ELECTRIC, WITH AN EDGE
En el futuro, la industria energética continuará desarrollándose en una dirección baja en carbono, y la generación de energía fotovoltaica es una parte clave de la generación de energía renovable y limpia. Con el fin de reducir el costo de la electricidad para las plantas fotovoltaicas y aumentar la capacidad de generación de energía, realizamos un estudio mediante la consulta de información relevante, introdujimos el índice de asignación de capacidad, analizamos los problemas técnicos relacionados con la reconversión de capacidad de las plantas fotovoltaicas y exploramos los medidas para la modernización de la capacidad de las plantas fotovoltaicas, con el objetivo de aumentar la capacidad real de generación de energía de las centrales fotovoltaicas con la ayuda de la tecnología de ingeniería de modernización de la capacidad. El objetivo es mejorar la capacidad real de generación de energía de las plantas de energía fotovoltaica mediante ingeniería de reforzamiento de capacidad.
La construcción de la industria fotovoltaica es una parte importante del proceso de reforma energética. La mayoría de las primeras plantas fotovoltaicas han estado en funcionamiento durante más de 5a, y la mayoría de las plantas de energía fotovoltaica ya no son tan eficientes como solían ser debido a los equipos antiguos y la disminución de la potencia de los módulos. Esta es una tendencia inevitable para mejorar la eficiencia económica de las plantas fotovoltaicas.
Elegir a Daelim como proveedor de transformadores para su planta fotovoltaica le garantiza que recibirá productos de alta calidad, seguros y fiables que cumplen con estándares internacionales como IEC 60076, GB 6451, AS NZS 60076, CSAC88-16, ANSI/IEEE C57.12.00 y GOST R 52719. El cumplimiento de estos estándares ayuda a garantizar el funcionamiento seguro y el rendimiento confiable de los transformadores, lo que reduce el riesgo de accidentes y el tiempo de inactividad en su planta fotovoltaica. Además, el compromiso de Daelim de brindar un excelente servicio al cliente y soluciones personalizadas puede ayudar a satisfacer sus necesidades y requisitos específicos, asegurando el éxito y la eficiencia de su planta fotovoltaica.
El ratio de capacidad en plantas fotovoltaicas es la relación entre la capacidad nominal del sistema y la capacidad de los módulos instalados. Cuando la relación excede 1:1, la capacidad real de los módulos fotovoltaicos es mayor e igual a la capacidad real del inversor. El aumento de la relación de coincidencia excesiva dará como resultado una reducción en la cantidad de cadenas, lo que acelerará la reducción de cables de CC y reducirá el costo real de los cables de CA y la cantidad específica de inversores, lo que aumentará la potencia de salida general del sistema.
Las razones para aumentar la relación de capacidad son las siguientes: a) Existe una brecha entre la potencia de salida real de los módulos fotovoltaicos y la potencia estándar. La potencia estándar suele medirse a 25°C en un entorno estándar, con una irradiancia de radiación de 1200 W/m2 y una distribución espectral de 1,5.
Sin embargo, existen grandes diferencias en la iluminancia radiante en diferentes regiones, por lo que la diferencia entre la potencia de salida del módulo y el valor teórico suele ser grande.
b) Hay pérdidas en el sistema fotovoltaico. Por lo general, los sistemas fotovoltaicos generan dos tipos de pérdidas en el proceso de generación de energía.
(a) Pérdidas por descalce. Las diferencias entre diferentes strings, ya sea como módulos individuales o en la formación de diferentes conjuntos fotovoltaicos, pueden provocar una falta de coincidencia de la salida y, por lo tanto, pérdidas por falta de coincidencia. (b) Pérdidas del inversor.
Estas son pérdidas en el propio inversor, p. pérdidas en la conversión de corriente durante el funcionamiento del inversor.
De acuerdo con la mayoría de los datos de plantas fotovoltaicas, las pérdidas del inversor en la propia planta fotovoltaica suelen ser el 15 % de las pérdidas de CC, y esto no incluye las pérdidas reales en otras líneas y equipos.
La importancia de aumentar la relación de capacidad es que
a) Ayuda a combinar perfectamente el sistema de almacenamiento de energía y lograr una salida de potencia estable.
b) Para compensar eficazmente la falta de luz, reducir la caída de potencia causada por diferentes factores y promover la salida de potencia estable de la planta fotovoltaica.
c) Mejorar la potencia real de los componentes puede mejorar la eficiencia de arranque del inversor hasta cierto punto, lo que resulta en un tiempo de generación de energía prolongado.
d) mejorar aún más la eficiencia del uso de transformadores de caja, inversores y otros equipos relacionados, reduciendo los costos de entrada de las instalaciones y equipos relacionados, reduciendo así los costos operativos de la planta fotovoltaica.
