1.1اختيار وتصميم المعدات الرائدة في المجال الكهروضوئي
تتكون محطة الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة من مجموعة مربعة من الوحدات الكهروضوئية ، وصندوق دمج ، وعاكس ، ومحول متدرج ، وخزانة توزيع طاقة عند النقطة المتصلة بالشبكة. تشمل المعدات الرائدة لهذا المشروع في مجال المجال الكهروضوئي الوحدات الكهروضوئية ، والمحولات ، والمحولات من النوع الصندوقي ، وكابلات التيار المتردد والتيار المستمر. يوضح الشكل 2 مخطط تكوين نظام محطة الطاقة الكهروضوئية.
(1) الوحدات الكهروضوئية
وتشمل الوحدات الكهروضوئية المستخدمة في محطات الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة في بلدي أساسا ثلاثة أنواع: وحدات السيليكون أحادية البلورة، ووحدات السيليكون المتعددة الكريستالات، ووحدات الأغشية الرقيقة. من بينها ، وحدات السيليكون أحادية البلورية لديها كفاءة تحويل عالية. ومع ذلك ، فإن تكلفة وحدة واحدة مرتفعة نسبيا ، وتستخدم في المقام الأول في أنظمة محطات الطاقة ذات منطقة التثبيت الصغيرة مثل محطات الطاقة الموزعة على السطح ؛ بالمقارنة مع وحدات السيليكون البلورية ، تتميز وحدات الأغشية الرقيقة بظروف إضاءة منخفضة. أداء أفضل لتوليد الطاقة وشكل وحدة الأغشية الرقيقة النهائية مرنة ، والتي يمكن تعديلها وفقا للاحتياجات الفعلية للمبنى ، وتستخدم على نطاق واسع في أنظمة مثل بناء الجدران الستارية ؛ كفاءة تحويل وحدات السيليكون متعددة الكريستالات هي بين وحدات السيليكون أحادية البلورية ووحدات الأغشية الرقيقة ، مع التكنولوجيا الناضجة والأداء العالي. مستقرة وسهلة النقل والتركيب على نطاق واسع ، وأكثر فعالية من حيث التكلفة من السيليكون أحادي البلورة ووحدات الأغشية الرقيقة. لذلك ، تستخدم محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الغالب مكونات البولي سيليكون. بالنظر إلى العدد الكبير من الوحدات الكهروضوئية المثبتة في هذا المشروع ، والموقع البعيد للموقع ، وظروف التثبيت القاسية ، يعتمد تصميم الاختيار وحدات البولي سيليكون المحلية عالية الجودة ، وتبلغ طاقة الوحدة 270 واط. في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ، يحدد مخطط تركيب الوحدات الكهروضوئية مباشرة كمية الإشعاع الشمسي التي يمكن أن تتلقاها المصفوفة ، مما يؤثر على كفاءة توليد الطاقة لمحطة الطاقة بأكملها. في محطة الطاقة الكهروضوئية الجبلية ، ينبغي النظر في عوامل قياس إيجابيات وسلبيات خطة تركيب الوحدة الكهروضوئية من اختيار ميل تركيب الصفيف ومعدل استخدام الأراضي في الموقع. بالنسبة لميل تركيب الوحدات ، تعتقد الصناعة عموما أنه يجب أن يكون متسقا مع خط عرض موقع المشروع. ومع ذلك ، فإن ميل التثبيت الكبير جدا لمناطق خطوط العرض العالية يعني مسافة أطول لتدريع الظل والمزيد من استهلاك الفولاذ بين قوسين ، وهو ما لا يفضي إلى استخدام الموقع. تتأثر المعدلات وتكاليف الدعامة سلبا على حد سواء.
على العكس من ذلك ، إذا نظرنا في تحسين استخدام الأراضي عن طريق تقليل ميل التثبيت وتقصير مسافة حماية الظل ، تقليل كمية الإشعاع الشمسي التي تتلقاها المصفوفة بشكل كبير ، مما سيؤثر بشكل خطير على كفاءة توليد الطاقة في المجموعة. لذلك ، يجب أن يجد حل تركيب المكونات الممتاز توازنا مناسبا بين ميل الصفيف واستخدام الأرض ، والذي يمكن أن يضمن حصول المكونات على أفضل كمية إشعاعية ويأخذ في الاعتبار الاستخدام المعقول للأرض. يبلغ خط عرض موقع تثبيت المكونات في هذا المشروع حوالي 43.5°. لنفترض أن مخطط تثبيت القوس التقليدي قد تم اعتماده. وفي هذه الحالة، سيكون لحماية الظل للمصفوفة تأثير أكبر على معدل استخدام الأراضي، وهو أمر غير مقبول بالنسبة لحالة أرض المشروع الضيقة. لذلك ، في عملية التصميم المسبق للمشروع ، تخلى هذا المشروع عن طريقة تثبيت المكونات التقليدية وتحول إلى وضع تثبيت جديد: أولا ، تم تقليل ميل تثبيت الوحدة النمطية إلى 40°، من ناحية، يمكن تقصير طول ظل الصفيف، ومن ناحية أخرى، يمكن أيضا أن يقلل من تكلفة القوس؛ ثانيا ، في نظام التثبيت التقليدي ، يتم تغيير طريقة تثبيت مكونات الصف 2 في مجموعة واحدة من المصفوفات إلى مجموعة واحدة من شاشات العرض وأعضاء الصف 3. ونتيجة لذلك ، يزداد عدد الميزات المثبتة في مجموعة مجموعة واحدة ؛ بشكل عام ، يكون عدد المكونات المثبتة لكل وحدة مساحة أكثر من عدد نظام التثبيت التقليدي. كما أن معدل استخدام الأراضي مضمون بشكل معقول.
(2) العاكس
تنقسم العاكسات المستخدمة في محطات الطاقة الكهروضوئية في بلدي بشكل رئيسي إلى محولات مركزية ومحولات سلسلة. العاكس المركزي كبير في السعة والحجم ، ولديه قابلية أفضل للجدولة ، وفعال من حيث التكلفة. ومع ذلك ، فإن العاكس المركزي يحتوي على عدد صغير من MPPT ومتطلبات عالية لظروف التثبيت ، وهو أكثر ملاءمة للتركيب الموحد للمكونات والمعدات—محطات طاقة مركزية واسعة النطاق. تتمتع محولات السلسلة بسعة صغيرة ، وخفيفة الوزن لكل جهاز ، وأداء حماية جيد ، ومتطلبات منخفضة لبيئة الاستخدام الخارجي ، وسهولة النقل والتركيب ، ولدى محولات السلسلة عموما عدد كبير من MPPTs ، والتي يمكن أن تزيد إلى أقصى حد يمكنها تقليل الآثار الضارة الناجمة عن اختلافات المكونات وتظليل الظل بشكل فعال ، وتحسين كفاءة توليد الطاقة الكهروضوئية. إنها مناسبة لأنظمة محطات الطاقة ذات ظروف تركيب المكونات المعقدة ، وفي المناطق ذات الأيام الممطرة والضبابية ، يكون وقت توليد الطاقة لمحولات السلسلة أقصر. طويل. يجب اختيار محولات محطة الطاقة الكهروضوئية وفقا لعوامل مثل حجم محطة الطاقة والبيئة الجغرافية للموقع وشكل النظام ومتطلبات اتصال الشبكة. يقع المشروع في منطقة غابات جبلية ، ومنطقة تركيب المعدات مبعثرة ، وتضاريس تقيد بشدة تركيب المكونات. لذلك ، للحد من فقدان سلسلة الوحدات النمطية وعدم التطابق المتوازي وتحسين قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة الكهروضوئية ، يعتمد هذا المشروع عاكس سلسلة محلي عالي الجودة مع وظيفة MPPT 4 قنوات في اختيار العاكس ، ويتم استخدام عاكس واحد. الطاقة المقدرة هي 50kW. بالإضافة إلى ذلك ، سوف يتغير جهد الدائرة المفتوحة وتيار الدائرة القصيرة للوحدات الكهروضوئية مع تقلب درجة الحرارة المحيطة ، وخاصة زيادة جهد الدائرة المفتوحة مع انخفاض درجة الحرارة المحيطة. لذلك ، يجب حساب الرقم التسلسلي للمكونات المتصلة بالعاكس MPPT وإثباته لضمان عدم تجاوزه الحد الأعلى لجهد عمل MPPT العاكس في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة للغاية ؛ في الوقت نفسه ، من الضروري أيضا التأكد من أن سعة المكونات المتصلة بالعاكس ليست أعلى من الحد الأقصى لطاقة إدخال التيار المستمر للعاكس. في هذا المشروع ، يرتبط كل عاكس بثماني دوائر سلسلة كهروضوئية ، ويتم توصيل كل دائرة ب 21 وحدة كهروضوئية ، وتبلغ طاقة إدخال التيار المستمر للعاكس 45.36kW
(3) محول الحقل
تشمل منتجات محولات الحقول الكهروضوئية المحلية بشكل أساسي المحولات المغمورة بالزيت والمحولات الجافة. نظرا لأن محولات محطات الطاقة الكهروضوئية يتم تركيبها في الغالب في الهواء الطلق ، يتم استخدام المحولات المدمجة من النوع الصندوقي المغمور بالزيت مع أداء حماية جيد وسهولة البناء والتركيب بشكل عام. عند تصميم واختيار محول ، من الضروري النظر بشكل شامل في نوع التصميم الكهربائي للنظام الكهروضوئي ، ونسبة تحويل الجهد ، والظروف البيئية للتركيب والاستخدام ، واختيار المنتج الأنسب لنوع النظام الكهروضوئي مع مراعاة الحماس. تستخدم المحولات المغمورة بالزيت على نطاق واسع في الأنظمة الكهروضوئية بسبب تكلفتها المنخفضة وسهولة صيانتها ومستوى الجهد المرن وتكوين سعة المحولات. ومع ذلك ، نظرا لحجمها الكبير وخطر التلوث البيئي والحريق بسبب تسرب النفط العازل ، فهي مناسبة بشكل عام لأنظمة محطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية واسعة النطاق مع مواقع تركيب كافية ومتطلبات تصنيف منخفضة للحريق.
يقع المجال الكهروضوئي لهذا المشروع على الجبل ، وهناك مساحة واسعة لنقل المعدات الكهربائية وتركيبها. لذلك ، تم تصميم المحول من النوع الصندوقي المغمور بالزيت من طراز ZGS11-ZG (يشار إليه باسم "المحول من النوع الصندوقي") وتصميمه لتهوية أساس المحول. يمكن لتجمع الزيت منع التلوث البيئي ومخاطر الحريق الناجمة عن تسرب الزيت العازل في مبدل الصندوق.
