Tổn thất của nhà máy điện dựa trên tổn thất hấp thụ của mảng quang điện và tổn thất của biến tần
Ngoài tác động của các yếu tố tài nguyên, sản lượng của nhà máy điện quang điện cũng bị ảnh hưởng bởi tổn thất thiết bị sản xuất và vận hành nhà máy điện. Tổn thất thiết bị nhà máy điện càng lớn thì sản lượng điện phát ra càng nhỏ. Tổn thất thiết bị của nhà máy điện quang điện chủ yếu bao gồm bốn loại: tổn thất hấp thụ mảng vuông quang điện, tổn thất biến tần, tổn thất đường dây và hộp thu điện, tổn thất trạm tăng áp, v.v.
(1) Tổn thất hấp thụ của mảng quang điện là tổn thất công suất từ mảng quang điện qua hộp kết hợp đến đầu vào DC của biến tần, bao gồm tổn thất do hỏng thiết bị linh kiện quang điện, tổn thất che chắn, tổn thất góc, tổn thất cáp DC và tổn thất nhánh hộp kết hợp;
(2) Tổn thất biến tần là tổn thất điện năng do biến đổi DC sang AC của biến tần gây ra, bao gồm tổn thất hiệu suất biến đổi của biến tần và tổn thất khả năng theo dõi công suất cực đại của MPPT;
(3) Tổn thất đường dây thu điện và máy biến áp hộp là tổn thất điện năng từ đầu vào AC của biến tần qua máy biến áp hộp đến đồng hồ đo điện của từng nhánh, bao gồm tổn thất đầu ra của biến tần, tổn thất chuyển đổi máy biến áp hộp và tổn thất đường dây trong nhà máy;
(4) Tổn thất trạm tăng áp là tổn thất từ công tơ điện của từng nhánh qua trạm tăng áp đến công tơ cổng, bao gồm tổn thất máy biến áp chính, tổn thất máy biến áp trạm, tổn thất thanh cái và các tổn thất đường dây khác trong trạm.
Sau khi phân tích dữ liệu tháng 10 của ba nhà máy điện mặt trời có hiệu suất toàn diện từ 65% đến 75% và công suất lắp đặt là 20MW, 30MW và 50MW, kết quả cho thấy tổn thất hấp thụ mảng quang điện và tổn thất biến tần là những yếu tố chính ảnh hưởng đến sản lượng của nhà máy điện. Trong đó, mảng quang điện có tổn thất hấp thụ lớn nhất, chiếm khoảng 20~30%, tiếp theo là tổn thất biến tần, chiếm khoảng 2~4%, trong khi tổn thất đường dây thu điện và máy biến áp hộp và tổn thất trạm tăng áp tương đối nhỏ, tổng cộng khoảng Chiếm khoảng 2%.
Phân tích sâu hơn về nhà máy điện quang điện 30MW nói trên, đầu tư xây dựng của nó là khoảng 400 triệu nhân dân tệ. Tổn thất điện năng của nhà máy điện vào tháng 10 là 2.746.600 kWh, chiếm 34,8% sản lượng điện lý thuyết. Nếu tính theo 1,0 nhân dân tệ cho mỗi kilowatt-giờ, tổng tổn thất trong tháng 10 là 4.119.900 nhân dân tệ, ảnh hưởng rất lớn đến lợi ích kinh tế của nhà máy điện.
Làm thế nào để giảm tổn thất của nhà máy điện quang điện và tăng sản lượng điện
Trong bốn loại tổn thất của thiết bị nhà máy điện quang điện, tổn thất của đường dây thu gom và máy biến áp hộp và tổn thất của trạm tăng áp thường liên quan chặt chẽ đến hiệu suất của chính thiết bị và tổn thất tương đối ổn định. Tuy nhiên, nếu thiết bị hỏng, sẽ gây ra tổn thất điện năng lớn, vì vậy cần phải đảm bảo hoạt động bình thường và ổn định của thiết bị. Đối với mảng quang điện và bộ biến tần, tổn thất có thể được giảm thiểu thông qua việc xây dựng sớm và vận hành và bảo trì sau này. Phân tích cụ thể như sau.
