1.1اختيار وتصميم المعدات الرائدة في المجال الكهروضوئي
تتكون محطة الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة من مجموعة مربعة من الوحدات الكهروضوئية ، وصندوق تجميع ، وعاكس ، ومحول تصعيد ، وخزانة توزيع الطاقة 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. يظهر مخطط تكوين نظام محطة الطاقة الكهروضوئية في الشكل 2.
(1) الوحدات الكهروضوئية
تشمل الوحدات الكهروضوئية المستخدمة في محطات الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة في بلدي بشكل أساسي ثلاثة أنواع: وحدات السيليكون أحادية البلورية ، ووحدات السيليكون متعددة الكريستالات ، ووحدات الأغشية الرقيقة. من بينها ، تتمتع وحدات السيليكون أحادية البلورية بكفاءة تحويل عالية. ومع ذلك ، فإن تكلفة الوحدة الواحدة مرتفعة نسبيا ، وتستخدم بشكل أساسي في أنظمة محطات الطاقة ذات مساحة التركيب الصغيرة مثل محطات الطاقة الموزعة على السطح. بالمقارنة مع وحدات السيليكون البلورية ، فإن وحدات الأغشية الرقيقة لها ظروف إضاءة منخفضة. أداء أفضل لتوليد الطاقة وشكل وحدة الأغشية الرقيقة النهائية مرن ، والذي يمكن تعديله وفقا للاحتياجات الفعلية للمبنى ، ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة مثل الجدران الستائرية للمبنى. كفاءة تحويل وحدات السيليكون متعددة الكريستالات هي بين وحدات السيليكون أحادية البلورية ووحدات الأغشية الرقيقة ، مع التكنولوجيا الناضجة والأداء العالي. مستقر وسهل النقل والتركيب على نطاق واسع ، وأكثر فعالية من حيث التكلفة من السيليكون أحادي البلورية 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 ، فإن تصميم الاختيار يعتمد وحدات البولي سيليكون المحلية عالية الجودة ، وقوة الوحدة 270 واط. في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ، يحدد مخطط تركيب الوحدات الكهروضوئية بشكل مباشر كمية الإشعاع الشمسي التي يمكن أن تتلقاها المصفوفة ، مما يؤثر على كفاءة توليد الطاقة لمحطة الطاقة بأكملها. في محطة الطاقة الكهروضوئية الجبلية ، يجب مراعاة عوامل قياس إيجابيات وسلبيات خطة تركيب الوحدة الكهروضوئية من اختيار ميل تركيب المصفوفة ومعدل استخدام الأراضي للموقع. بالنسبة لميل تركيب الوحدات ، تعتقد الصناعة عموما أنها يجب أن تكون متسقة 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 ، وهو ما لا يفضي إلى استخدام الموقع. تتأثر الأسعار وتكاليف الدعامات سلبا.
على العكس من ذلك ، إذا فكرنا 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 للمجموعة. لذلك ، يجب أن يجد حل تركيب المكونات الممتاز توازنا مناسبا بين ميل المصفوفة واستخدام الأرض ، والذي يمكن أن يضمن حصول المكونات على أفضل كمية إشعاع ومراعاة الاستخدام المعقول للأرض. يبلغ خط عرض موقع تركيب المكونات في هذا المشروع حوالي 43.5°. لنفترض أنه تم اعتماد مخطط تثبيت القوس التقليدي. في هذه الحالة ، سيكون للحماية من الظل للمصفوفة تأثير أكثر أهمية 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 إلى 40°، من ناحية ، يمكن تقصير طول ظل المصفوفة ، ومن ناحية أخرى ، يمكن أن يقلل أيضا من تكلفة القوس ؛ ثانيا ، في مخطط التثبيت التقليدي ، يتم تغيير وضع تثبيت مكونات الصفين في مجموعة واحدة من المصفوفات إلى مجموعة واحدة من شاشات العرض وأعضاء من 3 صفوف. نتيجة لذلك ، يزداد عدد الميزات المثبتة في مجموعة مجموعة واحدة. بشكل عام ، يكون عدد المكونات المثبتة لكل وحدة مساحة أكثر من عدد مكونات مخطط التثبيت التقليدي. كما أن معدل استخدام الأراضي مضمون بشكل معقول.
(2) العاكس
تنقسم المحولات المستخدمة في محطات الطاقة الكهروضوئية في بلدي بشكل أساسي إلى محولات مركزية ومحولات سلسلية. العاكس المركزي كبير في السعة والحجم ، ولديه قابلية جدولة أفضل ، وفعال من حيث التكلفة. ومع ذلك ، فإن العاكس المركزي يحتوي على عدد صغير من MPPT ومتطلبات عالية لظروف التثبيت ، وهو أكثر ملاءمة للتركيب المنتظم للمكونات والمعدات—محطات توليد الطاقة المركزية واسعة النطاق. تتميز محولات السلسلة بسعة صغيرة ، وخفيفة الوزن لكل جهاز ، وأداء حماية جيد ، ومتطلبات منخفضة لبيئة الاستخدام الخارجي ، وسهولة النقل والتركيب ، وتحتوي محولات السلسلة بشكل عام على عدد كبير من MPPTs ، والتي يمكن أن تزيد من ذلك يمكن أن تقلل بشكل فعال من الآثار الضارة الناجمة عن اختلافات المكونات وتظليل الظل ، 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 اختيار محولات محطة الطاقة الكهروضوئية وفقا لعوامل مثل حجم محطة الطاقة والبيئة الجغرافية للموقع وشكل النظام ومتطلبات توصيل الشبكة. يقع المشروع في منطقة غابات جبلية ، ومنطقة تركيب المعدات مبعثرة ، والتضاريس تقيد بشدة تركيب المكونات. لذلك ، لتقليل فقدان سلسلة الوحدات وعدم التطابق المتوازي وتحسين قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة الكهروضوئية ، يعتمد هذا المشروع عاكس سلسلة محلي عالي الجودة مع وظيفة MPPT ذات 4 قنوات في اختيار العاكس ، ويتم استخدام عاكس واحد. الطاقة المقدرة 50 كيلو واط. بالإضافة إلى ذلك ، سيتغير جهد الدائرة المفتوحة وتيار الدائرة القصيرة للوحدات الكهروضوئية مع تقلب درجة الحرارة المحيطة ، خاصة أن جهد الدائرة المفتوحة سيزداد مع انخفاض درجة الحرارة المحيطة. لذلك ، يجب حساب الرقم التسلسلي للمكونات المتصلة بالعاكس MPPT وإثباته للتأكد من أنه لا يتجاوز 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 ، وكل دائرة متصلة ب 21 وحدة كهروضوئية ، وتبلغ طاقة إدخال التيار المستمر للعاكس 45.36 كيلو واط
(3) محول ميداني
تشمل منتجات محولات المجال الكهروضوئي المحلية بشكل أساسي المحولات المغمورة بالزيت والمحولات من النوع الجاف. نظرا لأن محولات محطة 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. 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 نظرا لتكلفتها المنخفضة وسهولة صيانتها ومستوى الجهد المرن وتكوين سعة المحولات. ومع ذلك ، نظرا لحجمها الكبير وخطر التلوث البيئي والحرائق بسبب تسرب الزيت العازل ، فهي مناسبة بشكل عام لأنظمة محطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية واسعة النطاق مع مواقع تركيب كافية ومتطلبات تصنيف حريق منخفضة.