وبالنظر إلى التوزيع المتناثر للمكونات في محطات الطاقة الجبلية والقدرة المركبة غير المتسقة لوحدات توليد الطاقة، تم تصميم هذا المشروع لاستخدام محولات صندوقية بدرجتين من 1000 كيلو فولت أمبير و 1600 كيلو فولت أمبير. وفقا للقدرة المركبة الفعلية لكل وحدة توليد طاقة ، يتم توصيل كل محول صندوقي ب 20-38 وحدة عاكس ، ويجب ألا تتجاوز نسبة سعة الوصول الكهروضوئية إلى القدرة المقدرة لمحول الصندوق 1.2.
(4) كابلات التيار المتردد والتيار المستمر
هناك عموما نوعان من الكابلات التي يتم وضعها في الحقل لمحطات الطاقة الجبلية: العلوية والمدفونة. بالنسبة للطرق التي تحتاج إلى عبور الوديان والغابات والأنهار ، يتم استخدام الأسلاك العلوية بشكل عام ، بينما بالنسبة للمناطق ذات المسافات القصيرة والمواقع المسطحة والبناء الأرضي المريح ، يتم استخدام الزرع المدفون. هذه الطريقة لها مزايا فترة بناء قصيرة وتكلفة منخفضة. تشمل الكابلات المستخدمة في المجال الكهروضوئي لهذا المشروع بشكل رئيسي كابلات التيار المستمر الكهروضوئية بين الوحدات النمطية والمحولات ، وكابلات التيار المتردد بين العاكسات والمحولات الصندوقية ، وبين المحولات الصندوقية ومحطات التعزيز. تشمل اعتبارات اختيار الكابلات بشكل أساسي تحمل تصنيف الجهد ، ومنطقة المقطع العرضي ، ونوع الكابل. من بينها ، تم تصميم الكابلات بين الوحدات النمطية والمحولات باستخدام كابلات DC الخاصة الكهروضوئية ، والتي يتم ترتيبها جنبا إلى جنب مع مدادات الأقواس الخلفية للوحدات ؛ يتم وضع كابلات التيار المتردد بين العاكسات والمحولات من النوع الصندوقي والمحولات من النوع الصندوقي تحت الأرض ، مع الأخذ في الاعتبار الصيف في المنطقة التي تقع فيها محطة الطاقة. ومع ذلك ، فهي ممطرة ورطبة. درجة الحرارة منخفضة في فصل الشتاء ، لذلك استخدم كابل طاقة مغمد بالبولي إيثيلين المدرع XLPE المعزول (YJY23) مع رطوبة أفضل ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة. لإجراء تحديد.
قبل وضع الكابلات المدفونة ، يجب تحديد العمق المدفون المناسب. وفقا لمتطلبات المواصفات ، يجب ألا يقل العمق المدفون للخطوط المدفونة مباشرة عن 0.7 متر ، وعند عبور الأراضي الزراعية ، يجب ألا يقل العمق عن 1.0 متر ؛ في الوقت نفسه ، في المناطق الباردة ، يجب أيضا مراعاة سمك طبقة التربة المجمدة في فصل الشتاء ، ويجب أن تكون الكابلات المدفونة مباشرة في أقصى عمق لطبقة التربة الثابتة.—ما يلي. درجة الحرارة القصوى الدنيا في فصل الشتاء في المنطقة التي يقع فيها المشروع هي -37.5°C ، والحد الأقصى لسمك طبقة التربة المجمدة هو 1.8m. لذلك ، يجب أن يصل عمق تصميم خندق الكابل في منطقة المجال الكهروضوئي إلى 2.0 متر. في الوقت نفسه ، يجب حماية الجزء الذي يمر عبر الطريق بواسطة أنابيب فولاذية. تغطي محطات الطاقة الكهروضوئية واسعة النطاق مساحة كبيرة ، مع عدد كبير من المعدات ، وكمية كابلات التيار المتردد والتيار المستمر هائلة. لذلك ، من الضروري تقدير عدد الأسلاك المستخدمة في المرحلة المبكرة من البناء بشكل معقول.
من ناحية أخرى ، نظرا للتضاريس المعقدة لمحطات الطاقة الجبلية وظروف البناء ، من الصعب تقدير عدد الكابلات بناء على ما يسمى بتجربة "مشروع مماثل" ورسومات البناء. لذلك ، في عملية البناء الفعلية لهذا المشروع ، يتم اعتماد طريقة "رسم البناء + قيمة الخبرة + قيمة أخذ العينات في الموقع" لحساب كمية هندسة الكابلات بشكل شامل. فمن ناحية، تستخدم رسومات البناء وبيانات استهلاك الكابلات لمحطات الطاقة الجبلية السابقة لتقديرها؛ مع تقدم المشروع ، ستصبح العينات المرجعية للكابلات أكثر وفرة وتمثيلا وستصبح القيمة المقدرة لاستخدام الكابلات أكثر دقة.
1.2 إدارة التشغيل والصيانة الميدانية الكهروضوئية
وبما أن تشييد مشاريع محطات الطاقة الكهروضوئية وأسعار الكهرباء على الشبكة في بلدي تتأثر تأثرا كبيرا بالسياسات، فإن فترة تشييد معظم المشاريع قصيرة، ولا يمكن التحكم في تصميم وبناء محطات الطاقة بشكل علمي وفعال بشكل كامل. لذلك ، تسببت الإدارة في صعوبات خاصة ومخاطر خفية. في الوقت نفسه ، بسبب النمو الهائل للمشاريع الكهروضوئية في السنوات الأخيرة ، تم تشغيل عدد كبير من محطات الطاقة ، في حين أن تدريب واحتياطي موظفي المعالجة والصيانة المحترفين في الصناعة متخلفان نسبيا ، مما أدى إلى توتر موظفي تشغيل وصيانة محطات الطاقة الكهروضوئية ، وعدم تكافؤ مستوى التشغيل والصيانة والجودة. لذلك ، فإن تعزيز وتحسين إدارة تشغيل وصيانة محطات الطاقة له أهمية كبيرة لضمان عمر الخدمة والفوائد الاقتصادية لمحطات الطاقة الكهروضوئية.
(1) إدارة المعدات الميدانية
تشمل المعدات الرائدة في مجال المجال الكهروضوئي الوحدات الكهروضوئية ، ومحولات السلسلة ، ومحولات الصندوق. تتم إدارة هذه المعدات بشكل رئيسي من خلال جمع البيانات ومراقبة الموقع وعمليات التفتيش المنتظمة في الموقع ، وما إلى ذلك ، لفهم معلمات وظروف تشغيل المعدات ، وتحليل مخاطر السلامة المحتملة والقضاء على الأعطال على الفور.
تم تجهيز المعدات الرائدة في مجال الخلايا الكهروضوئية بمحطات للحصول على البيانات. يمكن تحقيق نقل البيانات والتعليمات في الوقت الفعلي من خلال كابل الاتصالات RS485 وشبكة حلقة الألياف البصرية الموضوعة في الميدان وغرفة التحكم المركزية في محطة التعزيز. موظفو التشغيل والصيانة موجودون في غرفة التحكم المركزية. ويمكن اختبار بارامترات التشغيل لجميع المعدات الكهربائية في الميدان في الداخل، بما في ذلك بارامترات مثل توليد الطاقة العاكسة، والطاقة المتغيرة للصندوق، وما إلى ذلك، على النحو المبين في الشكل 3 والشكل 4؛ يتم التحكم في المعدات عن بعد لتحقيق الإدارة التلقائية للمعدات الكهربائية الرائدة في المجال الكهروضوئي.
في الوقت نفسه ، ينبغي تعزيز فحص المعدات الرائدة ، ويجب ترتيب موظفي التشغيل والصيانة بانتظام لإجراء فحوصات في الموقع للوحدات الكهروضوئية ، والمحولات ، والمحولات الصندوقية في المجال الكهروضوئي وتسجيل ظروف التشغيل والمعلمات ذات الصلة لكل معدات.
الشكل 3 التوزيع اليومي النموذجي لتوليد الطاقة للعاكس
يتم تصنيف المشاكل الموجودة في التحقيق وتلخيصها وفرزها على الفور ، ويتم صياغة الحلول المستهدفة وفقا لخطورة الموقف. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية في المناطق عالية الارتفاع ، نظرا للميل الكبير لتركيب الوحدة ، يجب إيلاء اهتمام خاص لقوة قوس الوحدة النمطية ، ويجب تشديد أجزاء الاتصال الفضفاضة في الوقت المناسب. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية في المناطق ذات الفرق الكبير في درجة الحرارة بين النهار والليل ، يجب إيلاء اهتمام خاص لتكثيف الصقيع في صندوق المعدات الكهربائية ، وخاصة داخل محول الصندوق. من الضروري التركيز على التحقق مما إذا كان هناك صقيع وتكثيف على سطح كل محطة طرفية وقاطع دائرة في الوقت المناسب إذا لزم الأمر. قم بإزالة الثلج على الجدار الداخلي للصندوق ، وتأكد من التهوية السلسة للصندوق لمنع المعدات الكهربائية الموجودة في الصندوق من أن تكون رطبة وتؤثر على أداء العزل. تتراوح فترة التفتيش عموما من 1 إلى 2 أسابيع ، والتي يمكن تحديدها وفقا للتشغيل الفعلي لمحطة الطاقة والظروف الجوية والبيئية للموقع. ومن أجل بدء التشغيل حديثا، وبعد الصيانة والمعدات التي لها تاريخ من الفشل، ينبغي تعزيز عمليات التفتيش؛ في الوقت نفسه ، يجب الحفاظ على الشيكات قبل وبعد الطقس القاسي مثل تساقط الثلوج وهطول الأمطار والعواصف والبرد.
(2) تنظيف الوحدات الكهروضوئية
تستخدم محطات الطاقة الكهروضوئية التي تم بناؤها وتشغيلها في بلدي وحدات السيليكون البلورية مع ركيزة زجاجية. تتكون هذه الوحدة بشكل أساسي من الزجاج المقسى ، السطح الخلفي ، إطار سبائك الألومنيوم ، خلايا السيليكون البلورية ، EVA ، هلام السيليكا وصندوق التقاطع ، إلخ. منطقة استقبال الضوء وكفاءة التحويل الكهروضوئية ، ولكن سطحها الزجاجي المقسى عرضة أيضا لتراكم الغبار والأوساخ. سيؤدي وجود عائق مثل الغبار على سطح الوحدة إلى تقليل كفاءة التحويل الكهروضوئي ويسبب تأثيرا ساخنا في الجزء المظلل من الوحدة ، مما قد يتسبب في تلف شديد للوحدة الكهروضوئية. لذلك ، من الضروري صياغة تدابير وخطط مقابلة لتنظيف سطح الوحدات الكهروضوئية المثبتة في محطة الطاقة بانتظام لضمان كفاءة تحويل الوحدات وسلامة التشغيل. وتشمل تكنولوجيات التنظيف الشائعة الاستخدام للوحدات الكهروضوئية في محطات توليد الطاقة الكهروضوئية في بلدي أساسا تكنولوجيا التنظيف اليدوي مع بنادق المياه عالية الضغط، وتكنولوجيا تنظيف الروبوت على متن الطائرة، وتكنولوجيا التنظيف الذاتي للوحدات الكهروضوئية، وتكنولوجيا إزالة غبار الستائر الكهربائية، وتكنولوجيا التنظيف المتنقلة المثبتة على المركبات. يتم تقديم خصائص تقنيات التنظيف المختلفة في الجدول 1.
