以重視，同時(shí)還要考量應(yīng)用效率等要素，并且還應(yīng)該對(duì)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性展開(kāi)全方位的分析。在建設(shè)方方面必須要對(duì)設(shè)備衰減問(wèn)題予以深層次的分析，這是由于導(dǎo)致設(shè)備衰減的因素相對(duì)眾多，通常有電勢(shì)誘導(dǎo)，還有光致衰減等，借助對(duì)光伏發(fā)電站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的有效整理能夠看出，在第一年所對(duì)應(yīng)的組件衰減率通常都處于2.5%左右，而之后對(duì)應(yīng)的數(shù)值則是會(huì)小于0.8%，由于組件衰減通常很難完全解決，所以在進(jìn)行光伏發(fā)電站建設(shè)時(shí)，必須要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的工作有予以重視，能夠借助加設(shè)電池板等措施實(shí)現(xiàn)，這樣可以使得衰減問(wèn)題出現(xiàn)的概率大大降低。造成電池組件存在衰減的因素通常為熱斑效應(yīng)，因此展開(kāi)相應(yīng)的工作時(shí)應(yīng)該盡可能的選取耐久性較強(qiáng)的熱板。

4 結(jié)語(yǔ)

光伏發(fā)電站在展開(kāi)具體的設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，通常都會(huì)存在選址不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)實(shí)問(wèn)題，這些要素的出現(xiàn)會(huì)使得發(fā)電站的支出隨之增加，而整體的應(yīng)用效果則會(huì)大大減弱，所以必須要從光伏發(fā)電站的具體情況出發(fā)，對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)建設(shè)予以優(yōu)化，且要結(jié)合發(fā)電站的具體情況，由此對(duì)系統(tǒng)設(shè)備組件進(jìn)行科學(xué)的選取，最終保障發(fā)電站能夠帶來(lái)更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，助力于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展。