يقع المجال الكهروضوئي لهذا المشروع على الجبل ، وهناك مساحة واسعة لنقل المعدات الكهربائية وتركيبها. لذلك ، تم تصميم وتصميم المحول الصندوقي المغمور بالزيت من طراز ZGS11-ZG (المشار إليه باسم "المحول من النوع الصندوقي") لتهوية أساس المحولات. يمكن أن يمنع حوض الزيت التلوث البيئي ومخاطر الحريق الناجمة عن تسرب الزيت العازل في مبدل الصندوق.
بالنظر 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 للسعة المركبة الفعلية لكل وحدة توليد الطاقة ، يتم توصيل كل محول صندوقي ب 20-38 وحدة عاكس ، ويجب ألا تتجاوز نسبة قدرة الوصول الكهروضوئية إلى السعة المقدرة للمحول الصندوقي 1.2.
(4) كابلات التيار المتردد والتيار المستمر
يوجد بشكل عام نوعان من الكابلات الممد في الميدان لمحطات الطاقة الجبلية: النفقات العامة 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 وضع المدفون. تتميز هذه الطريقة بمزايا فترة البناء القصيرة والتكلفة المنخفضة. تشمل الكابلات المستخدمة في المجال الكهروضوئي لهذا المشروع بشكل أساسي كابلات التيار المستمر الكهروضوئية بين الوحدات والمحولات ، وكابلات التيار المتردد بين المحولات والمحولات الصندوقية ، وبين المحولات الصندوقية ومحطات التعزيز. تشمل اعتبارات اختيار الكابلات بشكل أساسي تحمل تصنيف الجهد ومساحة المقطع العرضي ونوع الكابل. من بينها ، تم تصميم الكابلات بين الوحدات والمحولات بكابلات DC خاصة بالطاقة الكهروضوئية ، والتي يتم ترتيبها جنبا إلى جنب مع مدادات الأقواس الخلفية للوحدات ؛ يتم وضع كابلات التيار المتردد بين المحولات 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. تكون درجة الحرارة منخفضة في الشتاء ، لذا استخدم كابل طاقة مغلف بالبولي إيثيلين المعزول XLPE المدرع (YJY23) مع رطوبة أفضل ومقاومة لدرجات 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 الشتاء ، ويجب أن تكون الكابلات المدفونة مباشرة في أقصى عمق لطبقة التربة الصلبة—ما يلي. درجة الحرارة الدنيا القصوى في فصل الشتاء في المنطقة التي يقع فيها المشروع هي -37.5°C ، والحد الأقصى لسمك طبقة التربة المجمدة هو 1.8 متر. 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 بأنابيب 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 "المشروع المماثل" 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. من ناحية ، يتم استخدام رسومات البناء وبيانات استهلاك الكابلات لمحطات الطاقة الجبلية السابقة لتقدير ؛ مع تقدم المشروع ، ستصبح العينات المرجعية للكابلات أكثر وفرة وتمثيلا وستصبح القيمة المقدرة لاستخدام الكابلات أكثر دقة.
1.2 إدارة التشغيل والصيانة الميدانية الكهروضوئية
نظرا لأن بناء مشاريع محطات الطاقة الكهروضوئية وأسعار الكهرباء على الشبكة في بلدي تتأثر بشكل كبير بالسياسات ، فإن فترة بناء معظم المشاريع قصيرة ، ولا يمكن التحكم بشكل كامل في تصميم وبناء محطات الطاقة بشكل علمي وفعال. لذلك ، تسببت الإدارة في صعوبات خاصة وأخطار خفية. في الوقت نفسه ، نظرا للنمو الهائل للمشاريع الكهروضوئية في السنوات الأخيرة ، تم تشغيل عدد كبير من محطات الطاقة ، في حين أن تدريب واحتياطي موظفي العمليات والصيانة المحترفين في الصناعة متخلف نسبيا ، مما أدى إلى توتر موظفي تشغيل وصيانة محطات الطاقة الكهروضوئية ، ومستوى التشغيل والصيانة غير المتكافئ 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
تشتمل المعدات الرائدة في مجال المجال الكهروضوئي على الوحدات الكهروضوئية ومحولات السلسلة والمحولات الصندوقية. تتم إدارة هذه المعدات بشكل أساسي 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 المجال الكهروضوئي بمحطات للحصول على البيانات. يمكن تحقيق نقل البيانات والتعليمات في الوقت الفعلي من خلال كابل الاتصال RS485 وشبكة حلقة الألياف الضوئية الموضوعة في الميدان وغرفة التحكم المركزية لمحطة التعزيز. موظفو التشغيل والصيانة موجودون في غرفة التحكم المركزية. يمكن اختبار معلمات التشغيل لجميع المعدات الكهربائية في هذا المجال في الداخل ، بما في ذلك المعلمات مثل توليد طاقة العاكس ، وطاقة تغيير الصندوق ، وما إلى ذلك ، كما هو موضح في الشكل 3 والشكل 4 ؛ يتم التحكم في الجهاز عن بعد لتحقيق الإدارة التلقائية للمعدات الكهربائية الرائدة في المجال الكهروضوئي.
في الوقت نفسه ، يجب 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 جهاز.
الشكل 3 التوزيع اليومي النموذجي لتوليد الطاقة للعاكس
يتم تصنيف المشكلات التي تم العثور عليها في التحقيق وتلخيصها وفرزها على الفور ، ويتم صياغة الحلول المستهدفة وفقا لخطورة الموقف. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية في المناطق المرتفعة ، نظرا للميل الكبير لتركيب الوحدة ، يجب إيلاء اهتمام خاص لقوة قوس الوحدة ، ويجب تشديد أجزاء التوصيل السائبة في الوقت المناسب. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية في المناطق ذات الاختلاف الكبير في درجات 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 طرف وقاطع دائرة وفي الوقت المناسب إذا لزم الأمر. قم بإزالة الثلج الموجود على الجدار الداخلي للصندوق ، وتأكد من تهوية سلسة للصندوق لمنع المعدات الكهربائية الموجودة في الصندوق من أن تكون رطبة وتؤثر على أداء العزل. تتراوح فترة الفحص بشكل عام من 1 إلى 2 أسابيع ، والتي يمكن تحديدها وفقا للتشغيل الفعلي لمحطة الطاقة والظروف الجوية والبيئية للموقع. بالنسبة للتشغيل حديثا ، بعد الصيانة والمعدات التي لها تاريخ من الفشل ، يجب تعزيز عمليات التفتيش ؛ في الوقت نفسه ، يجب الحفاظ على الفحوصات قبل وبعد الطقس القاسي مثل تساقط الثلوج والأمطار والعواصف والبرد.