الجدول 1 - تكنولوجيات تنظيف الوحدات الكهروضوئية الشائعة الاستخدام
يقع المشروع في منطقة غابات بعيدة عن المنطقة الحضرية. لا توجد مصادر لتلوث الهواء مثل محطات الطاقة الحرارية وحقول التعدين حول الموقع. لذلك ، فإن نظافة الهواء عالية ، والوحدات الكهروضوئية أقل تأثرا بالغبار. ومع ذلك ، فإن درجة حرارة موقع المشروع منخفضة في فصل الشتاء ، ويتم تمديد وقت تساقط الثلوج. لذلك ، يأخذ تنظيف الوحدات بشكل أساسي في الاعتبار تأثير الثلج على الوحدات الكهروضوئية. استجابة لهذه المشكلة ، جنبا إلى جنب مع الوضع الفعلي لموقع المشروع ووضع تركيب الوحدة ، يعتمد هذا المشروع مزيجا من التنظيف السلبي والتنظيف النشط لتنظيف الوحدات الكهروضوئية وصيانتها في الميدان.
يجمع التنظيف السلبي بين خصائص ارتفاع التثبيت العالي وزاوية الميل الكبيرة (40°) من الوحدات الكهروضوئية لهذا المشروع. تحت تأثير جاذبيته ، فإن الثلج على سطح الوحدات في فصل الشتاء يمثل تحديا للالتصاق بالسطح الزجاجي للوحدات. عندما يضرب ضوء الشمس الوحدات ، ستساعد درجة حرارة السطح المتزايدة للمكونات على التخلص من جليد الثلج. انطلاقا من التشغيل الفعلي لمحطة الطاقة ، في أوائل ديسمبر ، بعد تساقط الثلوج في الحقل في الليل ، يبلغ سمك الثلج على سطح الوحدات الكهروضوئية حوالي 2-5 سم في الصباح. يسقط من تلقاء نفسه ، وتساقط الثلوج المتبقية بعد 2 ساعة. وبالمثل ، في مواسم أخرى ، يمكن للحطام مثل الغبار أو الأوراق المتساقطة على سطح الوحدة أن ينزلق بسلاسة عن سطح الوحدة تحت تأثير المطر والرياح.
التنظيف النشط بالنظر إلى متطلبات الاقتصاد وقابلية التطبيق ، بالنسبة لتلك الحطام الثلجي والغبار الذي لا يمكن لوزنه إزالته ، يعتمد هذا المشروع طريقة ترتيب موظفي التنظيف بانتظام لإزالة الثلج والغبار لتنظيف المكونات يدويا. بالنسبة للمناطق ذات مصادر المياه الوفيرة ، يمكن استخدام مسدسات المياه المضغوطة للشطف ، ويمكن تنظيف المناطق الأخرى يدويا باستخدام أدوات مثل الخرق. يجب اختيار وقت تنظيف الوحدات في الصباح الباكر أو المساء أو الليل أو الأيام الملبدة بالغيوم لتجنب الآثار الضارة لظلال المعدات والموظفين على كفاءة توليد الطاقة للوحدات الكهروضوئية أثناء عملية التنظيف. يجب تحديد اختيار دورة التنظيف وفقا لدرجة التلوث على سطح المكون. في ظل الظروف العادية ، بالنسبة لمرفقات الغبار ، يجب ألا يقل عدد عمليات التنظيف عن مرتين في السنة ؛ بالنسبة للثلوج ، يجب ترتيبها على الفور وفقا لسمك التراكم على سطح الوحدة وتساقط الثلوج مؤخرا.
تعتمد جودة تدريب موظفي التشغيل والصيانة على تشغيل محطة الطاقة الكهروضوئية وإدارة صيانتها على مهارة وجودة موظفي المعالجة والصيانة. تكنولوجيا توليد الطاقة الكهروضوئية هي شكل جديد من أشكال استخدام الطاقة. معظم فرق إدارة التشغيل والصيانة في محطات الطاقة شابة نسبيا وتفتقر إلى الخبرة والتكنولوجيا في مجال التشغيل والصيانة الكهروضوئية. لذلك ، يجب على وحدة تشغيل وصيانة محطة الطاقة تعزيز التدريب المهني لموظفي التشغيل والصيانة. أثناء تشغيل وصيانة محطات الطاقة الكهروضوئية ، وفقا للقوانين واللوائح ذات الصلة وأحكام إدارة الطاقة المحلية ، جنبا إلى جنب مع قواعد وأنظمة تشغيل محطة توليد الكهرباء ، وصياغة برامج تدريبية تلبي خصائصها وقواعدها التفصيلية ، وتحسين المستوى الفني للموظفين باستمرار ، وتعزيز وعيهم بالتعلم والابتكار. وفي الوقت نفسه، ينبغي إيلاء الاهتمام للكشف التقني والتدريب من جانب وحدات التعاقد من الباطن المهنية أو مصنعي المعدات. هناك العديد من المهن والصناعات المشاركة في بناء محطات الطاقة الكهروضوئية ، وغالبا ما لا يتم الانتهاء من تصميم المشروع والبناء وإدارة التشغيل والصيانة من قبل نفس الشركة أو القسم. لذلك ، يلزم التعاقد من الباطن المهني عند اكتمال محطة الطاقة وتسليمها إلى وحدة التشغيل والصيانة. يجب على الوحدة ومورد المعدات الكشف الفني لوحدة التشغيل والصيانة وتقديم خدمات التدريب اللازمة لضمان أن موظفي التشغيل والصيانة على دراية بأداء النظام والمعدات وإتقان أساليب التشغيل والصيانة.
2. توليد الطاقة الكهروضوئية وتحليل الفوائد
2.1 الحساب النظري لتوليد الطاقة
وفقا ل "مواصفات التصميم لمحطات الطاقة الكهروضوئية" ، يجب حساب توقعات توليد الطاقة لمحطات الطاقة الكهروضوئية وتحديدها وفقا لموارد الطاقة الشمسية في الموقع. بعد النظر في عوامل مختلفة مثل تصميم نظام محطة الطاقة الكهروضوئية ، وتخطيط الصفيف الكهروضوئي ، والظروف البيئية ، فإن صيغة الحساب هي:
في الصيغة ، EP هو توليد الطاقة على الشبكة ، كيلوواط ساعة. HA هو إجمالي الإشعاع الشمسي على المستوى الأفقي ، وهو 1412.55kWh / m²في هذا المشروع؛ ES هو الإشعاع في ظل الظروف القياسية ، مع ثابت من 1kWh / m²; PAZ هو المكون قدرة التثبيت هي 100000kWp في هذا المشروع ؛ K هو معامل الكفاءة الشامل ، وهو 0.8. لذلك ، فإن القدرة النظرية لتوليد الطاقة لمحطة توليد الطاقة في السنة الأولى من هذا المشروع هي
بسبب شيخوخة المواد الأولية والأشعة فوق البنفسجية ، ستنخفض قوة الوحدات الكهروضوئية عاما بعد عام أثناء الاستخدام. يبلغ معدل توهين الطاقة للوحدات المستخدمة في هذا المشروع 2.5٪ في السنة الأولى ، و 0.7٪ في كل عام بعد السنة الأولى ، و 8.8٪ في 10 سنوات ، و 19.3٪ في 25 عاما. لذلك ، يتم حساب عمر النظام على أنه 25 عاما ، والجدول 2 هو نتيجة الحساب لتوليد الطاقة لمدة 25 عاما للمشروع.
ووفقا للتحليل، فإن إجمالي توليد الطاقة التراكمي للمشروع خلال 25 عاما هو 2,517.16 مليون كيلوواط ساعة، ومتوسط توليد الطاقة السنوي خلال 25 عاما هو 100.69 مليون كيلوواط ساعة، وتوليد الطاقة السنوي لكل واط من القدرة المركبة حوالي 1.007 كيلو واط ساعة.
2.2 تحليل الفوائد
تقع محطة الطاقة في محافظة يانبيان بمقاطعة جيلين. وفقا ل "إشعار اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح بشأن سياسة أسعار مشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية في عام 2018" (لائحة أسعار Fa Gai [2017] رقم 2196) ، تم تشغيل محطة الطاقة الكهروضوئية بعد 1 يناير 2018 ، ويتم تعديل أسعار الكهرباء القياسية على الشبكة لمناطق الموارد من الفئة الأولى والفئة الثانية والفئة الثالثة إلى 0.55 يوان / كيلوواط ساعة ، 0.65 يوان / كيلوواط ساعة ، و 0.75 يوان / كيلوواط ساعة (شاملة الضريبة) ، على التوالي. هذه المنطقة هي منطقة موارد من الفئة الثانية ، وسعر الكهرباء القياسي على الشبكة لمحطات الطاقة الكهروضوئية هو 0.65 يوان / كيلوواط ساعة. في الوقت نفسه ، وفقا ل "اقتراح مقاطعة جيلين بشأن تسريع تطبيق المنتجات الكهروضوئية لتعزيز التنمية الصحية للصناعة (رقم 128)" ، تنفذ مقاطعة جيلين سياسة دعم الكهرباء لمشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية واستنادا إلى اللوائح الوطنية ، دعم إضافي قدره 0.15 يوان / كيلوواط ساعة. لذلك ، يمكن لمحطة الطاقة الكهروضوئية الاستمتاع بدعم 0.8 يوان / كيلوواط ساعة.
تبلغ القدرة المركبة للمرحلة الأولى من المشروع 100 ميجاوات. وفقا لتقدير التكلفة البالغ 8 يوان / واط ، يبلغ الاستثمار الأولي في الميزانية حوالي 800 مليون يوان ، ويبلغ الاستحواذ الفعلي على المشروع 790 مليون يوان ، وهو أقل قليلا من استثمار الميزانية السابق. ووفقا للتقديرات، يبلغ متوسط توليد الطاقة السنوي للمشروع 100,686,564 كيلووات ساعة. وفقا للسياسة ، يمكن الحصول على الدعم عند 0.8 يوان / كيلوواط ساعة ، ويبلغ متوسط دخل رسوم الكهرباء السنوية لمحطة الطاقة الكهروضوئية حوالي 80.549 مليون يوان.