La conversión de una planta fotovoltaica requiere un análisis en profundidad del acceso real a la planta fotovoltaica, incluida la situación específica de la disposición de aumento de capacidad y el equipo eléctrico, como el acceso real a inversores, armarios de distribución y cajas de convergencia de corriente.
Por lo general, las plantas fotovoltaicas se quedan con terreno sin usar en el área de refuerzo, cerca de la cerca, etc., que se usa como espacio para capacidad adicional. En función de los datos de back-end de la caja del sumidero y el voltaje real y la salida de corriente de la planta fotovoltaica, se lleva a cabo una detección efectiva de las cadenas y los soportes de la matriz se reemplazan parcialmente de esta manera. También se presta atención a la verificación del sistema del equipo eléctrico original, como los parámetros de los interruptores automáticos y las cantidades de CC, los parámetros de salida y entrada del equipo, como las barras e inversores, etc.
Además, antes de llevar a cabo la transformación del aumento de la capacidad de la planta fotovoltaica, también es necesario considerar completamente si las cadenas se pueden combinar después del desmantelamiento e intentar incorporar los conjuntos recién capacitados en el mismo conjunto cuadrado. Este proceso debe tener en cuenta la costos específicos, si el desmontaje es difícil, se puede utilizar la solución de integrar las cadenas con el sistema de subarreglo original.
La transformación de aumento de capacitancia plantea una serie de problemas, como sigue.
a) La combinación de componentes antiguos y nuevos puede generar problemas de pérdidas por desajuste debido a un rendimiento diferente. Generalmente, las cadenas de diferentes marcas no se mezclan en el inversor. La planta fotovoltaica tiene un área de distribución práctica limitada, lo que puede provocar un desajuste de potencia entre la cadena original y la cadena de condensadores. Sin embargo, vale la pena señalar que el uso de subconjuntos fotovoltaicos para mezclar tampoco maximizará el rendimiento y la eficacia de las cadenas y dará como resultado una pérdida de energía de la planta de energía fotovoltaica.
Hay una cierta diferencia de voltaje entre la cadena original y la nueva cadena, lo que reducirá la salida de voltaje del nuevo módulo en diversos grados, y el inversor de la planta fotovoltaica se convertirá en un inversor centralizado con una sola vía. La mezcla de las dos cadenas con una gran diferencia evitará que los límites del punto de alimentación se ubiquen claramente, afectando el seguimiento del punto de alimentación y perdiendo generación de energía.
b) El overmatching activo y compensado genera el problema de la pérdida de luz descartada mientras aumenta la generación de energía. En general, la planta fotovoltaica original establecerá el índice de asignación de capacidad entre 1,1 y 1,5, mientras que el índice de asignación de capacidad real en la mayoría de las áreas es básicamente entre 1,5 y 1,9. Para mejorar la eficiencia, se elige el esquema de sobreasignación activa para completar el aumento de la capacidad de la planta fotovoltaica y el trabajo de renovación bajo la condición de aumento de la capacidad, lo que puede aumentar aún más la capacidad de la matriz cuadrada y promover así el aumento general de la capacidad de generación de energía de la planta fotovoltaica.
La implementación de las medidas de sobreasignación requiere que el inversor verifique los datos de potencia máxima del sistema y ajuste el diseño de aumento de capacidad a la potencia máxima del inversor. Si los datos del sistema son insuficientes, se requiere un análisis basado en la eficiencia general de la planta fotovoltaica.
Por ejemplo, después de muchos años de uso, la potencia real de un inversor central de 500kW disminuirá a 400kW, mientras que el exceso de capacidad real del inversor es 1,1 veces la capacidad original, lo que genera una situación de limitación de potencia para el inversor. Si no se tiene en cuenta la pérdida de las nuevas cadenas, equivale a 150 kW de capacidad de acceso restante en el arreglo, pero las nuevas cadenas generalmente no se optimizan debido a conexiones mixtas, lo que resulta en una pérdida de parte de la capacidad adicional.
En el proceso actual de optimización del sistema para plantas fotovoltaicas, es importante considerar aumentar el retorno de la inversión de la planta fotovoltaica mientras se reducen efectivamente los costos de inversión. El diseño superior puede hacer que la planta fotovoltaica sea económicamente más eficiente, reducir los costos de electricidad y aumentar la tasa de utilización, que es una de las formas efectivas de lograr el aumento de la capacidad y la renovación de las plantas de energía fotovoltaica.
Los inversores razonables y científicos son la configuración básica para que los sistemas fotovoltaicos logren una superación a gran escala. La capacidad real de los módulos fotovoltaicos suele ser menor que la capacidad nominal estándar del inversor durante el período sin sobreasignación, cuando el inversor funciona con una carga ligera.