(2) تنظيف الوحدات الكهروضوئية
تستخدم محطات الطاقة الكهروضوئية التي تم إنشاؤها وتشغيلها في بلدي وحدات سيليكون بلورية مع ركيزة زجاجية. تتكون هذه الوحدة بشكل أساسي من الزجاج المقسى ، واللوحة الخلفية ، وإطار سبائك الألومنيوم ، وخلايا السيليكون البلورية ، و EVA ، وهلام السيليكا ، وصندوق التوصيل ، إلخ. منطقة استقبال الضوء وكفاءة التحويل الكهروضوئية ، لكن سطحه الزجاجي المقسى عرضة أيضا لتراكم الغبار والأوساخ. سيؤدي العائق مثل الغبار على سطح الوحدة إلى تقليل كفاءة التحويل الكهروضوئي ويسبب تأثير النقطة الساخنة في الجزء المظلل من الوحدة ، مما قد يتسبب في أضرار جسيمة للوحدة الكهروضوئية. لذلك ، من الضروري صياغة التدابير والخطط المقابلة لتنظيف سطح الوحدات الكهروضوئية المثبتة في محطة الطاقة بانتظام لضمان كفاءة تحويل الوحدات وسلامة التشغيل. تشمل تقنيات التنظيف شائعة الاستخدام للوحدات الكهروضوئية في محطات الطاقة الكهروضوئية في بلدي بشكل أساسي تقنية التنظيف اليدوي مع مسدسات المياه عالية الضغط ، وتكنولوجيا تنظيف الروبوت على متن الطائرة ، وتكنولوجيا التنظيف الذاتي للوحدة الكهروضوئية ، وتكنولوجيا إزالة غبار الستائر الكهربائية ، وتكنولوجيا التنظيف المتنقلة المثبتة على السيارة. يتم تقديم خصائص تقنيات التنظيف المختلفة في الجدول 1.
الجدول 1 تقنيات تنظيف الوحدات الكهروضوئية شائعة الاستخدام
يقع المشروع في منطقة غابات بعيدة عن المنطقة الحضرية. لا توجد مصادر تلوث 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 الشتاء ، ويتم تمديد وقت تساقط الثلوج. لذلك ، يأخذ تنظيف الوحدة في الاعتبار بشكل أساسي تأثير الثلج على الوحدات الكهروضوئية. استجابة لهذه المشكلة ، جنبا إلى جنب مع الوضع الفعلي لموقع المشروع ووضع تثبيت الوحدة ، يعتمد هذا المشروع مزيجا من التنظيف السلبي والتنظيف النشط لتنظيف وصيانة الوحدات الكهروضوئية في الميدان.
يجمع التنظيف السلبي بين خصائص ارتفاع التثبيت العالي وزاوية الميل الكبيرة (40°) من الوحدات الكهروضوئية لهذا المشروع. تحت تأثير جاذبيتها ، فإن الثلج الموجود على سطح الوحدات في فصل الشتاء يمثل تحديا للالتصاق بالسطح الزجاجي للوحدات. عندما يضرب ضوء الشمس الوحدات ، فإن زيادة درجة حرارة السطح للمكونات ستساعد على التخلص من الجليد الثلجي. انطلاقا من التشغيل الفعلي لمحطة الطاقة ، في أوائل ديسمبر ، بعد تساقط الثلوج في الحقل ليلا ، يبلغ سمك الثلج على سطح الوحدات الكهروضوئية حوالي 2-5 سم في الصباح. يسقط من تلقاء نفسه ، ويتساقط الثلوج المتبقية بعد ساعتين. وبالمثل ، في المواسم الأخرى ، 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 والتطبيق ، بالنسبة لتلك الحطام الثلجي والغبار التي لا يستطيع وزنها إزالتها ، يعتمد هذا المشروع طريقة الترتيب المنتظم لموظفي التنظيف 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 تحديد وقت تنظيف الوحدات في الصباح الباكر أو المساء أو الليل أو الأيام الملبدة بالغيوم لتجنب الآثار الضارة لظلال المعدات والأفراد 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 الأخير.
تعتمد جودة تدريب موظفي التشغيل والصيانة لإدارة تشغيل وصيانة محطة الطاقة الكهروضوئية على مهارة وجودة موظفي العملية والصيانة. تقنية توليد الطاقة الكهروضوئية هي شكل جديد من أشكال استخدام الطاقة. معظم فرق إدارة التشغيل والصيانة في محطات الطاقة صغيرة نسبيا وتفتقر إلى الخبرة والتكنولوجيا في التشغيل والصيانة الكهروضوئية. لذلك ، يجب أن تعزز وحدة تشغيل وصيانة محطة الطاقة 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 الطاقة ، وصياغة برامج تدريبية تلبي خصائصها وقواعدها التفصيلية ، والتحسين المستمر للمستوى الفني للموظفين ، وتعزيز وعيهم بالتعلم والابتكار. وفي الوقت نفسه، ينبغي إيلاء الاهتمام للكشف التقني والتدريب من وحدات التعاقد من الباطن المهنية أو مصنعي المعدات. هناك العديد من المهن والصناعات المشاركة في بناء محطات الطاقة الكهروضوئية ، وغالبا ما لا يتم إكمال تصميم ما قبل المشروع والبناء وإدارة التشغيل والصيانة من قبل نفس الشركة أو القسم. لذلك ، يلزم التعاقد من الباطن الاحترافي عند اكتمال محطة الطاقة وتسليمها إلى وحدة التشغيل والصيانة. يجب على مورد الوحدة والمعدات الإفصاح الفني لوحدة التشغيل والصيانة وتقديم خدمات التدريب اللازمة للتأكد من أن موظفي التشغيل والصيانة على دراية بأداء النظام والمعدات وإتقان طرق التشغيل والصيانة.
2. توليد الطاقة الكهروضوئية وتحليل الفوائد
2.1 حساب توليد الطاقة النظرية
وفقا ل "مواصفات تصميم محطات الطاقة الكهروضوئية" ، يجب حساب وتحديد توقعات توليد الطاقة لمحطات الطاقة الكهروضوئية وفقا لموارد الطاقة الشمسية في الموقع. بعد النظر في عوامل مختلفة مثل تصميم نظام محطة الطاقة الكهروضوئية ، وتخطيط المصفوفة الكهروضوئية ، والظروف البيئية ، فإن معادلة الحساب هي:
في الصيغة ، EP هو توليد الطاقة على الشبكة ، كيلوواط ساعة. HA هو إجمالي الإشعاع الشمسي على المستوى الأفقي ، وهو 1412.55 كيلو واط ساعة / م² في هذا المشروع ؛ ES هو الإشعاع في ظل الظروف القياسية ، بثابت 1 كيلو واط ساعة / م²; PAZ هو المكون قدرة التركيب 100000 كيلو واط في هذا المشروع ؛ K هو معامل الكفاءة الشامل ، وهو 0.8. لذلك ، فإن القدرة النظرية لتوليد الطاقة لمحطة توليد الكهرباء في السنة الأولى من هذا المشروع هي
نظرا لشيخوخة المواد الأولية والأشعة فوق البنفسجية ، ستنخفض قوة الوحدات الكهروضوئية عاما بعد عام أثناء الاستخدام. معدل توهين الطاقة للوحدات المستخدمة في هذا المشروع هو 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 حساب توليد الطاقة لمدة 25 عاما للمشروع.