وفقا لتقدير الاستثمار الفعلي ، سيسترد المشروع التكلفة في غضون عشر سنوات تقريبا. يبلغ إجمالي توليد الطاقة التراكمي لمحطة الطاقة في 25 عاما 2.517 مليار كيلووات ساعة ، ويبلغ إجمالي الدخل حوالي 2.014 مليار يوان. خلال عمر الخدمة البالغ 25 عاما ، تبلغ أرباح هذا المشروع حوالي 1.224 مليار يوان. وفي الوقت نفسه، يمكن للمشروع أن يحقق 14 مليون يوان من الضرائب المحلية و12 مليون يوان من أموال التخفيف من حدة الفقر كل عام، ويمكن انتشال 4000 أسرة فقيرة مسجلة بنجاح من الفقر، بمتوسط زيادة سنوية في الدخل قدره 3000 يوان.
بالإضافة إلى ذلك ، نظرا لأن محطة الطاقة الكهروضوئية تستهلك طاقة أقل ولا تنبعث منها ملوثات مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين إلى البيئة الخارجية ، فإن لها قيمة عالية لحماية البيئة وفوائد اجتماعية. تولد محطة الطاقة الكهروضوئية ما يقرب من 100 مليون كيلوواط ساعة في المتوسط سنويا. وفقا لقواعد التحويل ذات الصلة ، يمكنه توفير 36247.16t من الفحم القياسي كل عام ، مما يعني تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون 100384.5t ، وثاني أكسيد الكبريت 1188.1t ، وأكاسيد النيتروجين 432.9t ، ويمكن أن يقلل من توليد الطاقة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك ، وفر 27386.7t من الغبار ما يقرب من 400 مليون لتر من المياه النقية.
3.ملخص
بعد النمو الهائل للصناعة الكهروضوئية في السنوات الأخيرة ، أصبح التأخر في بناء شبكات الطاقة في المناطق الفردية بارزا بشكل متزايد. وإلى جانب تسارع التحول الصناعي والارتقاء بالمستوى في بلدي، تباطأ الطلب الوطني على الكهرباء. ونتيجة لذلك ، حدث تقليص للطاقة الكهروضوئية في أماكن مختلفة. في الوقت نفسه ، لتحقيق هدف تكافؤ الشبكة الكهروضوئية ، دخل سعر الكهرباء القياسي على الشبكة للخلايا الكهروضوئية قناة هبوطية. وفقا ل "إشعار اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح بشأن سياسة أسعار مشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية في عام 2018" ، تم تخفيض سعر الكهرباء القياسي على الشبكة في عام 2018 بمقدار 0.1 مقارنة بعام 2017. يوان / كيلوواط ساعة. في هذا السياق ، ستواجه الشركات الكهروضوئية ضغوطا أكبر لخفض التكاليف. في المقابل ، لا تزال المواد الخام (مثل المكونات والصلب وما إلى ذلك) وتكاليف العمالة المطلوبة لبناء محطات الطاقة الكهروضوئية مرتفعة. إن موازنة العلاقة بين التكاليف والفوائد هي مشكلة معقدة تحتاج الصناعة الكهروضوئية إلى التفكير فيها وحلها بعد ذلك.
1. تصنيف وتكوين محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية
يمكن تقسيم محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى أنواع مستقلة ومتصلة بالشبكة وفقا لما إذا كانت متصلة بالشبكة العامة. يجب اختيار نوع نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية بناء على الطلب المرجعي على إمدادات الطاقة ، ويتم إنشاء نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية الأكثر منطقية.
2. النقاط الرئيسية لاختيار الموقع لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية
يتم توزيع محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية في جميع أنحاء العالم. وفي بناء بلدي لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ينبغي إيلاء اهتمام كاف لاختيار مواقع محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية. عند اختيار موقع محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يجب مراعاة ظروف الإضاءة لضمان تسليط الضوء الكافي على الألواح الشمسية لتوفير تأثير توليد الطاقة. تقع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في منطقة ذات تضاريس مسطحة. لذلك ، فهي ليست عرضة للكوارث الطبيعية لتجنب التأثير الشديد للكوارث الطبيعية على معدات محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. تجنب الأعداد الكبيرة أو المباني حول موقع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي من شأنها أن تظلل محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتؤثر على إضاءة محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
3. نقاط تصميم نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة
عند تصميم نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، فإنه يركز بشكل أساسي على قدرة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، واختيار المعدات الإلكترونية للطاقة في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، وتصميم وحساب المرافق المساعدة. من بينها ، يهدف تصميم السعة بشكل أساسي إلى قدرة مكونات البطارية والبطاريات في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية. ينصب التركيز على التأكد من أن الكهرباء المخزنة في البطاريات يمكن أن تلبي متطلبات العمل. لاختيار وتكوين مكونات النظام في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، من الضروري التأكد من أن المعدات المختارة تتطابق مع تصميم قدرة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية لضمان أن نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية يمكن أن يعمل بشكل نموذجي.
4. النقاط الرئيسية لتصميم القدرة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة
عند تصميم قدرة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة ، يجب إدراج الحمل والأبعاد المحلية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل أولا ، ويجب تحديد حجم الحمل واستهلاك الطاقة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. على هذا الأساس ، يتم تحديد سعة بطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل. بعد ذلك ، يتم تحديد التيار الأمثل لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المختلفة عن طريق حساب تيار الصفيف المربع لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. ثم يتم اختيار جهد الصفيف المربع لبطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. أخيرا ، يتم تحديد بطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل للطاقة. عند تصميم قوة مصفوفة مربع البطارية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة ، يمكن إكمال تصميم مصفوفة مربع البطارية الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل وفقا لمبدأ تعزيز السلسلة والتصحيح المتوازي.
5. النقاط الرئيسية لتركيب نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة
5.1 بناء الأساس الواقف لنظام مستقل لتوليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
يجب أن تكون قاعدة مصفوفة البطارية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة مصنوعة من الخرسانة. يجب أن يفي الارتفاع الأرضي للأرضية الخرسانية والانحراف الأفقي بمتطلبات التصميم والمواصفات. يجب تثبيت قاعدة مصفوفة البطارية بمسامير التثبيت. يجب أن يفي التسرب بمتطلبات مواصفات التصميم. بعد صب الخرسانة وتثبيت مسامير التثبيت ، يجب معالجتها لمدة خمسة أيام على الأقل لضمان قوة التصلب قبل اكتمال رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل.
عند تثبيت القوس الشمسي لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب الانتباه إلى: (1) تحتاج زاوية السمت وزاوية الميل لإطار الصفيف المربع لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل إلى تلبية متطلبات التصميم. (2) عند تثبيت رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، من الضروري الانتباه إلى الحاجة إلى التحكم في مستوى القاع في حدود 3 مم / م. عندما يتجاوز المستوى النطاق المسموح به ، يجب استخدام قرن للتسوية. (3) يجب أن يكون سطح الجزء الثابت من رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل مسطحا قدر الإمكان لتجنب تلف الخلايا. (4) بالنسبة للجزء الثابت من حامل نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب تركيب حشيات مضادة للرخوة لتحسين موثوقية توصيلها. (5) بالنسبة لمصفوفة الخلايا الشمسية مع جهاز تتبع الشمس في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب فحص جهاز التتبع بانتظام لضمان أدائه في تتبع الشمس. (6) بالنسبة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية القائم بذاته ، يمكن إصلاح الزاوية بين الحامل والأرض أو تعديلها وفقا للتغيرات الموسمية بحيث يمكن للألواح الشمسية على الأرجح زيادة منطقة الاستقبال ووقت إضاءة ضوء الشمس وتحسين استقلال الألواح الشمسية—كفاءة توليد الطاقة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
5.2 نقاط تركيب الوحدات الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية القائم بذاته
عند تثبيت الوحدات الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يرجى الانتباه إلى: (1) عند تثبيت الوحدات الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، من الضروري قياس والتحقق من معلمات كل مكون أولا للتأكد من أن المعلمات تلبي متطلبات المستخدم لقياس جهد الدائرة المفتوحة وتيار الدائرة القصيرة للوحدة الشمسية. (2) يجب تركيب وحدات شمسية ذات معلمات عمل مماثلة في نفس المجموعة المربعة لتحسين كفاءة توليد الطاقة للمصفوفة المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. (3) أثناء تركيب الألواح الشمسية ، وما إلى ذلك ، يجب تجنب المطبات لتجنب تلف الألواح الشمسية ، وما إلى ذلك (4) إذا لم تكن الألواح الشمسية والإطار الثابت متطابقين بشكل وثيق ، فيجب تسويتهما بصفائح حديدية لتحسين ضيق الاتصال بين الاثنين. (5) عند تثبيت الألواح الشمسية ، من الضروري استخدام التثبيت المسبق على إطار الألواح الشمسية للاتصال. عند الاتصال بالبراغي ، انتبه إلى ضيق الاتصال ، وانتبه إلى أعمال الاسترخاء مقدما وفقا للمعايير المستخدمة. (6) يجب أن يكون موضع الوحدة الشمسية المثبتة على الرف عالي الجودة قدر الإمكان. يجب أن تكون الفجوة بين الوحدة الشمسية المثبتة على الرف والحامل أكبر من 8 مم لتحسين قدرة تبديد الحرارة للوحدة الشمسية. (7) يجب حماية صندوق تقاطع الألواح الشمسية من المطر والصقيع لتجنب الأضرار الناجمة عن المطر.
5.3 النقاط الرئيسية لتوصيل الكابلات لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
عند وضع كابلات توصيل نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، انتبه إلى مبدأ أولا في الهواء الطلق ، ثم في الأماكن المغلقة ، وأولا بسيط ، ثم معقد. في الوقت نفسه ، انتبه إلى ما يلي عند وضع الكابلات: (1) عند وضع الكابلات على الحافة الحادة للجدار والقوس ، انتبه إلى حماية الكابلات. (2) انتبه إلى اتجاه وتثبيت الكابل عند وضع الكابل ، وانتبه إلى الضيق المعتدل لتخطيط الكابل. (3) انتبه إلى الحماية عند مفصل الكابل لمنع الأكسدة أو السقوط عند المفصل ، مما يؤثر على تأثير توصيل الكابل. (4) يجب أن يكون خط التغذية والعودة لنفس الدائرة ملتويا معا قدر الإمكان لتجنب تأثير التداخل الكهرومغناطيسي للكابل على الكابل.
5.4 القيام بعمل ممتاز للحماية من الصواعق لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
أثناء تركيب نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، ينبغي إيلاء الاهتمام للحماية من الصواعق وتأريض نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يجب أن يبقى كابل التأريض لمانع الصواعق على مسافة معينة من قوس نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية. للحماية من الصواعق لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يمكن استخدام طريقتين للحماية من الصواعق لتثبيت مانع الصواعق أو خط الحماية من الصواعق لحماية سلامة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
خاتمه
تطوير واستخدام الطاقة الشمسية هو محور تطوير الطاقة وحتى في المستقبل. استنادا إلى تحليل تكوين وخصائص النظام الشمسي الكهروضوئي ، تحلل هذه الورقة وتشرح النقاط الحرجة لتصميم وتركيب النظام الشمسي الكهروضوئي.