Normalmente, la superposición compensada permite aumentar la energía de los módulos fotovoltaicos, compensando así la energía perdida del sistema y permitiendo que el inversor en funcionamiento alcance la máxima potencia.
La sobreasignación activa es extender activamente el tiempo de funcionamiento de la carga del inversor sobre la base de la compensación, aumentando la capacidad real de los módulos y logrando un equilibrio dinámico entre los ingresos de generación de energía y los costos de entrada.
Las medidas específicas para la transformación del aumento de capacidad son las siguientes.
a) Aumento de la capacidad efectiva en el lado de CC. De acuerdo con la capacidad instalada real de la planta fotovoltaica, cuando el lado de CC cumple con los requisitos de instalación relevantes del diseño de sobreasignación, se lleva a cabo un aumento de capacidad efectivo en el lado de CC, lo que puede aumentar la capacidad real de los módulos a un cierto punto.
b) Reducción de capacidad efectiva en el lado AC. De acuerdo con la capacidad específica de la planta fotovoltaica, se toman medidas efectivas para reducir la configuración de capacidad relacionada con la comunicación, reducir la capacidad del inversor y reducir la inversión correspondiente.
c) Combinación de medida AC y lado DC. La capacidad de la planta fotovoltaica se calcula de acuerdo con la medición de CA. El lado de CC no se puede equipar con componentes sobreasignados debido a la falta de terreno, por lo que es necesario determinar el área de terreno y luego ajustar la capacidad relevante, y luego seleccionar la mejor relación de capacidad de acuerdo con las diferentes condiciones de los recursos de luz, por lo que que la capacidad real de la medición de CA se puede reducir aún más y, en última instancia, reducir el costo de inversión.
En la etapa actual, las plantas fotovoltaicas utilizan básicamente soluciones de diseño superiores, con una relación de capacidad generalmente más de 1,5 veces la original, y algunas plantas fotovoltaicas incluso hasta 2 veces o más. En muchos países, también se está promoviendo la superación. En el contexto del diseño superpuesto, se deben tener en cuenta los siguientes puntos en la selección de inversores.
a) La eficiencia de resistencia a la tensión del inversor debe mantenerse en una cierta fuerza.
El uso de diseños superpuestos en plantas fotovoltaicas generalmente minimiza las pérdidas del sistema, pero aún existe el problema de que la potencia real es superior a la potencia estándar del inversor, lo que hace que el inversor se sobrecargue y llegue al punto de protección de la carga.
Por lo tanto, el inversor debe tener una alta eficiencia de resistencia a la tensión para garantizar hasta cierto punto que la potencia de salida esté equilibrada con la potencia nominal, de modo que el inversor pueda utilizarse con su eficiencia óptima.
b) El inversor debe seleccionarse por su gran capacidad de disipación de calor.
La superación del sistema tiende a prolongar el tiempo real de funcionamiento a plena carga del inversor. Especialmente en algunas plantas fotovoltaicas, como áreas montañosas y tejados, donde las condiciones de disipación de calor son malas y la temperatura ambiente es relativamente alta, el inversor generalmente tendrá una situación de sobrecarga. En verano, algunos techos de hormigón o tejas de acero de color se ven afectados por la radiación térmica y la temperatura ambiente es más de 10 °C superior a la de la planta fotovoltaica, lo que requiere que el inversor tenga una capacidad de disipación de calor extremadamente fuerte.
c) El inversor debe cumplir los requisitos de acceso específicos en el lado de CC.
La capacidad de los componentes es inferior a la potencia CA del equipo cuando el inversor tiene un exceso de CC en el lado de entrada. En este punto, deben tenerse en cuenta factores externos como la protección contra el polvo, y la potencia de transmisión de corriente real del inversor debe reducirse en aproximadamente un 10 % en combinación con la pérdida del cable y la atenuación del componente, lo que dejará el sistema eléctrico, el transformador e inversor en una operación de carga ligera durante mucho tiempo.
El diseño de aumento de capacidad permite aumentar de manera efectiva la eficiencia real del transformador de caja y el inversor, al tiempo que reduce el costo real de las plantas fotovoltaicas y reduce la cantidad de inversión en las instalaciones y equipos relevantes. En el caso de sobreaprovisionamiento, las pérdidas de la línea de CA generalmente no se tienen en cuenta y la capacidad de carga del transformador tipo caja debe ser 1,1 veces mayor que antes.
La relación de capacidad tiene un cierto grado de influencia en la potencia real del inversor. Las horas de funcionamiento del inversor son proporcionales a la relación de capacidad y, por lo tanto, la capacidad en el lado de CC cambiará en consecuencia. Las horas de utilización reales de la planta fotovoltaica disminuirán gradualmente a partir del primer año.
