Nello sviluppo e nella costruzione di centrali fotovoltaiche a terra, il lavoro di progettazione può essere definito il lavoro principale. Il progetto riguarda la realizzazione dell'intera centrale fotovoltaica ed è direttamente legato ai benefici. La scorsa settimana ho parlato del disegno generale e di alcuni aspetti dell'edilizia civile a cui prestare attenzione durante la realizzazione di centrali fotovoltaiche. Quindi, in fase di progettazione, a cosa prestare attenzione nella parte elettrica? Quella che segue è una breve analisi per tutti.
1. Selezione dei componenti
Come tutti sappiamo, la densità energetica dell'energia solare è bassa. Con questa premessa, come utilizzare l'energia solare in modo efficace è molto importante. Attualmente, l'efficienza dei moduli richiesta dal National Leader Program non è inferiore al 16,5% per i moduli in silicio policristallino e non inferiore al 17% per i moduli in silicio monocristallino. In termini di efficienza di conversione dei moduli, i moduli in silicio monocristallino sono migliori dei moduli in silicio policristallino. Tuttavia, poiché il prezzo dei moduli con celle in silicio monocristallino è leggermente superiore a quello dei moduli in silicio policristallino, non è consigliabile selezionare i moduli alla cieca solo in base al prezzo quando si selezionano i moduli. È necessario eseguire analisi tecniche ed economiche in vari aspetti come il calcolo e la selezione della produzione di energia e il reddito di progetto per i diversi componenti e selezionare i componenti della batteria adatti.
2. Selezione dell'inverter
Attualmente gli inverter si dividono in due tipologie: inverter di stringa e inverter centralizzati.
1. Invertitore di stringa
Gli inverter di stringa sono utilizzati principalmente nei sistemi di generazione di energia fotovoltaica di montagna, nei sistemi di generazione di energia fotovoltaica sul tetto di piccole e medie dimensioni e nelle piccole centrali elettriche a terra. La potenza è inferiore a 50 kW. Nello schema di progettazione dell'inverter di stringa, la potenza CC generata dai moduli fotovoltaici viene collegata direttamente all'inverter di stringa, convertita in potenza CA e quindi potenziata per confluenza.
I principali vantaggi degli inverter di stringa sono:
①Non risente delle differenze di modulo tra stringhe e ombre, e allo stesso tempo riduce il disadattamento tra il miglior punto di funzionamento dei moduli fotovoltaici e l'inverter, e massimizza la produzione di energia;
②La gamma di tensione MPPT è ampia e la configurazione dei componenti è più flessibile;
③ Dimensioni ridotte e installazione flessibile.
I principali svantaggi degli inverter di stringa sono:
① La distanza elettrica del dispositivo di alimentazione è ridotta, il che non è adatto per aree ad alta quota;
②L'installazione all'aperto, l'esposizione al vento e al sole possono facilmente portare all'invecchiamento dell'involucro e del dissipatore di calore.
③ Il numero di inverter è elevato, il tasso di guasto totale aumenterà e il monitoraggio del sistema sarà difficile.
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2. Inverter centralizzato
Gli inverter centralizzati sono generalmente utilizzati in centrali elettriche su larga scala con luce solare uniforme, centrali elettriche nel deserto e altri sistemi di generazione di energia su larga scala. La potenza totale del sistema è elevata, generalmente al di sopra del livello di megawatt. La potenza dell'apparecchiatura è compresa tra 50kW e 630kW. Nella progettazione dell'inverter centralizzato, la potenza CC generata dai moduli fotovoltaici, dopo essere stata combinata dalla cassetta del combinatore CC, viene collegata all'inverter, convertita in potenza CA e quindi potenziata.
I principali vantaggi degli inverter centralizzati sono:
①Il numero di inverter utilizzati nella costruzione del progetto è piccolo, il che è facile da gestire;
② In termini di prestazioni dell'inverter, il contenuto armonico è basso, varie funzioni di protezione sono complete e la sicurezza della centrale è elevata;
③Ha la funzione di regolazione del fattore di potenza e la funzione di passaggio a bassa tensione e la rete elettrica ha una buona regolazione.
I principali svantaggi degli inverter centralizzati sono:
① L'intervallo di tensione MPPT dell'inverter centralizzato è ristretto e il funzionamento di ciascun componente non può essere monitorato, quindi è impossibile realizzare ciascun componente nel miglior punto di lavoro e la configurazione dei componenti non è flessibile.
②L'inverter centralizzato occupa una vasta area e non è flessibile nell'installazione.
③ La manutenzione del sistema è relativamente complicata a causa del proprio consumo di energia e del consumo di energia per la ventilazione e la dissipazione del calore nel locale tecnico.
Quando si seleziona un inverter, è necessario selezionare un inverter adatto in base a vari fattori come il terreno e l'altitudine del progetto. Ad esempio, nella progettazione di centrali elettriche a terra su larga scala nei deserti di alta quota del Qinghai, vengono spesso selezionati inverter centralizzati; nelle centrali fotovoltaiche di montagna, a causa delle diverse dimensioni degli array di componenti installati e della disposizione relativamente sparpagliata dei componenti, è possibile selezionare inverter di stringa. E usa MPPT multicanale per il tracciamento per massimizzare la produzione di energia.
3. Progettazione del circuito del collettore
Per la progettazione del circuito dei collettori della centrale fotovoltaica, per le aree con strati di terreno spesso scavabili, viene solitamente adottata la soluzione dell'interramento diretto del cavo, che è anche la soluzione più economica; se la superficie è rocciosa e non scavabile, il cavo lungo lo schema di posa del Ponte. Per condizioni del terreno complesse, grandi fluttuazioni o disposizione sparsa degli array fotovoltaici, l'installazione aerea viene generalmente adottata sotto forma di torri. Nel processo di progettazione della linea di collettori, è necessario selezionare uno schema di progettazione economico e ragionevole in base alla mappatura topografica dettagliata e alla topografia del cantiere del progetto della centrale, evitando il più possibile difficoltà di costruzione.
4. Progettazione di messa a terra
Nella progettazione di terra della centrale fotovoltaica, oltre a calcolare la resistenza di messa a terra in base alla resistività fornita dall'unità di indagine geologica, dovrebbero essere prese in considerazione anche condizioni geologiche come la corrosione del suolo locale. Materiale a terra con forte resistenza alla corrosione. Se la resistenza di messa a terra calcolata non soddisfa i requisiti delle specifiche, le misure di riduzione della resistenza economica dovrebbero essere selezionate in base alle condizioni del progetto.