Pri vývoji a výstavbe pozemných fotovoltaických elektrární možno projekčnú prácu nazvať jadrovou prácou. Návrh ovplyvňuje konštrukciu celej fotovoltaickej elektrárne a priamo súvisí s výhodami. Minulý týždeň som hovoril o všeobecnom výkrese a niektorých problémoch v občianskej výstavbe, ktorým je potrebné venovať pozornosť pri výstavbe fotovoltaických elektrární. Čomu by sa potom v procese návrhu malo venovať pozornosť v elektrickej časti? Nasleduje krátka analýza pre každého.
1. Výber komponentov
Ako všetci vieme, energetická hustota slnečnej energie je nízka. Podľa tohto predpokladu je veľmi dôležité, ako efektívne využívať slnečnú energiu. V súčasnosti je účinnosť modulov požadovaná národným programom Leader minimálne 16,5 percenta pre polykryštalické kremíkové moduly a minimálne 17 percent pre monokryštalické kremíkové moduly. Z hľadiska účinnosti konverzie modulov sú moduly monokryštalického kremíka lepšie ako moduly polykryštalického kremíka. Keďže však cena modulov monokryštalických kremíkových článkov je o niečo vyššia ako cena modulov polykryštalického kremíka, nie je vhodné pri výbere modulov slepo vyberať moduly len na základe ceny. Je potrebné vykonať technickú a ekonomickú analýzu v rôznych aspektoch, ako je výpočet a výber výroby energie a výnosov z projektu pre rôzne komponenty a vybrať vhodné komponenty batérie.
2. Výber meniča
V súčasnosti sa meniče delia na dva typy: reťazcové meniče a centralizované meniče.
1. Strunový invertor
Stringové invertory sa väčšinou používajú v horských fotovoltaických systémoch na výrobu elektriny, malých a stredných strešných fotovoltaických systémoch na výrobu elektriny a malých pozemných elektrárňach. Výkon je menší ako 50 kW. V konštrukčnej schéme stringového invertora je jednosmerný prúd generovaný fotovoltaickými modulmi priamo pripojený k stringovému invertoru, premenený na striedavý výkon a následne zosilnený sútokom.
Hlavné výhody stringových invertorov sú:
①Nie je ovplyvnený rozdielmi modulov medzi reťazcami a tieňmi a zároveň znižuje nesúlad medzi najlepším prevádzkovým bodom modulov fotovoltaických článkov a meniča a maximalizuje výrobu energie;
②Rozsah napätia MPPT je široký a konfigurácia komponentov je flexibilnejšia;
③ Malá veľkosť a flexibilná inštalácia.
Hlavné nevýhody stringových invertorov sú:
① Elektrická vzdialenosť napájacieho zariadenia je malá, čo nie je vhodné pre oblasti s vysokou nadmorskou výškou;
② Vonkajšia inštalácia, vystavenie vetru a slnku môže ľahko viesť k starnutiu krytu a chladiča.
③ Počet meničov je veľký, celková poruchovosť sa zvýši a monitorovanie systému bude náročné.
[zlom strany]
2. Centralizovaný invertor
Centralizované invertory sa vo všeobecnosti používajú vo veľkých elektrárňach s rovnomerným slnečným žiarením, púštnych elektrárňach a iných rozsiahlych systémoch výroby energie. Celkový výkon systému je veľký, zvyčajne nad úrovňou megawattov. Výkon zariadenia je medzi 50 kW a 630 kW. Pri konštrukcii centralizovaného meniča sa jednosmerný prúd generovaný fotovoltaickými modulmi po spojení pomocou zlučovača jednosmerného prúdu pripojí k meniču, premení na striedavý prúd a potom sa zvýši.
Hlavné výhody centralizovaných invertorov sú:
①Počet meničov použitých pri výstavbe projektu je malý, čo sa dá ľahko spravovať;
② Pokiaľ ide o výkon meniča, harmonický obsah je nízky, rôzne ochranné funkcie sú dokončené a bezpečnosť elektrárne je vysoká;
③ Má funkciu nastavenia účinníka a nízkonapäťovú funkciu prejazdu a elektrická sieť má dobrú reguláciu.
Hlavné nevýhody centralizovaných invertorov sú:
① Rozsah napätia MPPT centralizovaného meniča je úzky a činnosť každého komponentu sa nedá monitorovať, takže nie je možné nastaviť každý komponent v najlepšom pracovnom bode a konfigurácia komponentov je nepružná.
②Centralizovaný menič zaberá veľkú plochu a nie je flexibilný pri inštalácii.
③ Údržba systému je pomerne komplikovaná kvôli vlastnej spotrebe energie a spotrebe energie na vetranie a odvod tepla v miestnosti s vybavením.
Pri výbere meniča je potrebné vybrať vhodný menič podľa rôznych faktorov ako je terén a nadmorská výška projektu. Napríklad pri navrhovaní veľkých pozemných elektrární vo vysokohorských púšťach v Qinghai sa často vyberajú centralizované invertory; v horských fotovoltaických elektrárňach možno v dôsledku rôznych veľkostí inštalovaných polí komponentov a relatívne rozptýleného usporiadania komponentov zvoliť reťazcové invertory. A použite viackanálový MPPT na sledovanie, aby ste maximalizovali výrobu energie.
3. Návrh kolektorového okruhu
Pre návrh kolektorového okruhu fotovoltaickej elektrárne, pre oblasti s hrubými vrstvami zeminy, ktoré môžu byť vykopané, sa zvyčajne používa káblové priame zakopanie, čo je tiež najekonomickejšie riešenie; ak je povrch skalnatý a nedá sa vykopať, kábel pozdĺž schémy kladenia mosta. Pre zložité pozemné podmienky, veľké výkyvy alebo rozptýlené usporiadanie fotovoltaických polí sa nadzemná inštalácia zvyčajne používa vo forme veží. V procese projektovania kolektorového vedenia je potrebné zvoliť ekonomickú a primeranú schému návrhu podľa podrobného topografického mapovania a topografie staveniska projektu elektrárne, aby sa čo najviac vyhli stavebným ťažkostiam.
4. Návrh uzemnenia
Pri návrhu uzemnenia fotovoltaickej elektrárne by sa okrem výpočtu odporu uzemnenia podľa odporu poskytnutého geologickou prieskumnou jednotkou mali zohľadniť aj geologické podmienky, ako je lokálna korózia pôdy. Uzemňovací materiál so silnou odolnosťou proti korózii. Ak vypočítaný odpor uzemnenia nespĺňa požiadavky špecifikácie, mali by sa zvoliť ekonomické opatrenia na zníženie odporu podľa podmienok projektu.