تتكون محطة الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة من مجموعة مربعة من الوحدات الكهروضوئية ، وصندوق دمج ، وعاكس ، ومحول متدرج ، وخزانة توزيع طاقة عند النقطة المتصلة بالشبكة. تشمل المعدات الرائدة لهذا المشروع في مجال المجال الكهروضوئي الوحدات الكهروضوئية ، والمحولات ، والمحولات من النوع الصندوقي ، وكابلات التيار المتردد والتيار المستمر. يوضح الشكل 2 مخطط تكوين نظام محطة الطاقة الكهروضوئية.
(1) الوحدات الكهروضوئية
وتشمل الوحدات الكهروضوئية المستخدمة في محطات الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة في بلدي أساسا ثلاثة أنواع: وحدات السيليكون أحادية البلورة، ووحدات السيليكون المتعددة الكريستالات، ووحدات الأغشية الرقيقة. من بينها ، وحدات السيليكون أحادية البلورية لديها كفاءة تحويل عالية. ومع ذلك ، فإن تكلفة وحدة واحدة مرتفعة نسبيا ، وتستخدم في المقام الأول في أنظمة محطات الطاقة ذات منطقة التثبيت الصغيرة مثل محطات الطاقة الموزعة على السطح ؛ بالمقارنة مع وحدات السيليكون البلورية ، تتميز وحدات الأغشية الرقيقة بظروف إضاءة منخفضة. أداء أفضل لتوليد الطاقة وشكل وحدة الأغشية الرقيقة النهائية مرنة ، والتي يمكن تعديلها وفقا للاحتياجات الفعلية للمبنى ، وتستخدم على نطاق واسع في أنظمة مثل بناء الجدران الستارية ؛ كفاءة تحويل وحدات السيليكون متعددة الكريستالات هي بين وحدات السيليكون أحادية البلورية ووحدات الأغشية الرقيقة ، مع التكنولوجيا الناضجة والأداء العالي. مستقرة وسهلة النقل والتركيب على نطاق واسع ، وأكثر فعالية من حيث التكلفة من السيليكون أحادي البلورة ووحدات الأغشية الرقيقة. لذلك ، تستخدم محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الغالب مكونات البولي سيليكون. بالنظر إلى العدد الكبير من الوحدات الكهروضوئية المثبتة في هذا المشروع ، والموقع البعيد للموقع ، وظروف التثبيت القاسية ، يعتمد تصميم الاختيار وحدات البولي سيليكون المحلية عالية الجودة ، وتبلغ طاقة الوحدة 270 واط. في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ، يحدد مخطط تركيب الوحدات الكهروضوئية مباشرة كمية الإشعاع الشمسي التي يمكن أن تتلقاها المصفوفة ، مما يؤثر على كفاءة توليد الطاقة لمحطة الطاقة بأكملها. في محطة الطاقة الكهروضوئية الجبلية ، ينبغي النظر في عوامل قياس إيجابيات وسلبيات خطة تركيب الوحدة الكهروضوئية من اختيار ميل تركيب الصفيف ومعدل استخدام الأراضي في الموقع. بالنسبة لميل تركيب الوحدات ، تعتقد الصناعة عموما أنه يجب أن يكون متسقا مع خط عرض موقع المشروع. ومع ذلك ، فإن ميل التثبيت الكبير جدا لمناطق خطوط العرض العالية يعني مسافة أطول لتدريع الظل والمزيد من استهلاك الفولاذ بين قوسين ، وهو ما لا يفضي إلى استخدام الموقع. تتأثر المعدلات وتكاليف الدعامة سلبا على حد سواء.
على العكس من ذلك ، إذا نظرنا في تحسين استخدام الأراضي عن طريق تقليل ميل التثبيت وتقصير مسافة حماية الظل ، تقليل كمية الإشعاع الشمسي التي تتلقاها المصفوفة بشكل كبير ، مما سيؤثر بشكل خطير على كفاءة توليد الطاقة في المجموعة. لذلك ، يجب أن يجد حل تركيب المكونات الممتاز توازنا مناسبا بين ميل الصفيف واستخدام الأرض ، والذي يمكن أن يضمن حصول المكونات على أفضل كمية إشعاعية ويأخذ في الاعتبار الاستخدام المعقول للأرض. يبلغ خط عرض موقع تثبيت المكونات في هذا المشروع حوالي 43.5°. لنفترض أن مخطط تثبيت القوس التقليدي قد تم اعتماده. وفي هذه الحالة، سيكون لحماية الظل للمصفوفة تأثير أكبر على معدل استخدام الأراضي، وهو أمر غير مقبول بالنسبة لحالة أرض المشروع الضيقة. لذلك ، في عملية التصميم المسبق للمشروع ، تخلى هذا المشروع عن طريقة تثبيت المكونات التقليدية وتحول إلى وضع تثبيت جديد: أولا ، تم تقليل ميل تثبيت الوحدة النمطية إلى 40°، من ناحية، يمكن تقصير طول ظل الصفيف، ومن ناحية أخرى، يمكن أيضا أن يقلل من تكلفة القوس؛ ثانيا ، في نظام التثبيت التقليدي ، يتم تغيير طريقة تثبيت مكونات الصف 2 في مجموعة واحدة من المصفوفات إلى مجموعة واحدة من شاشات العرض وأعضاء الصف 3. ونتيجة لذلك ، يزداد عدد الميزات المثبتة في مجموعة مجموعة واحدة ؛ بشكل عام ، يكون عدد المكونات المثبتة لكل وحدة مساحة أكثر من عدد نظام التثبيت التقليدي. كما أن معدل استخدام الأراضي مضمون بشكل معقول.
(2) العاكس
تنقسم العاكسات المستخدمة في محطات الطاقة الكهروضوئية في بلدي بشكل رئيسي إلى محولات مركزية ومحولات سلسلة. العاكس المركزي كبير في السعة والحجم ، ولديه قابلية أفضل للجدولة ، وفعال من حيث التكلفة. ومع ذلك ، فإن العاكس المركزي يحتوي على عدد صغير من MPPT ومتطلبات عالية لظروف التثبيت ، وهو أكثر ملاءمة للتركيب الموحد للمكونات والمعدات—محطات طاقة مركزية واسعة النطاق. تتمتع محولات السلسلة بسعة صغيرة ، وخفيفة الوزن لكل جهاز ، وأداء حماية جيد ، ومتطلبات منخفضة لبيئة الاستخدام الخارجي ، وسهولة النقل والتركيب ، ولدى محولات السلسلة عموما عدد كبير من MPPTs ، والتي يمكن أن تزيد إلى أقصى حد يمكنها تقليل الآثار الضارة الناجمة عن اختلافات المكونات وتظليل الظل بشكل فعال ، وتحسين كفاءة توليد الطاقة الكهروضوئية. إنها مناسبة لأنظمة محطات الطاقة ذات ظروف تركيب المكونات المعقدة ، وفي المناطق ذات الأيام الممطرة والضبابية ، يكون وقت توليد الطاقة لمحولات السلسلة أقصر. طويل. يجب اختيار محولات محطة الطاقة الكهروضوئية وفقا لعوامل مثل حجم محطة الطاقة والبيئة الجغرافية للموقع وشكل النظام ومتطلبات اتصال الشبكة. يقع المشروع في منطقة غابات جبلية ، ومنطقة تركيب المعدات مبعثرة ، وتضاريس تقيد بشدة تركيب المكونات. لذلك ، للحد من فقدان سلسلة الوحدات النمطية وعدم التطابق المتوازي وتحسين قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة الكهروضوئية ، يعتمد هذا المشروع عاكس سلسلة محلي عالي الجودة مع وظيفة MPPT 4 قنوات في اختيار العاكس ، ويتم استخدام عاكس واحد. الطاقة المقدرة هي 50kW. بالإضافة إلى ذلك ، سوف يتغير جهد الدائرة المفتوحة وتيار الدائرة القصيرة للوحدات الكهروضوئية مع تقلب درجة الحرارة المحيطة ، وخاصة زيادة جهد الدائرة المفتوحة مع انخفاض درجة الحرارة المحيطة. لذلك ، يجب حساب الرقم التسلسلي للمكونات المتصلة بالعاكس MPPT وإثباته لضمان عدم تجاوزه الحد الأعلى لجهد عمل MPPT العاكس في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة للغاية ؛ في الوقت نفسه ، من الضروري أيضا التأكد من أن سعة المكونات المتصلة بالعاكس ليست أعلى من الحد الأقصى لطاقة إدخال التيار المستمر للعاكس. في هذا المشروع ، يرتبط كل عاكس بثماني دوائر سلسلة كهروضوئية ، ويتم توصيل كل دائرة ب 21 وحدة كهروضوئية ، وتبلغ طاقة إدخال التيار المستمر للعاكس 45.36kW
(3) محول الحقل
تشمل منتجات محولات الحقول الكهروضوئية المحلية بشكل أساسي المحولات المغمورة بالزيت والمحولات الجافة. نظرا لأن محولات محطات الطاقة الكهروضوئية يتم تركيبها في الغالب في الهواء الطلق ، يتم استخدام المحولات المدمجة من النوع الصندوقي المغمور بالزيت مع أداء حماية جيد وسهولة البناء والتركيب بشكل عام. عند تصميم واختيار محول ، من الضروري النظر بشكل شامل في نوع التصميم الكهربائي للنظام الكهروضوئي ، ونسبة تحويل الجهد ، والظروف البيئية للتركيب والاستخدام ، واختيار المنتج الأنسب لنوع النظام الكهروضوئي مع مراعاة الحماس. تستخدم المحولات المغمورة بالزيت على نطاق واسع في الأنظمة الكهروضوئية بسبب تكلفتها المنخفضة وسهولة صيانتها ومستوى الجهد المرن وتكوين سعة المحولات. ومع ذلك ، نظرا لحجمها الكبير وخطر التلوث البيئي والحريق بسبب تسرب النفط العازل ، فهي مناسبة بشكل عام لأنظمة محطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية واسعة النطاق مع مواقع تركيب كافية ومتطلبات تصنيف منخفضة للحريق.
يقع المجال الكهروضوئي لهذا المشروع على الجبل ، وهناك مساحة واسعة لنقل المعدات الكهربائية وتركيبها. لذلك ، تم تصميم المحول من النوع الصندوقي المغمور بالزيت من طراز ZGS11-ZG (يشار إليه باسم "المحول من النوع الصندوقي") وتصميمه لتهوية أساس المحول. يمكن لتجمع الزيت منع التلوث البيئي ومخاطر الحريق الناجمة عن تسرب الزيت العازل في مبدل الصندوق.