وفقا للتحليل ، يبلغ إجمالي توليد الطاقة التراكمي للمشروع في 25 عاما 2,517.16 مليون كيلوواط ساعة ، ومتوسط توليد الطاقة السنوي في 25 عاما هو 100.69 مليون كيلوواط ساعة ، ويبلغ توليد الطاقة السنوي لكل واط من السعة 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 ، تم 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 (شامل 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 وبناء على 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 استثمار الميزانية الأولي حوالي 800 مليون يوان ، والاستحواذ الفعلي على المشروع هو 790 مليون يوان ، وهو أقل قليلا من استثمار الميزانية السابق. وفقا للتقديرات ، يبلغ متوسط توليد الطاقة السنوي للمشروع 100,686,564 كيلو واط ساعة. وفقا للسياسة ، يمكن الحصول على الإعانات بسعر 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 حوالي عشر سنوات. يبلغ إجمالي توليد الطاقة التراكمي لمحطة الطاقة في 25 عاما 2.517 مليار كيلوواط ساعة ، ويبلغ إجمالي الدخل حوالي 2.014 مليار يوان. خلال فترة الخدمة البالغة 25 عاما ، تبلغ أرباح هذا المشروع حوالي 1.224 مليار يوان. وفي الوقت نفسه، يمكن للمشروع أن يحقق 14 مليون يوان من الضرائب المحلية و 12 مليون يوان من أموال التخفيف من حدة الفقر كل عام، ويمكن انتشال 4000 أسرة فقيرة مسجلة بنجاح من براثن الفقر، بمتوسط زيادة سنوية قدرها 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 حماية بيئية عالية وفوائد اجتماعية. تولد محطة الطاقة الكهروضوئية ما معدله ما يقرب من 100 مليون كيلوواط ساعة سنويا. وفقا لقواعد التحويل ذات الصلة ، يمكنها توفير 36247.16 طن من الفحم القياسي كل عام ، مما يعني تقليل انبعاث ثاني أكسيد الكربون 100384.5 طن ، وثاني أكسيد الكبريت 1188.1 طن ، وأكاسيد النيتروجين 432.9 طن ، ويمكن أن يقلل من توليد توليد الطاقة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك ، وفر 27386.7 طن من الغبار ما يقرب من 400 مليون لتر من المياه النقية.
3. الملخص
بعد النمو الهائل للصناعة الكهروضوئية في السنوات الأخيرة ، أصبح التأخر في بناء شبكات الطاقة في المناطق الفردية بارزا بشكل متزايد. إلى جانب تسارع التحول الصناعي والارتقاء في بلدي ، تباطأ الطلب الوطني على الكهرباء. نتيجة لذلك ، حدث تقليص الطاقة 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 ، تظل المواد الخام (مثل المكونات والصلب وما إلى ذلك) وتكاليف العمالة المطلوبة لبناء محطات الطاقة الكهروضوئية مرتفعة. تعد موازنة العلاقة بين التكاليف والفوائد 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. وعند 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 سطوع ضوء كاف على الألواح الشمسية لتوفير تأثير توليد الطاقة. تقع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في منطقة ذات تضاريس مستوية. لذلك ، فهي ليست عرضة للكوارث الطبيعية لتجنب التأثير الشديد للكوارث الطبيعية على معدات محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. تجنب الأعداد الكبيرة أو المباني المحيطة بموقع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي ستحجب محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتؤثر على إضاءة محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
3. نقاط تصميم نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل
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 الإضافية. 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 سعة 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 المستقل
عند تصميم قدرة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، 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 البطارية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل. بعد ذلك ، يتم تحديد التيار الأمثل لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المختلفة عن طريق حساب تيار المصفوفة المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. ثم يتم تحديد جهد المصفوفة المربعة لبطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. أخيرا ، يتم تحديد بطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل من الطاقة. عند تصميم قوة مجموعة البطارية المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يمكن إكمال تصميم مجموعة البطارية الشمسية المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل وفقا لمبدأ تعزيز السلسلة والتصحيح المتوازي.
5. النقاط الرئيسية لتركيب نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل
5.1 بناء الأساس القائم بذاته لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل
يجب أن تكون قاعدة مصفوفة البطارية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل مصنوعة من الخرسانة. يجب أن يفي ارتفاع الأرضية الخرسانية والانحراف الأفقي بمتطلبات ومواصفات التصميم. 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 أن يكتمل رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل.
عند تثبيت القوس الشمسي لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب الانتباه إلى: (1) يجب أن تفي زاوية السمت وزاوية الميل لإطار المصفوفة المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل بمتطلبات التصميم. (2) عند تثبيت رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، من الضروري الانتباه إلى الحاجة إلى التحكم في مستوى القاع في نطاق 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 رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب تركيب حشوات مضادة للفضفاضة لتحسين موثوقية توصيلها. (5) بالنسبة لمجموعة الخلايا الشمسية المزودة بجهاز تتبع الشمس في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب فحص جهاز التتبع بانتظام لضمان أداء تتبع الشمس. (6) بالنسبة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يمكن تثبيت الزاوية بين الحامل والأرض أو تعديلها وفقا للتغيرات الموسمية بحيث يمكن للوحة الشمسية على الأرجح زيادة مساحة الاستقبال ووقت إضاءة ضوء الشمس وتحسين استقلالية الألواح الشمسية—كفاءة توليد الطاقة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
5.2 نقاط تركيب الوحدات الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل
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 تثبيت الوحدات الشمسية ذات معلمات العمل المماثلة في نفس المصفوفة المربعة لتحسين كفاءة توليد الطاقة للمجموعة 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 تسويتها بألواح حديدية لتحسين إحكام الاتصال بين الاثنين. (5) عند تركيب الألواح الشمسية ، من الضروري استخدام التثبيت الجاهز على إطار الألواح الشمسية للتوصيل. عند التوصيل بالبراغي ، انتبه إلى إحكام الاتصال ، وانتبه إلى أعمال الاسترخاء مسبقا 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 الحامل والحامل أكبر من 8 مم لتحسين قدرة تبديد الحرارة للوحدة الشمسية. (7) يجب حماية صندوق التوصيل الخاص بالألواح الشمسية من المطر والصقيع لتجنب التلف الناجم عن المطر.
5.3 النقاط الرئيسية لتوصيل الكابلات لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
عند وضع كابلات التوصيل لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، انتبه إلى مبدأ التوصيل الأول في الهواء الطلق ، ثم في الأماكن المغلقة ، أولا بسيط ، ثم معقد. في الوقت نفسه ، انتبه إلى ما يلي عند وضع الكابلات: (1) عند وضع الكابلات على الحافة الحادة للجدار والقوس ، انتبه لحماية الكابلات. (2) انتبه إلى اتجاه الكابل وتثبيته عند وضع الكابل ، وانتبه إلى الضيق المعتدل لتخطيط الكابل. (3) انتبه إلى الحماية عند مفصل الكبل لمنع الأكسدة أو السقوط عند المفصل ، مما يؤثر على تأثير توصيل الكابل. (4) يجب لف وحدة التغذية وخط الإرجاع لنفس الدائرة معا قدر الإمكان لتجنب تأثير التداخل الكهرومغناطيسي للكابل على الكابل.
5.4 قم بعمل ممتاز في الحماية من الصواعق لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
أثناء تثبيت نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يجب الانتباه إلى الحماية من الصواعق وتأريض نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يجب الاحتفاظ بكابل التأريض لمانعة 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 مانعة الصواعق أو خط الحماية من الصواعق لحماية سلامة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
خاتمه
إن 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 تجميع ، وعاكس ، ومحول تصعيد ، وخزانة توزيع الطاقة 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. يظهر مخطط تكوين نظام محطة الطاقة الكهروضوئية في الشكل 2.
