摘要:隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,太陽能產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展。在太陽能產(chǎn)業(yè)中,光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展尤為重要。通過介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)及其特點、組成及工作原理以及其應(yīng)用領(lǐng)域,并對國內(nèi)外光伏發(fā)電系統(tǒng)市場現(xiàn)狀進行研究分析,發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)光伏電站建設(shè)速度較慢,而國外光伏電站建設(shè)速度較快。因此,加快光伏電站建設(shè)是當(dāng)前亟待解決的問題之一。
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電安裝與調(diào)試運行維護技術(shù)研究
ResearchontheInstallationandCommissioningTechnologyofthePhotovoltaicPowerGenerationSystem
QINZhijin
No.2InstallationConstructionCo.,Ltd.,GuangxiConstructionEngineeringGroup,Guigang,GuangxiZhuangAutonomousRegion,537200China
Abstract:WiththerapiddevelopmentofeconomyandtheadjustmentofenergystructuresinChina,thesolarenergyindustryhasbeenrapidlydeveloped.Inthesolarenergyindustry,thedevelopmentofthephotovoltaicpowergenerationsystemisparticularlyimportant.Thisarticleintroducesthecharacteristics,compositionandworkingprincipleofthephotovoltaicpowergeneration systemanditsapplicationfields.Itstudiesandanalyzesthecurrentsituationofthedomesticandforeignmarketofthephotovoltaicpowergenerationsystem,andfindsthatthecurrentconstructionspeedofphotovoltaicpowerstationsisrelativelyslowinChina,whileitisrelativelyfastinforeigncountries,andacceleratingtheconstructionofphotovoltaicpowerstationsisoneoftheurgentissuestobesolved.
KeyWords:Photovoltaicpowergeneration;Installationandcommissioning;Operationandmaintenance;Technicalstudy
隨著我國制定到2030年實現(xiàn)“碳達峰”、到2050年實現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo),光伏發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)了快速發(fā)展。光伏發(fā)電項目的主要原理是光伏效應(yīng),它將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。光伏發(fā)電站是當(dāng)前電力行業(yè)中主要的發(fā)電站形式,能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能的高效化利用,提供高質(zhì)量的電能,滿足社會用電需求。與水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電相比,太陽能具備無污染、無噪聲等相關(guān)的特點,相關(guān)設(shè)備使用的危險故障概率也比較低、維護起來較為簡單,在光伏發(fā)電系統(tǒng)中用到的電氣設(shè)備逐漸增多,給安裝和調(diào)試工作帶來了巨大挑戰(zhàn)?;诖?,本文針對光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)進行重點分析。
1光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝技術(shù)研究
1.1光伏組件安裝技術(shù)
在光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝過程中,光伏組件的正確安裝至關(guān)重要。光伏組件是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分之一,其質(zhì)量和性能直接影響著系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。因此,光伏組件的安裝需要嚴(yán)格控制好每一個環(huán)節(jié),以確保最終產(chǎn)品能夠達到預(yù)期的效果。第一,光伏組件的選擇非常重要。選擇合適的光伏組件不僅可以提高系統(tǒng)的效率,還可以降低成本。第二,光伏組件的固定方式也十分關(guān)鍵。不同的固定方式對光伏組件的影響是不同的,如螺栓固定法、膠水粘貼法等[]。
1.2光伏組件安裝工藝流程
在光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝過程中,光伏組件的安裝是其中一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了保證光伏組件的質(zhì)量和穩(wěn)定性,需要進行一系列的技術(shù)操作來完成安裝工作。本文將對光伏組件的安裝工藝流程進行詳細的研究分析。首先,光伏組件的安裝前需要對其進行預(yù)處理。具體來說,需要對光伏組件進行清洗、干燥以及表面涂覆保護劑等操作。這些操作的目的是減少光伏組件在實際使用中受到外界環(huán)境的影響,提高其壽命和可靠性。其次,光伏組件的安裝過程需要注意的是要確保其位置準(zhǔn)確無誤。為此,可以采用一些輔助工具如激光器或GPS定位儀等來幫助實現(xiàn)這一點。此外,還需要注意光伏組件之間的間距是否合適,以避免出現(xiàn)不必要的陰影效應(yīng)。最后,光伏組件的固定方式也需要考慮得當(dāng)。常用的方法包括螺栓法、粘貼法等,不同的情況可以選擇相應(yīng)的方法進行安裝。1.3光伏組件安裝質(zhì)量檢查
