En el desarrollo y construcción de plantas de energía fotovoltaica terrestres, el trabajo de diseño puede denominarse trabajo central. El diseño afecta a la construcción de toda la planta de energía fotovoltaica y está directamente relacionado con los beneficios. La semana pasada, hablé sobre el dibujo general y algunos problemas en la construcción civil a los que se debe prestar atención durante la construcción de plantas de energía fotovoltaica. Entonces en el proceso de diseño, ¿a qué se debe prestar atención en la parte eléctrica? El siguiente es un breve análisis para todos.
1. Selección de componentes
Como todos sabemos, la densidad de energía de la energía solar es baja. Bajo esta premisa, es muy importante cómo utilizar la energía solar de manera efectiva. En la actualidad, la eficiencia del módulo requerida por el Programa Líder Nacional no es inferior al 16,5 por ciento para los módulos de silicio policristalino y no inferior al 17 por ciento para los módulos de silicio monocristalino. En términos de eficiencia de conversión de módulos, los módulos de silicio monocristalino son mejores que los módulos de silicio policristalino. Sin embargo, dado que el precio de los módulos de celdas de silicio monocristalino es ligeramente más alto que el de los módulos de silicio policristalino, no es recomendable seleccionar módulos a ciegas basándose únicamente en el precio al seleccionar los módulos. Es necesario realizar un análisis técnico y económico en varios aspectos, como el cálculo y la selección de generación de energía y los ingresos del proyecto para diferentes componentes, y seleccionar los componentes de batería adecuados.
2. Selección de inversor
En la actualidad, los inversores se dividen en dos tipos: inversores string e inversores centralizados.
1. Inversor de cadena
Los inversores de cadena se utilizan principalmente en sistemas de generación de energía fotovoltaica de montaña, sistemas de generación de energía fotovoltaica de techo pequeños y medianos y pequeñas centrales eléctricas terrestres. La potencia es inferior a 50kW. En el esquema de diseño del inversor de cadena, la energía de CC generada por los módulos fotovoltaicos se conecta directamente al inversor de cadena, se convierte en energía de CA y luego se potencia mediante la confluencia.
Las principales ventajas de los inversores string son:
①No se ve afectado por las diferencias de módulos entre cadenas y sombras y, al mismo tiempo, reduce la falta de coincidencia entre el mejor punto de funcionamiento de los módulos de células fotovoltaicas y el inversor, y maximiza la generación de energía;
②El rango de voltaje MPPT es amplio y la configuración de los componentes es más flexible;
③ Instalación flexible y de pequeño tamaño.
Las principales desventajas de los inversores string son:
① El espacio libre eléctrico del dispositivo de alimentación es pequeño, lo que no es adecuado para áreas de gran altitud;
②La instalación al aire libre, la exposición al viento y al sol pueden provocar fácilmente el envejecimiento de la carcasa y el disipador de calor.
③ La cantidad de inversores es grande, la tasa total de fallas aumentará y la supervisión del sistema será difícil.
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2. Inversor centralizado
Los inversores centralizados se utilizan generalmente en centrales eléctricas a gran escala con luz solar uniforme, centrales eléctricas en el desierto y otros sistemas de generación de energía a gran escala. La potencia total del sistema es grande, generalmente por encima del nivel de megavatios. La potencia del equipo está entre 50kW y 630kW. En el diseño del inversor centralizado, la energía de CC generada por los módulos fotovoltaicos, luego de ser combinada por la caja combinadora de CC, se conecta al inversor, se convierte en energía de CA y luego se refuerza.
Las principales ventajas de los inversores centralizados son:
①La cantidad de inversores utilizados en la construcción del proyecto es pequeña, lo cual es fácil de administrar;
② En términos de rendimiento del inversor, el contenido de armónicos es bajo, varias funciones de protección están completas y la seguridad de la central eléctrica es alta;
③Tiene una función de ajuste del factor de potencia y una función de conducción de bajo voltaje, y la red eléctrica tiene una buena regulación.
Las principales desventajas de los inversores centralizados son:
① El rango de voltaje MPPT del inversor centralizado es estrecho y la operación de cada componente no se puede monitorear, por lo que es imposible hacer que cada componente esté en el mejor punto de trabajo y la configuración de los componentes es inflexible.
②El inversor centralizado ocupa un área grande y no es flexible en la instalación.
③ El mantenimiento del sistema es relativamente complicado debido a su propio consumo de energía y al consumo de energía para ventilación y disipación de calor en la sala de equipos.
Al seleccionar un inversor, es necesario seleccionar un inversor adecuado de acuerdo con varios factores, como el terreno y la altitud del proyecto. Por ejemplo, en el diseño de centrales eléctricas terrestres a gran escala en desiertos de gran altitud en Qinghai, a menudo se seleccionan inversores centralizados; En las centrales eléctricas fotovoltaicas de montaña, debido a los diferentes tamaños de los conjuntos de componentes instalados y la disposición relativamente dispersa de los componentes, se pueden seleccionar inversores de cadena. Y use MPPT multicanal para el seguimiento para maximizar la generación de energía.
3. Diseño del circuito colector
Para el diseño del circuito colector de la central fotovoltaica, para zonas con capas de suelo gruesas que se pueden excavar, se suele adoptar la solución de soterramiento directo de cables, que además es la solución más económica; si la superficie es rocosa y no se puede excavar, esquema de tendido del cable a lo largo del Puente. Para condiciones de suelo complejas, grandes fluctuaciones o diseño disperso de conjuntos fotovoltaicos, generalmente se adopta la instalación aérea en forma de torres. En el proceso de diseño de la línea colectora, es necesario seleccionar un esquema de diseño económico y razonable de acuerdo con el mapeo topográfico detallado y la topografía del sitio de construcción del proyecto de la central eléctrica, evitando las dificultades de construcción tanto como sea posible.
4. Diseño de puesta a tierra
En el diseño de puesta a tierra de la central fotovoltaica, además de calcular la resistencia de puesta a tierra según la resistividad proporcionada por la unidad de estudio geológico, también se deben considerar condiciones geológicas como la corrosión local del suelo. Material de puesta a tierra con fuerte resistencia a la corrosión. Si la resistencia de puesta a tierra calculada no cumple con los requisitos de especificación, se deben seleccionar las medidas económicas de reducción de la resistencia de acuerdo con las condiciones del proyecto.