Zemes fotoelektrisko elektrostaciju izstrādē un būvniecībā projektēšanas darbus var saukt par pamatdarbu. Dizains ietekmē visas fotoelektriskās spēkstacijas būvniecību un ir tieši saistīts ar ieguvumiem. Pagājušajā nedēļā es runāju par vispārīgo rasējumu un dažiem jautājumiem civilajā būvniecībā, kam jāpievērš uzmanība, būvējot fotoelektriskās elektrostacijas. Tad projektēšanas procesā, kam jāpievērš uzmanība elektriskajā daļā? Tālāk ir sniegta īsa analīze ikvienam.
1. Komponentu izvēle
Kā mēs visi zinām, saules enerģijas enerģijas blīvums ir zems. Saskaņā ar šo priekšnoteikumu ļoti svarīgi ir efektīvi izmantot saules enerģiju. Pašlaik Nacionālās līdera programmas noteiktā moduļu efektivitāte nav mazāka par 16,5 procentiem polikristāliskā silīcija moduļiem un ne mazāka par 17 procentiem monokristāliskā silīcija moduļiem. Moduļu pārveidošanas efektivitātes ziņā monokristāliskā silīcija moduļi ir labāki nekā polikristāliskā silīcija moduļi. Tomēr, tā kā monokristāliskā silīcija šūnu moduļu cena ir nedaudz augstāka nekā polikristāliskā silīcija moduļu cena, nav ieteicams moduļus akli izvēlēties, pamatojoties tikai uz cenu, izvēloties moduļus. Nepieciešams veikt tehnisko un ekonomisko analīzi dažādos aspektos, piemēram, elektroenerģijas ražošanas aprēķinos un atlasē un projekta ienākumus dažādām sastāvdaļām, un izvēlēties piemērotus akumulatoru komponentus.
2. Invertora izvēle
Pašlaik invertori ir sadalīti divos veidos: virknes invertori un centralizētie invertori.
1. Stīgu invertors
Stīgu invertorus galvenokārt izmanto kalnu fotoelektriskās elektroenerģijas ražošanas sistēmās, mazās un vidējās jumta fotogalvaniskās enerģijas ražošanas sistēmās un mazās zemes elektrostacijās. Jauda ir mazāka par 50 kW. Stīgu invertora projektēšanas shēmā fotoelektrisko moduļu radītā līdzstrāvas jauda ir tieši savienota ar stīgu invertoru, pārveidota maiņstrāvā un pēc tam palielināta ar saplūšanu.
Stīgu invertoru galvenās priekšrocības ir:
①To neietekmē moduļu atšķirības starp virknēm un ēnām, un tajā pašā laikā tiek samazināta neatbilstība starp labāko fotoelektrisko elementu moduļu darbības punktu un invertoru, kā arī tiek maksimāli palielināta elektroenerģijas ražošana;
②MPPT sprieguma diapazons ir plašs, un komponentu konfigurācija ir elastīgāka;
③ Mazs izmērs un elastīga uzstādīšana.
Galvenie stīgu invertoru trūkumi ir:
① Strāvas ierīces elektriskā klīrenss ir mazs, kas nav piemērots liela augstuma apgabaliem;
② Āra uzstādīšana, vēja un saules iedarbība var viegli izraisīt korpusa un siltuma izlietnes novecošanos.
③ Invertoru skaits ir liels, kopējais atteices līmenis palielināsies, un sistēmas uzraudzība būs sarežģīta.
[lappuses pārtraukums]
2. Centralizēts invertors
Centralizētos invertorus parasti izmanto liela mēroga spēkstacijās ar vienmērīgu saules gaismu, tuksneša elektrostacijās un citās liela mēroga elektroenerģijas ražošanas sistēmās. Sistēmas kopējā jauda ir liela, parasti virs megavatu līmeņa. Iekārtas jauda ir no 50kW līdz 630kW. Centralizētā invertora konstrukcijā fotogalvanisko moduļu radītā līdzstrāvas jauda pēc tam, kad tā ir apvienota ar līdzstrāvas kombinētāja kārbu, tiek savienota ar invertoru, pārveidota par maiņstrāvu un pēc tam tiek pastiprināta.
Galvenās centralizēto invertoru priekšrocības ir:
①Projekta konstrukcijā izmantoto invertoru skaits ir neliels, kas ir viegli pārvaldāms;
② Invertora veiktspējas ziņā harmonikas saturs ir zems, dažādas aizsardzības funkcijas ir pabeigtas, un spēkstacijas drošība ir augsta;
③ Tam ir jaudas koeficienta regulēšanas funkcija un zemsprieguma caurbraukšanas funkcija, un elektrotīklam ir labs regulējums.
Galvenie centralizēto invertoru trūkumi ir:
① Centralizētā invertora MPPT sprieguma diapazons ir šaurs, un katra komponenta darbību nevar uzraudzīt, tāpēc nav iespējams katru komponentu novietot vislabākajā darba punktā, un komponentu konfigurācija ir neelastīga.
② Centralizētais invertors aizņem lielu platību un nav elastīgs uzstādīšanā.
③ Sistēmas uzturēšana ir salīdzinoši sarežģīta, jo tā ir pati par sevi un jaudas patēriņš ventilācijai un siltuma izkliedēšanai iekārtu telpā.
Izvēloties invertoru, ir nepieciešams izvēlēties piemērotu invertoru atbilstoši dažādiem faktoriem, piemēram, reljefam un projekta augstumam. Piemēram, projektējot liela mēroga zemes spēkstacijas augstkalnu tuksnešos Cjinhai, bieži tiek izvēlēti centralizēti invertori; kalnu fotoelektriskajās elektrostacijās, pateicoties uzstādīto komponentu bloku dažādajiem izmēriem un salīdzinoši izkliedētajam komponentu izvietojumam, var izvēlēties stīgu invertorus. Un izmantojiet daudzkanālu MPPT izsekošanai, lai maksimāli palielinātu enerģijas ražošanu.
3. Kolektora ķēdes projektēšana
Fotoelektriskās spēkstacijas kolektoru shēmas projektēšanai apgabaliem ar bieziem augsnes slāņiem, kurus var izrakt, parasti tiek izmantots kabeļa tiešās apbedīšanas risinājums, kas ir arī visekonomiskākais risinājums; ja virsma ir akmeņaina un to nevar izrakt, kabeli pa Tilta ieklāšanas shēmu. Sarežģītiem zemes apstākļiem, lielām svārstībām vai izkliedētam fotoelektrisko bloku izvietojumam parasti uzstādīšanu virs galvas izmanto torņu veidā. Kolektoru līnijas projektēšanas procesā ir nepieciešams izvēlēties ekonomisku un saprātīgu projektēšanas shēmu atbilstoši elektrostacijas projekta būvlaukuma detalizētam topogrāfiskajam kartējumam un topogrāfijai, pēc iespējas izvairoties no būvniecības grūtībām.
4. Zemējuma dizains
Fotoelementu elektrostacijas zemējuma projektēšanā papildus zemējuma pretestības aprēķināšanai atbilstoši ģeoloģiskās izpētes vienības nodrošinātajai pretestībai jāņem vērā arī ģeoloģiskie apstākļi, piemēram, lokāla augsnes korozija. Zemējuma materiāls ar spēcīgu izturību pret koroziju. Ja aprēķinātā zemējuma pretestība neatbilst specifikācijas prasībām, ekonomiskās pretestības samazināšanas pasākumi jāizvēlas atbilstoši projekta nosacījumiem.