(1) الوحدات الكهروضوئية
تشمل الوحدات الكهروضوئية المستخدمة في محطات الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة في بلدي بشكل أساسي ثلاثة أنواع: وحدات السيليكون أحادية البلورية ، ووحدات السيليكون متعددة الكريستالات ، ووحدات الأغشية الرقيقة. من بينها ، تتمتع وحدات السيليكون أحادية البلورية بكفاءة تحويل عالية. ومع ذلك ، فإن تكلفة الوحدة الواحدة مرتفعة نسبيا ، وتستخدم بشكل أساسي في أنظمة محطات الطاقة ذات مساحة التركيب الصغيرة مثل محطات الطاقة الموزعة على السطح. بالمقارنة مع وحدات السيليكون البلورية ، فإن وحدات الأغشية الرقيقة لها ظروف إضاءة منخفضة. أداء أفضل لتوليد الطاقة وشكل وحدة الأغشية الرقيقة النهائية مرن ، والذي يمكن تعديله وفقا للاحتياجات الفعلية للمبنى ، ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة مثل الجدران الستائرية للمبنى. كفاءة تحويل وحدات السيليكون متعددة الكريستالات هي بين وحدات السيليكون أحادية البلورية ووحدات الأغشية الرقيقة ، مع التكنولوجيا الناضجة والأداء العالي. مستقر وسهل النقل والتركيب على نطاق واسع ، وأكثر فعالية من حيث التكلفة من السيليكون أحادي البلورية 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 ، فإن تصميم الاختيار يعتمد وحدات البولي سيليكون المحلية عالية الجودة ، وقوة الوحدة 270 واط. في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ، يحدد مخطط تركيب الوحدات الكهروضوئية بشكل مباشر كمية الإشعاع الشمسي التي يمكن أن تتلقاها المصفوفة ، مما يؤثر على كفاءة توليد الطاقة لمحطة الطاقة بأكملها. في محطة الطاقة الكهروضوئية الجبلية ، يجب مراعاة عوامل قياس إيجابيات وسلبيات خطة تركيب الوحدة الكهروضوئية من اختيار ميل تركيب المصفوفة ومعدل استخدام الأراضي للموقع. بالنسبة لميل تركيب الوحدات ، تعتقد الصناعة عموما أنها يجب أن تكون متسقة 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 ، وهو ما لا يفضي إلى استخدام الموقع. تتأثر الأسعار وتكاليف الدعامات سلبا.
على العكس من ذلك ، إذا فكرنا 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 للمجموعة. لذلك ، يجب أن يجد حل تركيب المكونات الممتاز توازنا مناسبا بين ميل المصفوفة واستخدام الأرض ، والذي يمكن أن يضمن حصول المكونات على أفضل كمية إشعاع ومراعاة الاستخدام المعقول للأرض. يبلغ خط عرض موقع تركيب المكونات في هذا المشروع حوالي 43.5°. لنفترض أنه تم اعتماد مخطط تثبيت القوس التقليدي. في هذه الحالة ، سيكون للحماية من الظل للمصفوفة تأثير أكثر أهمية 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 إلى 40°، من ناحية ، يمكن تقصير طول ظل المصفوفة ، ومن ناحية أخرى ، يمكن أن يقلل أيضا من تكلفة القوس ؛ ثانيا ، في مخطط التثبيت التقليدي ، يتم تغيير وضع تثبيت مكونات الصفين في مجموعة واحدة من المصفوفات إلى مجموعة واحدة من شاشات العرض وأعضاء من 3 صفوف. نتيجة لذلك ، يزداد عدد الميزات المثبتة في مجموعة مجموعة واحدة. بشكل عام ، يكون عدد المكونات المثبتة لكل وحدة مساحة أكثر من عدد مكونات مخطط التثبيت التقليدي. كما أن معدل استخدام الأراضي مضمون بشكل معقول.
(2) العاكس
تنقسم المحولات المستخدمة في محطات الطاقة الكهروضوئية في بلدي بشكل أساسي إلى محولات مركزية ومحولات سلسلية. العاكس المركزي كبير في السعة والحجم ، ولديه قابلية جدولة أفضل ، وفعال من حيث التكلفة. ومع ذلك ، فإن العاكس المركزي يحتوي على عدد صغير من MPPT ومتطلبات عالية لظروف التثبيت ، وهو أكثر ملاءمة للتركيب المنتظم للمكونات والمعدات—محطات توليد الطاقة المركزية واسعة النطاق. تتميز محولات السلسلة بسعة صغيرة ، وخفيفة الوزن لكل جهاز ، وأداء حماية جيد ، ومتطلبات منخفضة لبيئة الاستخدام الخارجي ، وسهولة النقل والتركيب ، وتحتوي محولات السلسلة بشكل عام على عدد كبير من MPPTs ، والتي يمكن أن تزيد من ذلك يمكن أن تقلل بشكل فعال من الآثار الضارة الناجمة عن اختلافات المكونات وتظليل الظل ، 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 اختيار محولات محطة الطاقة الكهروضوئية وفقا لعوامل مثل حجم محطة الطاقة والبيئة الجغرافية للموقع وشكل النظام ومتطلبات توصيل الشبكة. يقع المشروع في منطقة غابات جبلية ، ومنطقة تركيب المعدات مبعثرة ، والتضاريس تقيد بشدة تركيب المكونات. لذلك ، لتقليل فقدان سلسلة الوحدات وعدم التطابق المتوازي وتحسين قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة الكهروضوئية ، يعتمد هذا المشروع عاكس سلسلة محلي عالي الجودة مع وظيفة MPPT ذات 4 قنوات في اختيار العاكس ، ويتم استخدام عاكس واحد. الطاقة المقدرة 50 كيلو واط. بالإضافة إلى ذلك ، سيتغير جهد الدائرة المفتوحة وتيار الدائرة القصيرة للوحدات الكهروضوئية مع تقلب درجة الحرارة المحيطة ، خاصة أن جهد الدائرة المفتوحة سيزداد مع انخفاض درجة الحرارة المحيطة. لذلك ، يجب حساب الرقم التسلسلي للمكونات المتصلة بالعاكس MPPT وإثباته للتأكد من أنه لا يتجاوز 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 ، وكل دائرة متصلة ب 21 وحدة كهروضوئية ، وتبلغ طاقة إدخال التيار المستمر للعاكس 45.36 كيلو واط
(3) محول ميداني
تشمل منتجات محولات المجال الكهروضوئي المحلية بشكل أساسي المحولات المغمورة بالزيت والمحولات من النوع الجاف. نظرا لأن محولات محطة 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. 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 نظرا لتكلفتها المنخفضة وسهولة صيانتها ومستوى الجهد المرن وتكوين سعة المحولات. ومع ذلك ، نظرا لحجمها الكبير وخطر التلوث البيئي والحرائق بسبب تسرب الزيت العازل ، فهي مناسبة بشكل عام لأنظمة محطات الطاقة الكهروضوئية الأرضية واسعة النطاق مع مواقع تركيب كافية ومتطلبات تصنيف حريق منخفضة.