在光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝過程中,光伏組件的安裝質(zhì)量是至關(guān)重要的。為了確保光伏組件的質(zhì)量和穩(wěn)定性,需要對光伏組件進行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢測。本節(jié)將介紹光伏組件安裝質(zhì)量檢查的具體方法和步驟。對于光伏組件的安裝位置和角度等方面的要求要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。光伏組件之間的間距應(yīng)該均勻且固定牢固。在實際應(yīng)用中,光伏組件的安裝質(zhì)量檢查可以采用多種方法來實現(xiàn)。其中,一種常用的方法是在安裝前對光伏組件進行全面的外觀檢查。通過這種方法,可以發(fā)現(xiàn)一些可能存在的問題,如表面劃痕、破損等。另外,還有一種方法就是使用專業(yè)的儀器設(shè)備對光伏組件進行測試,如用光電探測器測量光伏組件的輸出功率與電壓波動情況等。
2光伏發(fā)電系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)研究
2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試內(nèi)容
在光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試過程中,需要對各個組件進行測試和調(diào)整。對于光伏電池板的調(diào)試來說,需要注意其電壓、電流、溫度等因素的變化情況。通過測量這些參數(shù),可以判斷電池板是否正常工作,并及時發(fā)現(xiàn)故障。對于逆變器的調(diào)試來說,需要對其輸出電壓、電流、功率等方面進行監(jiān)測和分析。如果出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時,可以通過調(diào)節(jié)逆變器的相關(guān)參數(shù)來解決問題。此外,還需要對光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制電路進行檢測和調(diào)試。其中,最關(guān)鍵的是對光伏發(fā)電系統(tǒng)的保護功能進行驗證。只有確保了該功能的有效性,才能保證整個系統(tǒng)的安全運行。還需要對光伏發(fā)電系統(tǒng)的通信線路進行檢查和維護。因為通信線路是連接所有設(shè)備的重要通道之一,因此,必須保持良好的通訊狀態(tài)以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運作??傊夥l(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試是一個復(fù)雜的過程,需要綜合考慮各種因素的影響,并在實際操作中不斷優(yōu)化和改進。
2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試方法
在光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試過程中,調(diào)試方法是非常重要的。為了保證系統(tǒng)的正常運行和高效率生產(chǎn),需要采取一系列有效的調(diào)試措施。其中,最基本的方法就是對各個組件進行測試和調(diào)整。對于光伏電池組來說,需要對其輸出電壓和電流進行檢測和校準(zhǔn)。對于逆變器來說,需要對其輸入和輸出端進行測試和調(diào)節(jié)。此外,還需要對控制單元進行測試和調(diào)整,以確保其能夠正確地接收并處理各種信號。對于整個光伏發(fā)電系統(tǒng)而言,需要對其穩(wěn)定性和可靠性進行全面評估和優(yōu)化。通過以上這些步驟,可以有效地提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和效率。除了上述的基本方法外,還可以采用一些更加先進的調(diào)試手段來進一步提升系統(tǒng)的質(zhì)量和效益。例如:可以通過數(shù)據(jù)采集和分析的方式來監(jiān)測和預(yù)測系統(tǒng)的故障情況。同時,也可以利用虛擬仿真技術(shù)來模擬系統(tǒng)的運行過程,以便更好地理解系統(tǒng)的工作原理和優(yōu)化方案。總之,調(diào)試是光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之一,只有經(jīng)過充分的研究和實踐才能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行[]。
2.3光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試步驟
在光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試過程中,需要進行一系列的測試和驗證。一是需要對整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的各個部分進行檢查,確保其無故障。二是需要對光伏電池板進行檢測,以確定其是否存在任何損壞或缺陷。接著,需要對光伏逆變器進行測試,以確認其能夠正常工作并滿足設(shè)計要求。三是需要對整套光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進行測試,以保證其能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測和控制光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀態(tài)。在實際應(yīng)用中,光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試過程通常會涉及多個環(huán)節(jié)。因此,對于每一個環(huán)節(jié)都需要有詳細的操作流程和相應(yīng)的測試方法。同時,為了提高調(diào)試效率和質(zhì)量,也需要制訂合理的調(diào)試計劃和調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)。
3光伏發(fā)電系統(tǒng)運行維護技術(shù)研究
3.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理