وبالنظر إلى التوزيع المتناثر للمكونات في محطات الطاقة الجبلية والقدرة المركبة غير المتسقة لوحدات توليد الطاقة، تم تصميم هذا المشروع لاستخدام محولات صندوقية بدرجتين من 1000 كيلو فولت أمبير و 1600 كيلو فولت أمبير. وفقا للقدرة المركبة الفعلية لكل وحدة توليد طاقة ، يتم توصيل كل محول صندوقي ب 20-38 وحدة عاكس ، ويجب ألا تتجاوز نسبة سعة الوصول الكهروضوئية إلى القدرة المقدرة لمحول الصندوق 1.2.
(4) كابلات التيار المتردد والتيار المستمر
هناك عموما نوعان من الكابلات التي يتم وضعها في الحقل لمحطات الطاقة الجبلية: العلوية والمدفونة. بالنسبة للطرق التي تحتاج إلى عبور الوديان والغابات والأنهار ، يتم استخدام الأسلاك العلوية بشكل عام ، بينما بالنسبة للمناطق ذات المسافات القصيرة والمواقع المسطحة والبناء الأرضي المريح ، يتم استخدام الزرع المدفون. هذه الطريقة لها مزايا فترة بناء قصيرة وتكلفة منخفضة. تشمل الكابلات المستخدمة في المجال الكهروضوئي لهذا المشروع بشكل رئيسي كابلات التيار المستمر الكهروضوئية بين الوحدات النمطية والمحولات ، وكابلات التيار المتردد بين العاكسات والمحولات الصندوقية ، وبين المحولات الصندوقية ومحطات التعزيز. تشمل اعتبارات اختيار الكابلات بشكل أساسي تحمل تصنيف الجهد ، ومنطقة المقطع العرضي ، ونوع الكابل. من بينها ، تم تصميم الكابلات بين الوحدات النمطية والمحولات باستخدام كابلات DC الخاصة الكهروضوئية ، والتي يتم ترتيبها جنبا إلى جنب مع مدادات الأقواس الخلفية للوحدات ؛ يتم وضع كابلات التيار المتردد بين العاكسات والمحولات من النوع الصندوقي والمحولات من النوع الصندوقي تحت الأرض ، مع الأخذ في الاعتبار الصيف في المنطقة التي تقع فيها محطة الطاقة. ومع ذلك ، فهي ممطرة ورطبة. درجة الحرارة منخفضة في فصل الشتاء ، لذلك استخدم كابل طاقة مغمد بالبولي إيثيلين المدرع XLPE المعزول (YJY23) مع رطوبة أفضل ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة. لإجراء تحديد.
قبل وضع الكابلات المدفونة ، يجب تحديد العمق المدفون المناسب. وفقا لمتطلبات المواصفات ، يجب ألا يقل العمق المدفون للخطوط المدفونة مباشرة عن 0.7 متر ، وعند عبور الأراضي الزراعية ، يجب ألا يقل العمق عن 1.0 متر ؛ في الوقت نفسه ، في المناطق الباردة ، يجب أيضا مراعاة سمك طبقة التربة المجمدة في فصل الشتاء ، ويجب أن تكون الكابلات المدفونة مباشرة في أقصى عمق لطبقة التربة الثابتة.—ما يلي. درجة الحرارة القصوى الدنيا في فصل الشتاء في المنطقة التي يقع فيها المشروع هي -37.5°C ، والحد الأقصى لسمك طبقة التربة المجمدة هو 1.8m. لذلك ، يجب أن يصل عمق تصميم خندق الكابل في منطقة المجال الكهروضوئي إلى 2.0 متر. في الوقت نفسه ، يجب حماية الجزء الذي يمر عبر الطريق بواسطة أنابيب فولاذية. تغطي محطات الطاقة الكهروضوئية واسعة النطاق مساحة كبيرة ، مع عدد كبير من المعدات ، وكمية كابلات التيار المتردد والتيار المستمر هائلة. لذلك ، من الضروري تقدير عدد الأسلاك المستخدمة في المرحلة المبكرة من البناء بشكل معقول.
من ناحية أخرى ، نظرا للتضاريس المعقدة لمحطات الطاقة الجبلية وظروف البناء ، من الصعب تقدير عدد الكابلات بناء على ما يسمى بتجربة "مشروع مماثل" ورسومات البناء. لذلك ، في عملية البناء الفعلية لهذا المشروع ، يتم اعتماد طريقة "رسم البناء + قيمة الخبرة + قيمة أخذ العينات في الموقع" لحساب كمية هندسة الكابلات بشكل شامل. فمن ناحية، تستخدم رسومات البناء وبيانات استهلاك الكابلات لمحطات الطاقة الجبلية السابقة لتقديرها؛ مع تقدم المشروع ، ستصبح العينات المرجعية للكابلات أكثر وفرة وتمثيلا وستصبح القيمة المقدرة لاستخدام الكابلات أكثر دقة.
1.2 إدارة التشغيل والصيانة الميدانية الكهروضوئية
وبما أن تشييد مشاريع محطات الطاقة الكهروضوئية وأسعار الكهرباء على الشبكة في بلدي تتأثر تأثرا كبيرا بالسياسات، فإن فترة تشييد معظم المشاريع قصيرة، ولا يمكن التحكم في تصميم وبناء محطات الطاقة بشكل علمي وفعال بشكل كامل. لذلك ، تسببت الإدارة في صعوبات خاصة ومخاطر خفية. في الوقت نفسه ، بسبب النمو الهائل للمشاريع الكهروضوئية في السنوات الأخيرة ، تم تشغيل عدد كبير من محطات الطاقة ، في حين أن تدريب واحتياطي موظفي المعالجة والصيانة المحترفين في الصناعة متخلفان نسبيا ، مما أدى إلى توتر موظفي تشغيل وصيانة محطات الطاقة الكهروضوئية ، وعدم تكافؤ مستوى التشغيل والصيانة والجودة. لذلك ، فإن تعزيز وتحسين إدارة تشغيل وصيانة محطات الطاقة له أهمية كبيرة لضمان عمر الخدمة والفوائد الاقتصادية لمحطات الطاقة الكهروضوئية.
(1) إدارة المعدات الميدانية
تشمل المعدات الرائدة في مجال المجال الكهروضوئي الوحدات الكهروضوئية ، ومحولات السلسلة ، ومحولات الصندوق. تتم إدارة هذه المعدات بشكل رئيسي من خلال جمع البيانات ومراقبة الموقع وعمليات التفتيش المنتظمة في الموقع ، وما إلى ذلك ، لفهم معلمات وظروف تشغيل المعدات ، وتحليل مخاطر السلامة المحتملة والقضاء على الأعطال على الفور.
تم تجهيز المعدات الرائدة في مجال الخلايا الكهروضوئية بمحطات للحصول على البيانات. يمكن تحقيق نقل البيانات والتعليمات في الوقت الفعلي من خلال كابل الاتصالات RS485 وشبكة حلقة الألياف البصرية الموضوعة في الميدان وغرفة التحكم المركزية في محطة التعزيز. موظفو التشغيل والصيانة موجودون في غرفة التحكم المركزية. ويمكن اختبار بارامترات التشغيل لجميع المعدات الكهربائية في الميدان في الداخل، بما في ذلك بارامترات مثل توليد الطاقة العاكسة، والطاقة المتغيرة للصندوق، وما إلى ذلك، على النحو المبين في الشكل 3 والشكل 4؛ يتم التحكم في المعدات عن بعد لتحقيق الإدارة التلقائية للمعدات الكهربائية الرائدة في المجال الكهروضوئي.
في الوقت نفسه ، ينبغي تعزيز فحص المعدات الرائدة ، ويجب ترتيب موظفي التشغيل والصيانة بانتظام لإجراء فحوصات في الموقع للوحدات الكهروضوئية ، والمحولات ، والمحولات الصندوقية في المجال الكهروضوئي وتسجيل ظروف التشغيل والمعلمات ذات الصلة لكل معدات.
الشكل 3 التوزيع اليومي النموذجي لتوليد الطاقة للعاكس
يتم تصنيف المشاكل الموجودة في التحقيق وتلخيصها وفرزها على الفور ، ويتم صياغة الحلول المستهدفة وفقا لخطورة الموقف. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية في المناطق عالية الارتفاع ، نظرا للميل الكبير لتركيب الوحدة ، يجب إيلاء اهتمام خاص لقوة قوس الوحدة النمطية ، ويجب تشديد أجزاء الاتصال الفضفاضة في الوقت المناسب. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية في المناطق ذات الفرق الكبير في درجة الحرارة بين النهار والليل ، يجب إيلاء اهتمام خاص لتكثيف الصقيع في صندوق المعدات الكهربائية ، وخاصة داخل محول الصندوق. من الضروري التركيز على التحقق مما إذا كان هناك صقيع وتكثيف على سطح كل محطة طرفية وقاطع دائرة في الوقت المناسب إذا لزم الأمر. قم بإزالة الثلج على الجدار الداخلي للصندوق ، وتأكد من التهوية السلسة للصندوق لمنع المعدات الكهربائية الموجودة في الصندوق من أن تكون رطبة وتؤثر على أداء العزل. تتراوح فترة التفتيش عموما من 1 إلى 2 أسابيع ، والتي يمكن تحديدها وفقا للتشغيل الفعلي لمحطة الطاقة والظروف الجوية والبيئية للموقع. ومن أجل بدء التشغيل حديثا، وبعد الصيانة والمعدات التي لها تاريخ من الفشل، ينبغي تعزيز عمليات التفتيش؛ في الوقت نفسه ، يجب الحفاظ على الشيكات قبل وبعد الطقس القاسي مثل تساقط الثلوج وهطول الأمطار والعواصف والبرد.
(2) تنظيف الوحدات الكهروضوئية
تستخدم محطات الطاقة الكهروضوئية التي تم بناؤها وتشغيلها في بلدي وحدات السيليكون البلورية مع ركيزة زجاجية. تتكون هذه الوحدة بشكل أساسي من الزجاج المقسى ، السطح الخلفي ، إطار سبائك الألومنيوم ، خلايا السيليكون البلورية ، EVA ، هلام السيليكا وصندوق التقاطع ، إلخ. منطقة استقبال الضوء وكفاءة التحويل الكهروضوئية ، ولكن سطحها الزجاجي المقسى عرضة أيضا لتراكم الغبار والأوساخ. سيؤدي وجود عائق مثل الغبار على سطح الوحدة إلى تقليل كفاءة التحويل الكهروضوئي ويسبب تأثيرا ساخنا في الجزء المظلل من الوحدة ، مما قد يتسبب في تلف شديد للوحدة الكهروضوئية. لذلك ، من الضروري صياغة تدابير وخطط مقابلة لتنظيف سطح الوحدات الكهروضوئية المثبتة في محطة الطاقة بانتظام لضمان كفاءة تحويل الوحدات وسلامة التشغيل. وتشمل تكنولوجيات التنظيف الشائعة الاستخدام للوحدات الكهروضوئية في محطات توليد الطاقة الكهروضوئية في بلدي أساسا تكنولوجيا التنظيف اليدوي مع بنادق المياه عالية الضغط، وتكنولوجيا تنظيف الروبوت على متن الطائرة، وتكنولوجيا التنظيف الذاتي للوحدات الكهروضوئية، وتكنولوجيا إزالة غبار الستائر الكهربائية، وتكنولوجيا التنظيف المتنقلة المثبتة على المركبات. يتم تقديم خصائص تقنيات التنظيف المختلفة في الجدول 1.