يقع المجال الكهروضوئي لهذا المشروع على الجبل ، وهناك مساحة واسعة لنقل المعدات الكهربائية وتركيبها. لذلك ، تم تصميم وتصميم المحول الصندوقي المغمور بالزيت من طراز ZGS11-ZG (المشار إليه باسم "المحول من النوع الصندوقي") لتهوية أساس المحولات. يمكن أن يمنع حوض الزيت التلوث البيئي ومخاطر الحريق الناجمة عن تسرب الزيت العازل في مبدل الصندوق.
بالنظر 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 للسعة المركبة الفعلية لكل وحدة توليد الطاقة ، يتم توصيل كل محول صندوقي ب 20-38 وحدة عاكس ، ويجب ألا تتجاوز نسبة قدرة الوصول الكهروضوئية إلى السعة المقدرة للمحول الصندوقي 1.2.
(4) كابلات التيار المتردد والتيار المستمر
يوجد بشكل عام نوعان من الكابلات الممد في الميدان لمحطات الطاقة الجبلية: النفقات العامة 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 وضع المدفون. تتميز هذه الطريقة بمزايا فترة البناء القصيرة والتكلفة المنخفضة. تشمل الكابلات المستخدمة في المجال الكهروضوئي لهذا المشروع بشكل أساسي كابلات التيار المستمر الكهروضوئية بين الوحدات والمحولات ، وكابلات التيار المتردد بين المحولات والمحولات الصندوقية ، وبين المحولات الصندوقية ومحطات التعزيز. تشمل اعتبارات اختيار الكابلات بشكل أساسي تحمل تصنيف الجهد ومساحة المقطع العرضي ونوع الكابل. من بينها ، تم تصميم الكابلات بين الوحدات والمحولات بكابلات DC خاصة بالطاقة الكهروضوئية ، والتي يتم ترتيبها جنبا إلى جنب مع مدادات الأقواس الخلفية للوحدات ؛ يتم وضع كابلات التيار المتردد بين المحولات 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. تكون درجة الحرارة منخفضة في الشتاء ، لذا استخدم كابل طاقة مغلف بالبولي إيثيلين المعزول XLPE المدرع (YJY23) مع رطوبة أفضل ومقاومة لدرجات 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 الشتاء ، ويجب أن تكون الكابلات المدفونة مباشرة في أقصى عمق لطبقة التربة الصلبة—ما يلي. درجة الحرارة الدنيا القصوى في فصل الشتاء في المنطقة التي يقع فيها المشروع هي -37.5°C ، والحد الأقصى لسمك طبقة التربة المجمدة هو 1.8 متر. 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 بأنابيب 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 "المشروع المماثل" 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. من ناحية ، يتم استخدام رسومات البناء وبيانات استهلاك الكابلات لمحطات الطاقة الجبلية السابقة لتقدير ؛ مع تقدم المشروع ، ستصبح العينات المرجعية للكابلات أكثر وفرة وتمثيلا وستصبح القيمة المقدرة لاستخدام الكابلات أكثر دقة.
1.2 إدارة التشغيل والصيانة الميدانية الكهروضوئية
نظرا لأن بناء مشاريع محطات الطاقة الكهروضوئية وأسعار الكهرباء على الشبكة في بلدي تتأثر بشكل كبير بالسياسات ، فإن فترة بناء معظم المشاريع قصيرة ، ولا يمكن التحكم بشكل كامل في تصميم وبناء محطات الطاقة بشكل علمي وفعال. لذلك ، تسببت الإدارة في صعوبات خاصة وأخطار خفية. في الوقت نفسه ، نظرا للنمو الهائل للمشاريع الكهروضوئية في السنوات الأخيرة ، تم تشغيل عدد كبير من محطات الطاقة ، في حين أن تدريب واحتياطي موظفي العمليات والصيانة المحترفين في الصناعة متخلف نسبيا ، مما أدى إلى توتر موظفي تشغيل وصيانة محطات الطاقة الكهروضوئية ، ومستوى التشغيل والصيانة غير المتكافئ 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
تشتمل المعدات الرائدة في مجال المجال الكهروضوئي على الوحدات الكهروضوئية ومحولات السلسلة والمحولات الصندوقية. تتم إدارة هذه المعدات بشكل أساسي 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 المجال الكهروضوئي بمحطات للحصول على البيانات. يمكن تحقيق نقل البيانات والتعليمات في الوقت الفعلي من خلال كابل الاتصال RS485 وشبكة حلقة الألياف الضوئية الموضوعة في الميدان وغرفة التحكم المركزية لمحطة التعزيز. موظفو التشغيل والصيانة موجودون في غرفة التحكم المركزية. يمكن اختبار معلمات التشغيل لجميع المعدات الكهربائية في هذا المجال في الداخل ، بما في ذلك المعلمات مثل توليد طاقة العاكس ، وطاقة تغيير الصندوق ، وما إلى ذلك ، كما هو موضح في الشكل 3 والشكل 4 ؛ يتم التحكم في الجهاز عن بعد لتحقيق الإدارة التلقائية للمعدات الكهربائية الرائدة في المجال الكهروضوئي.
في الوقت نفسه ، يجب 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 جهاز.
الشكل 3 التوزيع اليومي النموذجي لتوليد الطاقة للعاكس
يتم تصنيف المشكلات التي تم العثور عليها في التحقيق وتلخيصها وفرزها على الفور ، ويتم صياغة الحلول المستهدفة وفقا لخطورة الموقف. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية في المناطق المرتفعة ، نظرا للميل الكبير لتركيب الوحدة ، يجب إيلاء اهتمام خاص لقوة قوس الوحدة ، ويجب تشديد أجزاء التوصيل السائبة في الوقت المناسب. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية في المناطق ذات الاختلاف الكبير في درجات 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 طرف وقاطع دائرة وفي الوقت المناسب إذا لزم الأمر. قم بإزالة الثلج الموجود على الجدار الداخلي للصندوق ، وتأكد من تهوية سلسة للصندوق لمنع المعدات الكهربائية الموجودة في الصندوق من أن تكون رطبة وتؤثر على أداء العزل. تتراوح فترة الفحص بشكل عام من 1 إلى 2 أسابيع ، والتي يمكن تحديدها وفقا للتشغيل الفعلي لمحطة الطاقة والظروف الجوية والبيئية للموقع. بالنسبة للتشغيل حديثا ، بعد الصيانة والمعدات التي لها تاريخ من الفشل ، يجب تعزيز عمليات التفتيش ؛ في الوقت نفسه ، يجب الحفاظ على الفحوصات قبل وبعد الطقس القاسي مثل تساقط الثلوج والأمطار والعواصف والبرد.