(1) Hỏng hóc và mất mát các mô-đun quang điện và thiết bị hộp kết hợp
Có rất nhiều thiết bị nhà máy điện quang điện. Nhà máy điện quang điện 30MW trong ví dụ trên có 420 hộp kết hợp, mỗi hộp có 16 nhánh (tổng cộng 6720 nhánh), và mỗi nhánh có 20 tấm pin (tổng cộng 134.400 pin) bảng), tổng số lượng thiết bị là rất lớn. Số lượng càng nhiều thì tần suất hỏng hóc thiết bị càng cao và tổn thất điện năng càng lớn. Các vấn đề thường gặp chủ yếu bao gồm cháy mô-đun quang điện, cháy hộp nối, tấm pin bị hỏng, hàn sai dây dẫn, lỗi mạch nhánh của hộp kết hợp, v.v. Để giảm tổn thất của bộ phận này, một mặt, chúng ta phải tăng cường nghiệm thu hoàn thành và đảm bảo thông qua các phương pháp kiểm tra và nghiệm thu hiệu quả. Chất lượng thiết bị nhà máy điện liên quan đến chất lượng, bao gồm chất lượng thiết bị nhà máy, lắp đặt và bố trí thiết bị đáp ứng các tiêu chuẩn thiết kế và chất lượng xây dựng của nhà máy điện. Mặt khác, cần nâng cao trình độ vận hành thông minh của nhà máy điện và phân tích dữ liệu vận hành thông qua các phương tiện phụ trợ thông minh để tìm ra nguồn lỗi kịp thời, tiến hành xử lý sự cố tại chỗ, nâng cao hiệu quả làm việc của nhân viên vận hành và bảo trì, giảm tổn thất của nhà máy điện.
(2) Mất bóng râm
Do các yếu tố như góc lắp đặt và cách sắp xếp các mô-đun quang điện, một số mô-đun quang điện bị chặn, ảnh hưởng đến công suất đầu ra của mảng quang điện và dẫn đến mất điện. Do đó, trong quá trình thiết kế và xây dựng nhà máy điện, cần phải ngăn không cho các mô-đun quang điện nằm trong bóng tối. Đồng thời, để giảm thiểu thiệt hại cho các mô-đun quang điện do hiện tượng điểm nóng, nên lắp đặt một lượng diode bypass thích hợp để chia chuỗi pin thành nhiều phần, để điện áp chuỗi pin và Dòng điện bị mất theo tỷ lệ để giảm tổn thất điện năng.
(3) Mất góc
Góc nghiêng của mảng quang điện thay đổi từ 10° đến 90° tùy theo mục đích và vĩ độ thường được lựa chọn. Việc lựa chọn góc ảnh hưởng đến cường độ bức xạ mặt trời một mặt, mặt khác, việc phát điện của các mô-đun quang điện bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như bụi và tuyết. Mất điện do tuyết phủ. Đồng thời, góc của các mô-đun quang điện có thể được điều khiển bằng các phương tiện phụ trợ thông minh để thích ứng với sự thay đổi của các mùa và thời tiết, và tối đa hóa công suất phát điện của nhà máy điện.
(4) Tổn thất biến tần
Tổn thất biến tần chủ yếu được phản ánh ở hai khía cạnh, một là tổn thất do hiệu suất chuyển đổi của biến tần gây ra và hai là tổn thất do khả năng theo dõi công suất cực đại MPPT của biến tần gây ra. Cả hai khía cạnh đều được xác định bởi hiệu suất của chính biến tần. Lợi ích của việc giảm tổn thất của biến tần thông qua vận hành và bảo trì sau này là nhỏ. Do đó, việc lựa chọn thiết bị ở giai đoạn đầu xây dựng nhà máy điện bị khóa và tổn thất được giảm bằng cách lựa chọn biến tần có hiệu suất tốt hơn. Trong giai đoạn vận hành và bảo trì sau này, dữ liệu vận hành của biến tần có thể được thu thập và phân tích thông qua các phương tiện thông minh để cung cấp hỗ trợ quyết định cho việc lựa chọn thiết bị của nhà máy điện mới.
Từ phân tích trên, có thể thấy rằng tổn thất sẽ gây ra tổn thất rất lớn trong các nhà máy điện quang điện, và hiệu suất chung của nhà máy điện trước tiên phải được cải thiện bằng cách giảm tổn thất ở các khu vực trọng điểm. Một mặt, sử dụng các công cụ chấp nhận hiệu quả để đảm bảo chất lượng thiết bị và kết cấu của nhà máy điện; mặt khác, trong quá trình vận hành và bảo dưỡng nhà máy điện, cần sử dụng các phương tiện phụ trợ thông minh để cải thiện mức sản xuất và vận hành của nhà máy điện và tăng sản lượng điện.
Thời gian đăng: 20-12-2021