الجدول 1 - تكنولوجيات تنظيف الوحدات الكهروضوئية الشائعة الاستخدام
يقع المشروع في منطقة غابات بعيدة عن المنطقة الحضرية. لا توجد مصادر لتلوث الهواء مثل محطات الطاقة الحرارية وحقول التعدين حول الموقع. لذلك ، فإن نظافة الهواء عالية ، والوحدات الكهروضوئية أقل تأثرا بالغبار. ومع ذلك ، فإن درجة حرارة موقع المشروع منخفضة في فصل الشتاء ، ويتم تمديد وقت تساقط الثلوج. لذلك ، يأخذ تنظيف الوحدات بشكل أساسي في الاعتبار تأثير الثلج على الوحدات الكهروضوئية. استجابة لهذه المشكلة ، جنبا إلى جنب مع الوضع الفعلي لموقع المشروع ووضع تركيب الوحدة ، يعتمد هذا المشروع مزيجا من التنظيف السلبي والتنظيف النشط لتنظيف الوحدات الكهروضوئية وصيانتها في الميدان.
يجمع التنظيف السلبي بين خصائص ارتفاع التثبيت العالي وزاوية الميل الكبيرة (40°) من الوحدات الكهروضوئية لهذا المشروع. تحت تأثير جاذبيته ، فإن الثلج على سطح الوحدات في فصل الشتاء يمثل تحديا للالتصاق بالسطح الزجاجي للوحدات. عندما يضرب ضوء الشمس الوحدات ، ستساعد درجة حرارة السطح المتزايدة للمكونات على التخلص من جليد الثلج. انطلاقا من التشغيل الفعلي لمحطة الطاقة ، في أوائل ديسمبر ، بعد تساقط الثلوج في الحقل في الليل ، يبلغ سمك الثلج على سطح الوحدات الكهروضوئية حوالي 2-5 سم في الصباح. يسقط من تلقاء نفسه ، وتساقط الثلوج المتبقية بعد 2 ساعة. وبالمثل ، في مواسم أخرى ، يمكن للحطام مثل الغبار أو الأوراق المتساقطة على سطح الوحدة أن ينزلق بسلاسة عن سطح الوحدة تحت تأثير المطر والرياح.
التنظيف النشط بالنظر إلى متطلبات الاقتصاد وقابلية التطبيق ، بالنسبة لتلك الحطام الثلجي والغبار الذي لا يمكن لوزنه إزالته ، يعتمد هذا المشروع طريقة ترتيب موظفي التنظيف بانتظام لإزالة الثلج والغبار لتنظيف المكونات يدويا. بالنسبة للمناطق ذات مصادر المياه الوفيرة ، يمكن استخدام مسدسات المياه المضغوطة للشطف ، ويمكن تنظيف المناطق الأخرى يدويا باستخدام أدوات مثل الخرق. يجب اختيار وقت تنظيف الوحدات في الصباح الباكر أو المساء أو الليل أو الأيام الملبدة بالغيوم لتجنب الآثار الضارة لظلال المعدات والموظفين على كفاءة توليد الطاقة للوحدات الكهروضوئية أثناء عملية التنظيف. يجب تحديد اختيار دورة التنظيف وفقا لدرجة التلوث على سطح المكون. في ظل الظروف العادية ، بالنسبة لمرفقات الغبار ، يجب ألا يقل عدد عمليات التنظيف عن مرتين في السنة ؛ بالنسبة للثلوج ، يجب ترتيبها على الفور وفقا لسمك التراكم على سطح الوحدة وتساقط الثلوج مؤخرا.
تعتمد جودة تدريب موظفي التشغيل والصيانة على تشغيل محطة الطاقة الكهروضوئية وإدارة صيانتها على مهارة وجودة موظفي المعالجة والصيانة. تكنولوجيا توليد الطاقة الكهروضوئية هي شكل جديد من أشكال استخدام الطاقة. معظم فرق إدارة التشغيل والصيانة في محطات الطاقة شابة نسبيا وتفتقر إلى الخبرة والتكنولوجيا في مجال التشغيل والصيانة الكهروضوئية. لذلك ، يجب على وحدة تشغيل وصيانة محطة الطاقة تعزيز التدريب المهني لموظفي التشغيل والصيانة. أثناء تشغيل وصيانة محطات الطاقة الكهروضوئية ، وفقا للقوانين واللوائح ذات الصلة وأحكام إدارة الطاقة المحلية ، جنبا إلى جنب مع قواعد وأنظمة تشغيل محطة توليد الكهرباء ، وصياغة برامج تدريبية تلبي خصائصها وقواعدها التفصيلية ، وتحسين المستوى الفني للموظفين باستمرار ، وتعزيز وعيهم بالتعلم والابتكار. وفي الوقت نفسه، ينبغي إيلاء الاهتمام للكشف التقني والتدريب من جانب وحدات التعاقد من الباطن المهنية أو مصنعي المعدات. هناك العديد من المهن والصناعات المشاركة في بناء محطات الطاقة الكهروضوئية ، وغالبا ما لا يتم الانتهاء من تصميم المشروع والبناء وإدارة التشغيل والصيانة من قبل نفس الشركة أو القسم. لذلك ، يلزم التعاقد من الباطن المهني عند اكتمال محطة الطاقة وتسليمها إلى وحدة التشغيل والصيانة. يجب على الوحدة ومورد المعدات الكشف الفني لوحدة التشغيل والصيانة وتقديم خدمات التدريب اللازمة لضمان أن موظفي التشغيل والصيانة على دراية بأداء النظام والمعدات وإتقان أساليب التشغيل والصيانة.
2. توليد الطاقة الكهروضوئية وتحليل الفوائد
2.1 الحساب النظري لتوليد الطاقة
وفقا ل "مواصفات التصميم لمحطات الطاقة الكهروضوئية" ، يجب حساب توقعات توليد الطاقة لمحطات الطاقة الكهروضوئية وتحديدها وفقا لموارد الطاقة الشمسية في الموقع. بعد النظر في عوامل مختلفة مثل تصميم نظام محطة الطاقة الكهروضوئية ، وتخطيط الصفيف الكهروضوئي ، والظروف البيئية ، فإن صيغة الحساب هي:
في الصيغة ، EP هو توليد الطاقة على الشبكة ، كيلوواط ساعة. HA هو إجمالي الإشعاع الشمسي على المستوى الأفقي ، وهو 1412.55kWh / m²في هذا المشروع؛ ES هو الإشعاع في ظل الظروف القياسية ، مع ثابت من 1kWh / m²; PAZ هو المكون قدرة التثبيت هي 100000kWp في هذا المشروع ؛ K هو معامل الكفاءة الشامل ، وهو 0.8. لذلك ، فإن القدرة النظرية لتوليد الطاقة لمحطة توليد الطاقة في السنة الأولى من هذا المشروع هي
بسبب شيخوخة المواد الأولية والأشعة فوق البنفسجية ، ستنخفض قوة الوحدات الكهروضوئية عاما بعد عام أثناء الاستخدام. يبلغ معدل توهين الطاقة للوحدات المستخدمة في هذا المشروع 2.5٪ في السنة الأولى ، و 0.7٪ في كل عام بعد السنة الأولى ، و 8.8٪ في 10 سنوات ، و 19.3٪ في 25 عاما. لذلك ، يتم حساب عمر النظام على أنه 25 عاما ، والجدول 2 هو نتيجة الحساب لتوليد الطاقة لمدة 25 عاما للمشروع.
ووفقا للتحليل، فإن إجمالي توليد الطاقة التراكمي للمشروع خلال 25 عاما هو 2,517.16 مليون كيلوواط ساعة، ومتوسط توليد الطاقة السنوي خلال 25 عاما هو 100.69 مليون كيلوواط ساعة، وتوليد الطاقة السنوي لكل واط من القدرة المركبة حوالي 1.007 كيلو واط ساعة.
2.2 تحليل الفوائد
تقع محطة الطاقة في محافظة يانبيان بمقاطعة جيلين. وفقا ل "إشعار اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح بشأن سياسة أسعار مشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية في عام 2018" (لائحة أسعار Fa Gai [2017] رقم 2196) ، تم تشغيل محطة الطاقة الكهروضوئية بعد 1 يناير 2018 ، ويتم تعديل أسعار الكهرباء القياسية على الشبكة لمناطق الموارد من الفئة الأولى والفئة الثانية والفئة الثالثة إلى 0.55 يوان / كيلوواط ساعة ، 0.65 يوان / كيلوواط ساعة ، و 0.75 يوان / كيلوواط ساعة (شاملة الضريبة) ، على التوالي. هذه المنطقة هي منطقة موارد من الفئة الثانية ، وسعر الكهرباء القياسي على الشبكة لمحطات الطاقة الكهروضوئية هو 0.65 يوان / كيلوواط ساعة. في الوقت نفسه ، وفقا ل "اقتراح مقاطعة جيلين بشأن تسريع تطبيق المنتجات الكهروضوئية لتعزيز التنمية الصحية للصناعة (رقم 128)" ، تنفذ مقاطعة جيلين سياسة دعم الكهرباء لمشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية واستنادا إلى اللوائح الوطنية ، دعم إضافي قدره 0.15 يوان / كيلوواط ساعة. لذلك ، يمكن لمحطة الطاقة الكهروضوئية الاستمتاع بدعم 0.8 يوان / كيلوواط ساعة.
تبلغ القدرة المركبة للمرحلة الأولى من المشروع 100 ميجاوات. وفقا لتقدير التكلفة البالغ 8 يوان / واط ، يبلغ الاستثمار الأولي في الميزانية حوالي 800 مليون يوان ، ويبلغ الاستحواذ الفعلي على المشروع 790 مليون يوان ، وهو أقل قليلا من استثمار الميزانية السابق. ووفقا للتقديرات، يبلغ متوسط توليد الطاقة السنوي للمشروع 100,686,564 كيلووات ساعة. وفقا للسياسة ، يمكن الحصول على الدعم عند 0.8 يوان / كيلوواط ساعة ، ويبلغ متوسط دخل رسوم الكهرباء السنوية لمحطة الطاقة الكهروضوئية حوالي 80.549 مليون يوان.
وفقا لتقدير الاستثمار الفعلي ، سيسترد المشروع التكلفة في غضون عشر سنوات تقريبا. يبلغ إجمالي توليد الطاقة التراكمي لمحطة الطاقة في 25 عاما 2.517 مليار كيلووات ساعة ، ويبلغ إجمالي الدخل حوالي 2.014 مليار يوان. خلال عمر الخدمة البالغ 25 عاما ، تبلغ أرباح هذا المشروع حوالي 1.224 مليار يوان. وفي الوقت نفسه، يمكن للمشروع أن يحقق 14 مليون يوان من الضرائب المحلية و12 مليون يوان من أموال التخفيف من حدة الفقر كل عام، ويمكن انتشال 4000 أسرة فقيرة مسجلة بنجاح من الفقر، بمتوسط زيادة سنوية في الدخل قدره 3000 يوان.