(2) تنظيف الوحدات الكهروضوئية
تستخدم محطات الطاقة الكهروضوئية التي تم إنشاؤها وتشغيلها في بلدي وحدات سيليكون بلورية مع ركيزة زجاجية. تتكون هذه الوحدة بشكل أساسي من الزجاج المقسى ، واللوحة الخلفية ، وإطار سبائك الألومنيوم ، وخلايا السيليكون البلورية ، و EVA ، وهلام السيليكا ، وصندوق التوصيل ، إلخ. منطقة استقبال الضوء وكفاءة التحويل الكهروضوئية ، لكن سطحه الزجاجي المقسى عرضة أيضا لتراكم الغبار والأوساخ. سيؤدي العائق مثل الغبار على سطح الوحدة إلى تقليل كفاءة التحويل الكهروضوئي ويسبب تأثير النقطة الساخنة في الجزء المظلل من الوحدة ، مما قد يتسبب في أضرار جسيمة للوحدة الكهروضوئية. لذلك ، من الضروري صياغة التدابير والخطط المقابلة لتنظيف سطح الوحدات الكهروضوئية المثبتة في محطة الطاقة بانتظام لضمان كفاءة تحويل الوحدات وسلامة التشغيل. تشمل تقنيات التنظيف شائعة الاستخدام للوحدات الكهروضوئية في محطات الطاقة الكهروضوئية في بلدي بشكل أساسي تقنية التنظيف اليدوي مع مسدسات المياه عالية الضغط ، وتكنولوجيا تنظيف الروبوت على متن الطائرة ، وتكنولوجيا التنظيف الذاتي للوحدة الكهروضوئية ، وتكنولوجيا إزالة غبار الستائر الكهربائية ، وتكنولوجيا التنظيف المتنقلة المثبتة على السيارة. يتم تقديم خصائص تقنيات التنظيف المختلفة في الجدول 1.
الجدول 1 تقنيات تنظيف الوحدات الكهروضوئية شائعة الاستخدام
يقع المشروع في منطقة غابات بعيدة عن المنطقة الحضرية. لا توجد مصادر تلوث 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 الشتاء ، ويتم تمديد وقت تساقط الثلوج. لذلك ، يأخذ تنظيف الوحدة في الاعتبار بشكل أساسي تأثير الثلج على الوحدات الكهروضوئية. استجابة لهذه المشكلة ، جنبا إلى جنب مع الوضع الفعلي لموقع المشروع ووضع تثبيت الوحدة ، يعتمد هذا المشروع مزيجا من التنظيف السلبي والتنظيف النشط لتنظيف وصيانة الوحدات الكهروضوئية في الميدان.
يجمع التنظيف السلبي بين خصائص ارتفاع التثبيت العالي وزاوية الميل الكبيرة (40°) من الوحدات الكهروضوئية لهذا المشروع. تحت تأثير جاذبيتها ، فإن الثلج الموجود على سطح الوحدات في فصل الشتاء يمثل تحديا للالتصاق بالسطح الزجاجي للوحدات. عندما يضرب ضوء الشمس الوحدات ، فإن زيادة درجة حرارة السطح للمكونات ستساعد على التخلص من الجليد الثلجي. انطلاقا من التشغيل الفعلي لمحطة الطاقة ، في أوائل ديسمبر ، بعد تساقط الثلوج في الحقل ليلا ، يبلغ سمك الثلج على سطح الوحدات الكهروضوئية حوالي 2-5 سم في الصباح. يسقط من تلقاء نفسه ، ويتساقط الثلوج المتبقية بعد ساعتين. وبالمثل ، في المواسم الأخرى ، 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 والتطبيق ، بالنسبة لتلك الحطام الثلجي والغبار التي لا يستطيع وزنها إزالتها ، يعتمد هذا المشروع طريقة الترتيب المنتظم لموظفي التنظيف 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 تحديد وقت تنظيف الوحدات في الصباح الباكر أو المساء أو الليل أو الأيام الملبدة بالغيوم لتجنب الآثار الضارة لظلال المعدات والأفراد 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 الأخير.
تعتمد جودة تدريب موظفي التشغيل والصيانة لإدارة تشغيل وصيانة محطة الطاقة الكهروضوئية على مهارة وجودة موظفي العملية والصيانة. تقنية توليد الطاقة الكهروضوئية هي شكل جديد من أشكال استخدام الطاقة. معظم فرق إدارة التشغيل والصيانة في محطات الطاقة صغيرة نسبيا وتفتقر إلى الخبرة والتكنولوجيا في التشغيل والصيانة الكهروضوئية. لذلك ، يجب أن تعزز وحدة تشغيل وصيانة محطة الطاقة 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 الطاقة ، وصياغة برامج تدريبية تلبي خصائصها وقواعدها التفصيلية ، والتحسين المستمر للمستوى الفني للموظفين ، وتعزيز وعيهم بالتعلم والابتكار. وفي الوقت نفسه، ينبغي إيلاء الاهتمام للكشف التقني والتدريب من وحدات التعاقد من الباطن المهنية أو مصنعي المعدات. هناك العديد من المهن والصناعات المشاركة في بناء محطات الطاقة الكهروضوئية ، وغالبا ما لا يتم إكمال تصميم ما قبل المشروع والبناء وإدارة التشغيل والصيانة من قبل نفس الشركة أو القسم. لذلك ، يلزم التعاقد من الباطن الاحترافي عند اكتمال محطة الطاقة وتسليمها إلى وحدة التشغيل والصيانة. يجب على مورد الوحدة والمعدات الإفصاح الفني لوحدة التشغيل والصيانة وتقديم خدمات التدريب اللازمة للتأكد من أن موظفي التشغيل والصيانة على دراية بأداء النظام والمعدات وإتقان طرق التشغيل والصيانة.
2. توليد الطاقة الكهروضوئية وتحليل الفوائد
2.1 حساب توليد الطاقة النظرية
وفقا ل "مواصفات تصميم محطات الطاقة الكهروضوئية" ، يجب حساب وتحديد توقعات توليد الطاقة لمحطات الطاقة الكهروضوئية وفقا لموارد الطاقة الشمسية في الموقع. بعد النظر في عوامل مختلفة مثل تصميم نظام محطة الطاقة الكهروضوئية ، وتخطيط المصفوفة الكهروضوئية ، والظروف البيئية ، فإن معادلة الحساب هي:
في الصيغة ، EP هو توليد الطاقة على الشبكة ، كيلوواط ساعة. HA هو إجمالي الإشعاع الشمسي على المستوى الأفقي ، وهو 1412.55 كيلو واط ساعة / م² في هذا المشروع ؛ ES هو الإشعاع في ظل الظروف القياسية ، بثابت 1 كيلو واط ساعة / م²; PAZ هو المكون قدرة التركيب 100000 كيلو واط في هذا المشروع ؛ K هو معامل الكفاءة الشامل ، وهو 0.8. لذلك ، فإن القدرة النظرية لتوليد الطاقة لمحطة توليد الكهرباء في السنة الأولى من هذا المشروع هي
نظرا لشيخوخة المواد الأولية والأشعة فوق البنفسجية ، ستنخفض قوة الوحدات الكهروضوئية عاما بعد عام أثناء الاستخدام. معدل توهين الطاقة للوحدات المستخدمة في هذا المشروع هو 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 حساب توليد الطاقة لمدة 25 عاما للمشروع.
