【導讀】陽光電源的高級工程師黃家超近日在2014福創(chuàng)西部電子論壇之電源管理技術研討會上做了精彩分享。2014福創(chuàng)電子論壇是歐洲領先的技術交流平臺,此次論壇在西安高新區(qū)都市之門隆重舉行。兩個技術研討會:電源管理技術研討會和無線技術與物聯(lián)網應用研討會將針對西部工程師的設計挑戰(zhàn),讓供需雙方的專家們充分互動。此次活動由我愛方案網與西安高新區(qū)高新技術企業(yè)協(xié)會合作,攜手電子元件技術網,中國電子展和中國電子授權分銷商聯(lián)盟聯(lián)合舉辦。
黃家超,陽關電源高級工程師
陽關電源在新能源設備制造行業(yè)是一家有著多年經驗的公司。公司產品線有三大 塊:第一是光伏電站分類器,第二是風級電流器,第三是儲能電流器。這次分享的主要內容是“因地制宜,光伏電站解決方案”,歡迎客戶分享需求。
光伏電站的分類和特點
光伏電站從應用環(huán)境和應用場合可分為三部分:一是荒漠電站、二是山丘電站、三是屋頂電站,每個電站有一個特點。
荒漠電站的特點:
(1)規(guī)模是較大,基本上為5兆瓦以上,連片型;
(2)地勢平坦,組建前后排布,無遮擋;
(3)電網介入要求比較高,中壓和中壓以上。
山丘電站的特點:
(1)地形復雜,運輸不方便,因為考慮到山丘電站整個設備的運輸包括其他建設的器材,運輸不方便;
(2)遮擋和朝向不一致,山丘電站跟荒漠電站相比,本身地勢平坦性差一點,可能導致整個光伏組建的排布和朝向沒有辦法完全一致。
(3)規(guī)模隨著新能源電站越來越大,規(guī)模在1—20肯定不止,百兆瓦以上。
屋頂電站安裝和多樣化的特點:
(1)建設規(guī)模相對于荒漠和山丘來說相對容量比較小,安全性比較高,體現了電機安全和設備的防火性;
(2)計量和接入方式多樣,體現接入方式復雜,屋頂電站可以采用自發(fā)自用方式,接入方式是復雜和多樣。
光伏電站設計講究一個總體的務實原則,稱為度電成本。計算公式:
度電成本=生命周期總成本/生命周期發(fā)電量總收益。
為了追求和降低整體一個度電成本,可以降低系統(tǒng)成本和前期建設投資的成本。降低總成本有以下幾點,降低初始投資和降低后期運維的成本。初期投資從設備采購和系統(tǒng)其他優(yōu)化方面,來降低一個系統(tǒng)的初始投資。
提高系統(tǒng)的一個總發(fā)電量,從以下幾點討論:
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1、提高平均的發(fā)電效率
從以下幾個小細節(jié)方面:首先就是考慮系統(tǒng)的效率優(yōu)化,影響因素:
(1)環(huán)境影響,因為我們知道電站因為環(huán)境不同,對整體的發(fā)電量影響是非常大,比如在西北電站和中東部,資源部一樣,還有組建使用環(huán)境,是用在一個環(huán)境特別好還是一個環(huán)境特別糟糕的地方,包括天氣的影響。
(2)關鍵設備的選型,對整個系統(tǒng)的發(fā)電效率都有很大影響;
(3)系統(tǒng)設計方面,優(yōu)化一些細節(jié),減少組建的支配,電纜的傳輸損耗等等方面。
(4)其他的因素,電站建好之后,接網有沒有風險,接網有沒有限電還是包括全額入網,這個都對電站存在很大的影響。
2、逆變器的主要考慮因素
(1)生命周期成本,逆變器價格對建設周期投資成本的影響,逆變器的售價肯定有差異。
(2)系統(tǒng)安裝的方便性,在系統(tǒng)安裝方面,有人員還有設備運輸方面,也是對成本產生影響,
(3)施工成本,設備安裝性與否,對施工相對有影響。
(4)后期運營維護成本,比如兩年或者三年自保期過后,對整個系統(tǒng)運維的影響。
3、逆變器的效率和實際發(fā)電量
在考慮對發(fā)電量影響時,有逆變器的效率和實際發(fā)電量兩方面,可以通過整體的設計可靠性來測試。
(1)利用一個小時數,測試對于整體系統(tǒng)發(fā)電量的影響。
(2)其次MPPT數量的選擇,體現在不同的電站上面,不同使用類型下,選取的設備,對這個設備細節(jié)方面的要求,做出了一個合理的選擇。
(3)最后還有嚴酷環(huán)境下逆變器的可靠性,中國地域非常廣,光伏電站建在非常嚴酷的環(huán)境下,包括高溫,潮濕高海拔和非常低溫的情況下,運營條件非常嚴酷,逆變器提出關鍵的要求,就是可控性的要求。
4、接入電網能力保證
電網友好與支持,光伏電站故障穿越與動態(tài)支持,孤島防護等電網適應性,符合電網接網的最新要求,這樣可以保證對電網的友好性方面,是非常好的兼容,保證整個電站在入網方面,對接網保證最小。
荒漠電站解決方案
這個光伏電站解決方案,統(tǒng)計了目前在全球的主要光伏市場方面的應用。發(fā)現了一個規(guī)律,荒漠大型光伏電站,主要是以集中式為主。就是逆變器的一個選擇, 集中式占到國內20GW光伏應用的70%,在大型實踐中不斷提升并網標準,已經趨于成熟穩(wěn)定,它的應用案例是非常成熟的,包括它的接網風險方面,幾乎為零。全球大約5兆瓦以上的大型電站均是以集中式逆變器為主的解決方案。中國市場,大于5兆瓦以上的規(guī)?;救浅鞘姓紦闹鲗У匚?,這是大型電站主流的一個選擇。
集中逆變器是大型電站的主流解決方案,主要的優(yōu)勢是,首先知道集中式每瓦造價,小型的成本非常有優(yōu)勢。其次是設備數量很少受到后期的運維安裝的影響,成本非常低。大型電站朝向一致,無遮擋,更加適合用這種大型的集中式的逆變器。還有另外一個顯著的特點,就是其電網友好性,故障穿越能力非常強,包括低電壓穿越,還有電網調度方面,有功無功的調度響應速度是非常穩(wěn)定的。
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