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分布式光伏发电系统的设计要点浅析

2015-11-18 14:13:06 点击:1530

江苏东升新能源技术有限公司网站小编了解到,近日中国(无锡)国际新能源大会中举办的“分布式能源焦点论坛——智能高效光伏系统设计选型与融资创新研讨会”上,多位业内专家以“优化系统设计、提升电站质量和发电量”为主题,对分布式光伏发电系统设计进行了经验分享。

 

 

  

 

       转变理念、充分做好基础工作

  首先,“设计理念要转变”,在西北勘探设计研究院光电分院院长肖斌看来,光伏电站设计不同于火电和水电设计,所以整个的设计理念和设计思路皆要进行调整。光伏电站的设计,其有很多受限的边界条件,所以在诸多概率事件中,要将电站集成为一个高概率事件,使光子尽可能多的转换为电流。所以,新的集成要针对光伏电站的各个环节进行设计。

  其次,肖斌表示,设计前要对外部资料进行周密而充分的准备,为进一步的经济化设计打好基础。目前,整个太阳能资料大部分来自国家气象局,而这些资料实际按照气候学经验公式来配套的,“资料比较粗犷”。虽然在一定的区域环境中有一定的代表性,但是不能够很好的适用于不同的地形、不同海拔的差异化环境。所以,对于资源条件和地形勘探,前期要把基础工作做扎实,比如,西部地区地形测绘可能差距不大,而对于中东部地区丘陵和山地,地形测绘工作尤为重要,前期准备充分,继而才能进行更进一步的精细化设计。

  在设计阶段,肖斌认为,无论是设计选择还是优化设计,皆要建立在相对大的收益情况之下,才能够得到大家的认可。“如果不考虑经济成本,来谈优化设计,我认为是无源之水”。

  此外,在肖斌看来,不同的区域,要根据其地形特点和基础特点进行适应性设计。

  重视客观因素、设计布置和上网方式的经济性

  在十一科技华东分院(无锡)院长周成看来,设计前应考虑一些客观因素和人为因素。比如,从电站选址要尽可能确保其全生命周期的稳定运行,期间不会出现意外——自然因素或者诸多形势变化等等;有可能是国家政策的变化、亦或是经济形式发生变化。对于分布式而言,市政规划等引起的电力系统的变化,都会影响其稳定运行。

  周成认为设计时的一些布置,甚至电缆选型皆至关重要。比如,光伏电站的位置发生变化,继而致使逆变器的位置发生变化,从而使电缆的长度发生改变,而电缆长度和电缆的节点的结合即可影响整个电站的平衡。

  同时,周成表示,东部地区因其用户电价高于上网电价,所以自发自用比余电上网经济性更好。继而在设计选型、选址时,要考虑自发自用多还是余电上网多。

  从业主的角度,把控主要设备的质量

  “设计是龙头”,但要保障一定的设计时间。目前,分布式光伏发电系统的建设周期一般趋紧,致使业主不可能给设计院预留太多的时间,加之设计费用的低廉,使设计者不可能投入更多的精力去进行精细化设计。“说实话很多设计也就是把以前的项目抄一抄”,设计质量不尽人意。所以,北控更愿意在设计方面多投入,能够让设计院有一个更好的利润回报,继而投入更多的人力进行精细化设计。

  北控针对主要设备的招标采购,会签订在EPC合同。比如,对于逆变器,无论是招标还是设计标准,“我们都是力求比较严格,也不需要用价钱比较低的产品”。要因地制宜,针对不同的项目选取合适的逆变器,包括逆变器的配比、选型等;对于影响发电量的其他设备,比如汇流箱、箱变,北控都会进行一个质量的把控;对于电缆选取而言,谢兵认为,在实际运维中,电缆及其接头较易出现故障,在实际安装时,北控指定电缆接头厂家进行安装,以期降低实际运行中的电量损失。

  所以,对于业主而言,主要设备的质量把控好,电站将会有一个比较好的收益。

  实事求是,重视新技术应用

  设备选型方面,中国电子工程设计院光伏技术研究所总工程师高连生认为,要实事求是,按照实际情况进行设备选型。比如,在地形或屋面较为复杂的环境下,组串式或者离散式逆变器会“起到较大作用,减少串联损失”。

  同时,在高连生看来,因跟踪装置的性价比在近几年有所上升,所以希望业主做进一步考察。比如,平单可增加10%-15%的发电量,而其目前的成本不超过5%;而在2011年时,其需要8%-9%的投资。所以,“跟踪方式可能是提高发电量更好的方式”。

  高连生表示,设计院要起到运用和推广新产品的作用。“一个技术研究单位,就应该去引领这个行业”。比如,目前组件反射膜,在一些沙尘较大的地区,其镀膜刮伤严重,造成发电量损失严重,而现在有一种纳米喷涂技术正在试用阶段,或可减免镀膜刮伤。

  设计中容易忽视三方面问题

  在江苏东升新能源技术有限公司工程师看来,分布式光伏发电系统设计中有三方面的问题容易忽视。

  其一,电势诱导,即PID效应。PID现象不仅产生于渔光互补,在一些沿海东部屋顶分布式项目中,亦发现PID现象比较明显。比如,某沿海项目其组件的第二年衰减率已达百分之十几。所以,高温高湿地区的屋顶分布式,在设计和组件选型中,皆应考虑其PID效应。

  其二,谐波效应,在大型地面中,谐波对电网的危害可谓中所周知,即导致变压器发热、噪音,包括一些元器件故障、误动作等。而对于中小型分布式,容易忽略谐波的影响。林洋电子对一座5MW的分布式进行谐波分析发现,其5次谐波超标严重,继而通过消谐装置,有了较大幅度改善。所以,在分布式谐波方面,要做好前期仿真,亦或采取SVG补偿,亦或安装消谐装置。

  第三,过电压,过电压在余电上网的项目中出现比较普遍。主要因用户不能很好消纳,亦造成网压升高。比如,林洋电子某1MW的3点并网项目,其运行时单项电压可升高至266V。

  

 

 


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