وفقا للتحليل ، يبلغ إجمالي توليد الطاقة التراكمي للمشروع في 25 عاما 2,517.16 مليون كيلوواط ساعة ، ومتوسط توليد الطاقة السنوي في 25 عاما هو 100.69 مليون كيلوواط ساعة ، ويبلغ توليد الطاقة السنوي لكل واط من السعة 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 ، تم 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 (شامل 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 وبناء على 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 استثمار الميزانية الأولي حوالي 800 مليون يوان ، والاستحواذ الفعلي على المشروع هو 790 مليون يوان ، وهو أقل قليلا من استثمار الميزانية السابق. وفقا للتقديرات ، يبلغ متوسط توليد الطاقة السنوي للمشروع 100,686,564 كيلو واط ساعة. وفقا للسياسة ، يمكن الحصول على الإعانات بسعر 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 حوالي عشر سنوات. يبلغ إجمالي توليد الطاقة التراكمي لمحطة الطاقة في 25 عاما 2.517 مليار كيلوواط ساعة ، ويبلغ إجمالي الدخل حوالي 2.014 مليار يوان. خلال فترة الخدمة البالغة 25 عاما ، تبلغ أرباح هذا المشروع حوالي 1.224 مليار يوان. وفي الوقت نفسه، يمكن للمشروع أن يحقق 14 مليون يوان من الضرائب المحلية و 12 مليون يوان من أموال التخفيف من حدة الفقر كل عام، ويمكن انتشال 4000 أسرة فقيرة مسجلة بنجاح من براثن الفقر، بمتوسط زيادة سنوية قدرها 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 حماية بيئية عالية وفوائد اجتماعية. تولد محطة الطاقة الكهروضوئية ما معدله ما يقرب من 100 مليون كيلوواط ساعة سنويا. وفقا لقواعد التحويل ذات الصلة ، يمكنها توفير 36247.16 طن من الفحم القياسي كل عام ، مما يعني تقليل انبعاث ثاني أكسيد الكربون 100384.5 طن ، وثاني أكسيد الكبريت 1188.1 طن ، وأكاسيد النيتروجين 432.9 طن ، ويمكن أن يقلل من توليد توليد الطاقة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك ، وفر 27386.7 طن من الغبار ما يقرب من 400 مليون لتر من المياه النقية.
3. الملخص
بعد النمو الهائل للصناعة الكهروضوئية في السنوات الأخيرة ، أصبح التأخر في بناء شبكات الطاقة في المناطق الفردية بارزا بشكل متزايد. إلى جانب تسارع التحول الصناعي والارتقاء في بلدي ، تباطأ الطلب الوطني على الكهرباء. نتيجة لذلك ، حدث تقليص الطاقة 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 ، تظل المواد الخام (مثل المكونات والصلب وما إلى ذلك) وتكاليف العمالة المطلوبة لبناء محطات الطاقة الكهروضوئية مرتفعة. تعد موازنة العلاقة بين التكاليف والفوائد 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. وعند 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 سطوع ضوء كاف على الألواح الشمسية لتوفير تأثير توليد الطاقة. تقع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في منطقة ذات تضاريس مستوية. لذلك ، فهي ليست عرضة للكوارث الطبيعية لتجنب التأثير الشديد للكوارث الطبيعية على معدات محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. تجنب الأعداد الكبيرة أو المباني المحيطة بموقع محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي ستحجب محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتؤثر على إضاءة محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
3. نقاط تصميم نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل
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 الإضافية. 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 سعة 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 المستقل
عند تصميم قدرة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، 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 البطارية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل. بعد ذلك ، يتم تحديد التيار الأمثل لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المختلفة عن طريق حساب تيار المصفوفة المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. ثم يتم تحديد جهد المصفوفة المربعة لبطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل. أخيرا ، يتم تحديد بطارية نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل من الطاقة. عند تصميم قوة مجموعة البطارية المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يمكن إكمال تصميم مجموعة البطارية الشمسية المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنفصل وفقا لمبدأ تعزيز السلسلة والتصحيح المتوازي.
5. النقاط الرئيسية لتركيب نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل
5.1 بناء الأساس القائم بذاته لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل
يجب أن تكون قاعدة مصفوفة البطارية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل مصنوعة من الخرسانة. يجب أن يفي ارتفاع الأرضية الخرسانية والانحراف الأفقي بمتطلبات ومواصفات التصميم. 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 أن يكتمل رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل.
عند تثبيت القوس الشمسي لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب الانتباه إلى: (1) يجب أن تفي زاوية السمت وزاوية الميل لإطار المصفوفة المربعة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل بمتطلبات التصميم. (2) عند تثبيت رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، من الضروري الانتباه إلى الحاجة إلى التحكم في مستوى القاع في نطاق 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 رف نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب تركيب حشوات مضادة للفضفاضة لتحسين موثوقية توصيلها. (5) بالنسبة لمجموعة الخلايا الشمسية المزودة بجهاز تتبع الشمس في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يجب فحص جهاز التتبع بانتظام لضمان أداء تتبع الشمس. (6) بالنسبة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل ، يمكن تثبيت الزاوية بين الحامل والأرض أو تعديلها وفقا للتغيرات الموسمية بحيث يمكن للوحة الشمسية على الأرجح زيادة مساحة الاستقبال ووقت إضاءة ضوء الشمس وتحسين استقلالية الألواح الشمسية—كفاءة توليد الطاقة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
5.2 نقاط تركيب الوحدات الشمسية لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل
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 تثبيت الوحدات الشمسية ذات معلمات العمل المماثلة في نفس المصفوفة المربعة لتحسين كفاءة توليد الطاقة للمجموعة 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 تسويتها بألواح حديدية لتحسين إحكام الاتصال بين الاثنين. (5) عند تركيب الألواح الشمسية ، من الضروري استخدام التثبيت الجاهز على إطار الألواح الشمسية للتوصيل. عند التوصيل بالبراغي ، انتبه إلى إحكام الاتصال ، وانتبه إلى أعمال الاسترخاء مسبقا 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 الحامل والحامل أكبر من 8 مم لتحسين قدرة تبديد الحرارة للوحدة الشمسية. (7) يجب حماية صندوق التوصيل الخاص بالألواح الشمسية من المطر والصقيع لتجنب التلف الناجم عن المطر.
5.3 النقاط الرئيسية لتوصيل الكابلات لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
عند وضع كابلات التوصيل لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، انتبه إلى مبدأ التوصيل الأول في الهواء الطلق ، ثم في الأماكن المغلقة ، أولا بسيط ، ثم معقد. في الوقت نفسه ، انتبه إلى ما يلي عند وضع الكابلات: (1) عند وضع الكابلات على الحافة الحادة للجدار والقوس ، انتبه لحماية الكابلات. (2) انتبه إلى اتجاه الكابل وتثبيته عند وضع الكابل ، وانتبه إلى الضيق المعتدل لتخطيط الكابل. (3) انتبه إلى الحماية عند مفصل الكبل لمنع الأكسدة أو السقوط عند المفصل ، مما يؤثر على تأثير توصيل الكابل. (4) يجب لف وحدة التغذية وخط الإرجاع لنفس الدائرة معا قدر الإمكان لتجنب تأثير التداخل الكهرومغناطيسي للكابل على الكابل.
5.4 قم بعمل ممتاز في الحماية من الصواعق لأنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية
أثناء تثبيت نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يجب الانتباه إلى الحماية من الصواعق وتأريض نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يجب الاحتفاظ بكابل التأريض لمانعة 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 مانعة الصواعق أو خط الحماية من الصواعق لحماية سلامة نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
خاتمه
إن 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.