No desenvolvimento e construção de usinas fotovoltaicas terrestres, o trabalho de projeto pode ser chamado de trabalho principal. O projeto afeta a construção de toda a usina fotovoltaica e está diretamente ligado aos benefícios. Na semana passada, falei sobre o desenho geral e algumas questões na construção civil que precisam ser observadas durante a construção de usinas fotovoltaicas. Então no processo de projeto, o que deve ser observado na parte elétrica? A seguir, uma breve análise para todos.
1. Seleção de componentes
Como todos sabemos, a densidade energética da energia solar é baixa. Sob esta premissa, como usar a energia solar de forma eficaz é muito importante. Atualmente, a eficiência do módulo exigida pelo National Leader Program não é inferior a 16,5% para módulos de silício policristalino e não inferior a 17% para módulos de silício monocristalino. Em termos de eficiência de conversão de módulo, os módulos de silício monocristalino são melhores do que os módulos de silício policristalino. No entanto, como o preço dos módulos de células de silício monocristalino é ligeiramente superior ao dos módulos de silício policristalino, não é aconselhável selecionar módulos cegamente com base apenas no preço ao selecionar os módulos. É necessário realizar análises técnicas e econômicas em vários aspectos, como cálculo e seleção de geração de energia e receita de projeto para diferentes componentes, e selecionar componentes de bateria adequados.
2. Seleção do inversor
Atualmente, os inversores são divididos em dois tipos: inversores string e inversores centralizados.
1. Inversor de string
Os inversores de string são usados principalmente em sistemas de geração de energia fotovoltaica de montanha, sistemas de geração de energia fotovoltaica de telhado de pequeno e médio porte e pequenas estações de energia terrestre. A potência é inferior a 50kW. No esquema de projeto do inversor string, a energia CC gerada pelos módulos fotovoltaicos é conectada diretamente ao inversor string, convertida em energia CA e, em seguida, impulsionada por confluência.
As principais vantagens dos inversores string são:
①Não é afetado por diferenças de módulo entre strings e sombras e, ao mesmo tempo, reduz a incompatibilidade entre o melhor ponto de operação dos módulos de células fotovoltaicas e o inversor e maximiza a geração de energia;
②A faixa de tensão MPPT é ampla e a configuração do componente é mais flexível;
③ Tamanho pequeno e instalação flexível.
As principais desvantagens dos inversores de string são:
① A folga elétrica do dispositivo de energia é pequena, o que não é adequado para áreas de alta altitude;
②A instalação ao ar livre, a exposição ao vento e ao sol podem facilmente levar ao envelhecimento da carcaça e do dissipador de calor.
③ O número de inversores é grande, a taxa total de falhas aumentará e o monitoramento do sistema será difícil.
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2. Inversor centralizado
Os inversores centralizados são geralmente usados em usinas de grande porte com sol uniforme, usinas no deserto e outros sistemas de geração de energia em grande escala. A potência total do sistema é grande, geralmente acima do nível de megawatt. A potência do equipamento está entre 50kW e 630kW. No projeto do inversor centralizado, a energia CC gerada pelos módulos fotovoltaicos, após ser combinada pela caixa combinadora CC, é conectada ao inversor, convertida em energia CA e, em seguida, reforçada.
As principais vantagens dos inversores centralizados são:
①O número de inversores utilizados na construção do projeto é pequeno, o que facilita o gerenciamento;
② Em termos de desempenho do inversor, o conteúdo harmônico é baixo, várias funções de proteção estão completas e a segurança da usina é alta;
③Tem função de ajuste de fator de potência e função de passagem de baixa tensão, e a rede elétrica tem boa regulação.
As principais desvantagens dos inversores centralizados são:
① A faixa de tensão MPPT do inversor centralizado é estreita e a operação de cada componente não pode ser monitorada, portanto, é impossível fazer cada componente no melhor ponto de trabalho e a configuração do componente é inflexível.
②O inversor centralizado ocupa uma grande área e não é flexível na instalação.
③ A manutenção do sistema é relativamente complicada devido ao seu próprio consumo de energia e consumo de energia para ventilação e dissipação de calor na sala de equipamentos.
Ao selecionar um inversor, é necessário selecionar um inversor adequado de acordo com vários fatores, como o terreno e a altitude do projeto. Por exemplo, no projeto de estações de energia terrestres de grande escala em desertos de alta altitude em Qinghai, inversores centralizados são frequentemente selecionados; em usinas fotovoltaicas de montanha, devido aos diferentes tamanhos dos conjuntos de componentes instalados e à disposição relativamente dispersa dos componentes, os inversores de string podem ser selecionados. E use MPPT multicanal para rastreamento para maximizar a geração de energia.
3. Projeto do circuito coletor
Para o projeto do circuito coletor da central fotovoltaica, para áreas com espessas camadas de solo que podem ser escavadas, geralmente é adotada a solução de enterramento direto do cabo, que também é a solução mais econômica; se a superfície for rochosa e não puder ser escavada, o cabo ao longo do esquema de colocação da ponte. Para condições de solo complexas, grandes flutuações ou layout disperso de matrizes fotovoltaicas, a instalação aérea geralmente é adotada na forma de torres. No processo de projeto da linha coletora, é necessário selecionar um esquema de projeto econômico e razoável de acordo com o mapeamento topográfico detalhado e a topografia do canteiro de obras do projeto da usina, evitando ao máximo as dificuldades de construção.
4. Projeto de aterramento
No projeto de aterramento da usina fotovoltaica, além de calcular a resistência de aterramento de acordo com a resistividade fornecida pela unidade de pesquisa geológica, também devem ser consideradas as condições geológicas, como a corrosão local do solo. Material de aterramento com forte resistência à corrosão. Se a resistência de aterramento calculada não atender aos requisitos de especificação, as medidas de redução de resistência econômica devem ser selecionadas de acordo com as condições do projeto.