在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,光伏電池是其核心部件。光伏電池是由多個半導(dǎo)體材料制成的,其中,硅是最主要的一種材料。當(dāng)太陽光照射到光伏電池上時,光能將轉(zhuǎn)化為電能,并通過電纜連接到逆變器進行轉(zhuǎn)換和儲存。光伏電池的大小通常取決于需要供電的功率,一般分為單晶硅片、多晶硅片以及薄膜太陽能電池三種類型。除了光伏電池之外,光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括逆變器、控制器、監(jiān)控設(shè)備等多種組成部分。光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理可以概括為:光伏電池吸收陽光能量,將其轉(zhuǎn)化成直流電流;逆變器將直流電流變換成交流電流,并將其輸送給電網(wǎng);控制器負責(zé)對光伏電池輸出電壓和電流進行監(jiān)測和調(diào)節(jié),保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定了其性能和可靠性,因此,在設(shè)計和制造過程中應(yīng)該注重結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化。例如:選擇合適的光伏電池型號、選用高質(zhì)量的組件和元件、合理布置光伏電池等都是提高光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素之一。同時,光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護也是非常重要的一部分。為了確保光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),必須定期檢查和保養(yǎng)各個部分,及時發(fā)現(xiàn)故障并采取措施加以解決[]。
3.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要設(shè)備
在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,太陽能電池組件是其最核心的組成部分。太陽能電池組件是由多個太陽光子轉(zhuǎn)化為電能的單元組成。它們通常由硅材料制成,并通過光照射產(chǎn)生電流。由于不同類型的太陽能電池組件具有不同的性能和成本,因此選擇合適的組件非常重要。目前,市場上常見的太陽能電池組件有單晶硅片、多晶硅片、半導(dǎo)體薄膜以及有機半導(dǎo)體等。其中,單晶硅片是最常用的一種組件類型。它不僅價格相對較低,而且可靠性較高。此外,還存在一些新型的太陽能電池組件如PERT(perovskite)晶體管等。這些新型器件雖然尚未完全成熟,但它們的潛力不可忽視。除了太陽能電池組件之外,光伏發(fā)電系統(tǒng)還需要其他關(guān)鍵設(shè)備來完成整個系統(tǒng)的工作。例如:逆變器用于將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓;控制器用于監(jiān)控和調(diào)節(jié)各個部件的工作狀態(tài);蓄電池用于存儲電力以備不時之需等。這些設(shè)備的選擇也需要考慮各自的特點和功能需求。
3.3光伏發(fā)電系統(tǒng)的常見故障及處理方法
在光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行中,經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障。這些故障可能會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的停運或損壞,因此,需要及時進行維修和處理。本節(jié)將介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的常見故障及其處理方法。首先,電池組的故障。由于電池組是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分之一,其故障往往會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。常見的電池組故障包括短路、過流、欠壓等。對于短路問題,可以使用萬用表測量電池組電壓并查找短路點;對于過流問題,可以通過調(diào)節(jié)充電器輸出功率來解決;而對于欠壓問題則需要更換電池組或者調(diào)整電池組連接方式。其次,光伏逆變器的問題[]。光伏逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一,其故障也會對整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。常見的光伏逆變器故障有漏電、過載、過溫等問題。對于漏電問題,可以檢查電源線是否接觸良好且無斷開開關(guān);對于過載問題,可以通過控制電路減少負載電流的大??;而對于過溫問題則需要通過散熱措施降低逆變器溫度[-7]。
4結(jié)語
光伏發(fā)電站的建設(shè)和運行中,光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行會對發(fā)電效率和運行安全產(chǎn)生影響,應(yīng)做好光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作,降低光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的風(fēng)險,體現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能優(yōu)勢,創(chuàng)造更高的發(fā)電效益。本文深入探討了光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝與調(diào)試技術(shù),得出光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性是一個復(fù)雜的問題,需要綜合考慮多種因素。只有通過不斷地研究和發(fā)展,才能夠逐步提升光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。
參考文獻
[1]姜浩浩,金光,郭少朋.淺談光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)現(xiàn)狀[J].黑龍江工業(yè)學(xué)院學(xué)報(綜合版),2021,21(10):83-87.
[2]張連源.太陽能光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展探討[J].光源與照明,2021(7):60-61.
[3]李辛陽,高陽.樞紐機場光伏發(fā)電項目的應(yīng)用現(xiàn)狀與效益分析[J].太陽能,2022(2):5-11.
[4]栗然,李廣敏.基于光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)預(yù)測[J].中國電力,2023(2):74-78.
[5]李秀云,韓繼武.光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀[J].智慧中國,2023(4):93-95.
[6]周振華,曹俊峰.光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)與運維綜合分析[J].電氣時代,2023(2):26-28.
[7]陳清,郭培育,周晴.光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試安裝選型要點[J].華電技術(shù),2023,42(12):78-81.