بالإضافة إلى ذلك ، نظرا لأن محطة الطاقة الكهروضوئية تستهلك طاقة أقل ولا تنبعث منها ملوثات مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين إلى البيئة الخارجية ، فإن لها قيمة عالية لحماية البيئة وفوائد اجتماعية. تولد محطة الطاقة الكهروضوئية ما يقرب من 100 مليون كيلوواط ساعة في المتوسط سنويا. وفقا لقواعد التحويل ذات الصلة ، يمكنه توفير 36247.16t من الفحم القياسي كل عام ، مما يعني تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون 100384.5t ، وثاني أكسيد الكبريت 1188.1t ، وأكاسيد النيتروجين 432.9t ، ويمكن أن يقلل من توليد الطاقة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك ، وفر 27386.7t من الغبار ما يقرب من 400 مليون لتر من المياه النقية.
3.ملخص
بعد النمو الهائل للصناعة الكهروضوئية في السنوات الأخيرة ، أصبح التأخر في بناء شبكات الطاقة في المناطق الفردية بارزا بشكل متزايد. وإلى جانب تسارع التحول الصناعي والارتقاء بالمستوى في بلدي، تباطأ الطلب الوطني على الكهرباء. ونتيجة لذلك ، حدث تقليص للطاقة الكهروضوئية في أماكن مختلفة. في الوقت نفسه ، لتحقيق هدف تكافؤ الشبكة الكهروضوئية ، دخل سعر الكهرباء القياسي على الشبكة للخلايا الكهروضوئية قناة هبوطية. وفقا ل "إشعار اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح بشأن سياسة أسعار مشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية في عام 2018" ، تم تخفيض سعر الكهرباء القياسي على الشبكة في عام 2018 بمقدار 0.1 مقارنة بعام 2017. يوان / كيلوواط ساعة. في هذا السياق ، ستواجه الشركات الكهروضوئية ضغوطا أكبر لخفض التكاليف. في المقابل ، لا تزال المواد الخام (مثل المكونات والصلب وما إلى ذلك) وتكاليف العمالة المطلوبة لبناء محطات الطاقة الكهروضوئية مرتفعة. إن موازنة العلاقة بين التكاليف والفوائد هي مشكلة معقدة تحتاج الصناعة الكهروضوئية إلى التفكير فيها وحلها بعد ذلك.
1. تصنيف وتكوين محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية
يمكن تقسيم محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى أنواع مستقلة ومتصلة بالشبكة وفقا لما إذا كانت متصلة بالشبكة العامة. يجب اختيار نوع نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية بناء على الطلب المرجعي على إمدادات الطاقة ، ويتم إنشاء نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية الأكثر منطقية.
2. النقاط الرئيسية لاختيار الموقع لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية
يتم توزيع محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية في جميع أنحاء العالم. وفي بناء بلدي لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ينبغي إيلاء اهتمام كاف لاختيار مواقع محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية. عند اختيار موقع محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يجب مراعاة ظروف الإضاءة لضمان تسليط الضوء الكافي على الألواح الشمسية لتوفير تأثير توليد الطاقة. تقع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في منطقة ذات تضاريس مسطحة. لذلك ، فهي ليست عرضة للكوارث الطبيعية لتجنب التأثير الشديد للكوارث الطبيعية على معدات محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. تجنب الأعداد الكبيرة أو المباني حول موقع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي من شأنها أن تظلل محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتؤثر على إضاءة محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
3. نقاط تصميم نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة
عند تصميم نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، فإنه يركز بشكل أساسي على قدرة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، واختيار المعدات الإلكترونية للطاقة في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، وتصميم وحساب المرافق المساعدة. من بينها ، يهدف تصميم السعة بشكل أساسي إلى قدرة مكونات البطارية والبطاريات في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية. ينصب التركيز على التأكد من أن الكهرباء المخزنة في البطاريات يمكن أن تلبي متطلبات العمل. لاختيار وتكوين مكونات النظام في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، من الضروري التأكد من أن المعدات المختارة تتطابق مع تصميم قدرة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية لضمان أن نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية يمكن أن يعمل بشكل نموذجي.
4. النقاط الرئيسية لتصميم القدرة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة
عند تصميم قدرة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة ، يجب إدراج الحمل والأبعاد المحلية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل أولا ، ويجب تحديد حجم الحمل واستهلاك الطاقة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. على هذا الأساس ، يتم تحديد سعة بطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل. بعد ذلك ، يتم تحديد التيار الأمثل لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المختلفة عن طريق حساب تيار الصفيف المربع لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. ثم يتم اختيار جهد الصفيف المربع لبطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. أخيرا ، يتم تحديد بطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل للطاقة. عند تصميم قوة مصفوفة مربع البطارية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة ، يمكن إكمال تصميم مصفوفة مربع البطارية الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل وفقا لمبدأ تعزيز السلسلة والتصحيح المتوازي.
5. النقاط الرئيسية لتركيب نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة
5.1 بناء الأساس الواقف لنظام مستقل لتوليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
يجب أن تكون قاعدة مصفوفة البطارية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة مصنوعة من الخرسانة. يجب أن يفي الارتفاع الأرضي للأرضية الخرسانية والانحراف الأفقي بمتطلبات التصميم والمواصفات. يجب تثبيت قاعدة مصفوفة البطارية بمسامير التثبيت. يجب أن يفي التسرب بمتطلبات مواصفات التصميم. بعد صب الخرسانة وتثبيت مسامير التثبيت ، يجب معالجتها لمدة خمسة أيام على الأقل لضمان قوة التصلب قبل اكتمال رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل.
عند تثبيت القوس الشمسي لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب الانتباه إلى: (1) تحتاج زاوية السمت وزاوية الميل لإطار الصفيف المربع لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل إلى تلبية متطلبات التصميم. (2) عند تثبيت رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، من الضروري الانتباه إلى الحاجة إلى التحكم في مستوى القاع في حدود 3 مم / م. عندما يتجاوز المستوى النطاق المسموح به ، يجب استخدام قرن للتسوية. (3) يجب أن يكون سطح الجزء الثابت من رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل مسطحا قدر الإمكان لتجنب تلف الخلايا. (4) بالنسبة للجزء الثابت من حامل نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب تركيب حشيات مضادة للرخوة لتحسين موثوقية توصيلها. (5) بالنسبة لمصفوفة الخلايا الشمسية مع جهاز تتبع الشمس في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب فحص جهاز التتبع بانتظام لضمان أدائه في تتبع الشمس. (6) بالنسبة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية القائم بذاته ، يمكن إصلاح الزاوية بين الحامل والأرض أو تعديلها وفقا للتغيرات الموسمية بحيث يمكن للألواح الشمسية على الأرجح زيادة منطقة الاستقبال ووقت إضاءة ضوء الشمس وتحسين استقلال الألواح الشمسية—كفاءة توليد الطاقة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
5.2 نقاط تركيب الوحدات الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية القائم بذاته
عند تثبيت الوحدات الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يرجى الانتباه إلى: (1) عند تثبيت الوحدات الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، من الضروري قياس والتحقق من معلمات كل مكون أولا للتأكد من أن المعلمات تلبي متطلبات المستخدم لقياس جهد الدائرة المفتوحة وتيار الدائرة القصيرة للوحدة الشمسية. (2) يجب تركيب وحدات شمسية ذات معلمات عمل مماثلة في نفس المجموعة المربعة لتحسين كفاءة توليد الطاقة للمصفوفة المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. (3) أثناء تركيب الألواح الشمسية ، وما إلى ذلك ، يجب تجنب المطبات لتجنب تلف الألواح الشمسية ، وما إلى ذلك (4) إذا لم تكن الألواح الشمسية والإطار الثابت متطابقين بشكل وثيق ، فيجب تسويتهما بصفائح حديدية لتحسين ضيق الاتصال بين الاثنين. (5) عند تثبيت الألواح الشمسية ، من الضروري استخدام التثبيت المسبق على إطار الألواح الشمسية للاتصال. عند الاتصال بالبراغي ، انتبه إلى ضيق الاتصال ، وانتبه إلى أعمال الاسترخاء مقدما وفقا للمعايير المستخدمة. (6) يجب أن يكون موضع الوحدة الشمسية المثبتة على الرف عالي الجودة قدر الإمكان. يجب أن تكون الفجوة بين الوحدة الشمسية المثبتة على الرف والحامل أكبر من 8 مم لتحسين قدرة تبديد الحرارة للوحدة الشمسية. (7) يجب حماية صندوق تقاطع الألواح الشمسية من المطر والصقيع لتجنب الأضرار الناجمة عن المطر.
5.3 النقاط الرئيسية لتوصيل الكابلات لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
عند وضع كابلات توصيل نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، انتبه إلى مبدأ أولا في الهواء الطلق ، ثم في الأماكن المغلقة ، وأولا بسيط ، ثم معقد. في الوقت نفسه ، انتبه إلى ما يلي عند وضع الكابلات: (1) عند وضع الكابلات على الحافة الحادة للجدار والقوس ، انتبه إلى حماية الكابلات. (2) انتبه إلى اتجاه وتثبيت الكابل عند وضع الكابل ، وانتبه إلى الضيق المعتدل لتخطيط الكابل. (3) انتبه إلى الحماية عند مفصل الكابل لمنع الأكسدة أو السقوط عند المفصل ، مما يؤثر على تأثير توصيل الكابل. (4) يجب أن يكون خط التغذية والعودة لنفس الدائرة ملتويا معا قدر الإمكان لتجنب تأثير التداخل الكهرومغناطيسي للكابل على الكابل.
5.4 القيام بعمل ممتاز للحماية من الصواعق لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
أثناء تركيب نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، ينبغي إيلاء الاهتمام للحماية من الصواعق وتأريض نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يجب أن يبقى كابل التأريض لمانع الصواعق على مسافة معينة من قوس نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية. للحماية من الصواعق لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يمكن استخدام طريقتين للحماية من الصواعق لتثبيت مانع الصواعق أو خط الحماية من الصواعق لحماية سلامة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
خاتمه
تطوير واستخدام الطاقة الشمسية هو محور تطوير الطاقة وحتى في المستقبل. استنادا إلى تحليل تكوين وخصائص النظام الشمسي الكهروضوئي ، تحلل هذه الورقة وتشرح النقاط الحرجة لتصميم وتركيب النظام الشمسي الكهروضوئي.