Con una relación de capacidad de 1,5:1, la cantidad de horas utilizadas por la planta fotovoltaica no cambia mucho y, cuando se supera, la cantidad de horas utilizadas disminuye significativamente. Y cuando el valor de la relación entre capacidad y capacidad disminuye, la cantidad de horas utilizadas en el primer año tiende a disminuir significativamente.
Las diferentes relaciones de capacidad aumentarán la longitud del cable de CC, por lo tanto, se debe seguir la situación real de la relación de capacidad y la pérdida de la línea de CC para aumentar la generación de energía de la planta fotovoltaica de manera adecuada sin aumentar el costo de entrada del equipo de CA, por lo que para maximizar el valor y la función del equipo de CA.
El impacto de los diferentes diseños de sobreasignación en el costo de la electricidad es el siguiente: a) Impacto en el costo de la electricidad en el lado de CA. Si la capacidad en el lado de CA es fija, el aumento de capacidad puede reducir adecuadamente el costo de los cables de CA, los inversores y los transformadores de caja. También reducirá la variación de la potencia real de las plantas fotovoltaicas, logrará una salida estable y uniforme de la planta fotovoltaica, mejorará la compatibilidad general de la red y reducirá el costo del consumo de electricidad hasta cierto punto.
b) Impacto en el costo de energía del lado de CC. Según el costo y el mecanismo de generación de energía fotovoltaica, solo el aumento de la capacidad puede aumentar efectivamente la capacidad real del lado de CC de la planta de energía fotovoltaica. A medida que aumenta la proporción de aumento de capacidad, disminuye el impacto real de la degradación del módulo, el clima y los factores de temperatura en la planta fotovoltaica.
Si se agrega posteriormente el sistema de almacenamiento de energía, el sistema de almacenamiento se puede utilizar como fuente de energía de apoyo para el trabajo de despacho, proporcionando suficiente energía para el lado de CC, aumentando aún más la tasa de utilización de las líneas de transmisión, estaciones de refuerzo y otros equipos, reduciendo algunos de los costos de los servicios públicos y promover una reducción efectiva en el costo de la electricidad por unidad y el costo real del proyecto.
La atenuación de los componentes afecta en cierta medida a la relación de capacidad de las plantas fotovoltaicas. Actualmente, la vida útil base de las plantas fotovoltaicas es generalmente de 25a y, a medida que los materiales fotovoltaicos se deterioran y envejecen, el índice de capacidad de la planta fotovoltaica tiende a disminuir año tras año. El tiempo de uso real de la planta fotovoltaica y la relación de capacidad están relacionados linealmente, cuanto mayor sea el tiempo, menor será la relación de capacidad.
Sin embargo, si la relación de capacidad inicial de la planta fotovoltaica es mayor que la relación de capacidad teórica básica, incluso si disminuye con el tiempo, las horas de utilización anuales aumentarán aún más a medida que disminuya la potencia del inversor. Aunque la tasa de descomposición del módulo es más rápida que el aumento real en la generación de energía, el aumento de capacidad puede controlar hasta cierto punto la disminución en la generación de energía debido a la descomposición del módulo.
Antes de la introducción de los estándares relevantes, la relación de asignación de capacidad era generalmente de 1:1, y la industria real no puede ser superior a 1:1,15, mientras que la capacidad instalada de los inversores anteriormente solo alcanzaba aproximadamente 0,9 veces el estándar. Después de la publicación de la relación de asignación de capacidad, la configuración estándar de los inversores es 1:1 y la relación promedio de superposición de componentes es 1:1,12, lo que significa que la demanda de componentes y la demanda real de inversores aumentarán aproximadamente un 20 %. . Además, la coincidencia científica y razonable puede, hasta cierto punto, promover la eficiencia del proyecto, reducir el costo de la electricidad y ayudar a las plantas de energía fotovoltaica en diferentes regiones a lograr la paridad económica en la generación de energía.
Con la exploración continua de la generación de energía fotovoltaica, más y más plantas fotovoltaicas antiguas se modernizarán con capacidad adicional en el futuro. En términos generales, con el fin de modernizar las plantas fotovoltaicas con fines de eficiencia, el plan de diseño se puede ajustar desde diferentes ángulos, a partir de los parámetros del equipo eléctrico y el espacio inactivo de la planta fotovoltaica original, y teniendo en cuenta el costo de entrada del proyecto. para determinar si la readecuación debe realizarse directamente o en forma de desmontaje y reemplazo.
En el caso de plantas fotovoltaicas mixtas, también existen opciones para analizar la sobreasignación activa y compensatoria, y para analizar las pérdidas reales, de manera que se pueda desarrollar una solución científica y efectiva para el aumento y renovación de capacidad.
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