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詳解光伏電站運維的成本和價值比拼
日期:2015-05-18   [復(fù)制鏈接]
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 2.2 組串式方案分析

對于組串式方案,逆變器對每個組串的電壓、電流及其他工作參數(shù)均有高精度的采樣測量,測量精度達(dá)到5‰(見圖5)。利用電站的通信系統(tǒng),通過后臺便可遠(yuǎn)程隨時查看每個組串的工作狀態(tài)和參數(shù),實現(xiàn)遠(yuǎn)程巡檢,智能運維。對于逆變器或組串異常,智能監(jiān)控系統(tǒng)會主動進(jìn)行告警上報,故障定位快速、精準(zhǔn),整個過程操作安全、無需斷電、不影響發(fā)電量,將巡檢、運維成本降至極低水平。

  圖5 組串式逆變器對組串電壓、電流精確測量
 
 2.3 比較結(jié)果

組串式故障定位快、精準(zhǔn),實現(xiàn)智能運維。

3 故障影響范圍及其造成的發(fā)電量損失比較

電站建成運行一定時間后,各種因素導(dǎo)致的故障逐漸顯現(xiàn)。

3.1 集中式方案分析

就采用集中式方案的光伏系統(tǒng)的各節(jié)點及設(shè)備而言,不考慮組件自身因素、施工接線因素及自然因素的破壞,直流匯流箱和逆變器故障是導(dǎo)致發(fā)電量損失的重要源頭。

如前文所述,直流匯流箱故障在當(dāng)前光伏電站所有故障中表現(xiàn)較為突出。一個1 MW的光伏子陣,一個組串(假設(shè)采用20塊250 Wp組件,共5 kW)因熔絲故障不發(fā)電,即影響整個子陣發(fā)電量約0.5%;如果一個匯流箱(16進(jìn)1出,合計功率80 kW)故障,即導(dǎo)致涉及該匯流箱的所有組串都不能正常發(fā)電,將影響整個子陣發(fā)電量約8%。因匯流箱通信可靠性低,運維人員難以在故障發(fā)生的第一時間發(fā)現(xiàn)故障、處理故障。多數(shù)故障往往在巡檢時或累計影響較大時才被發(fā)現(xiàn),但此時故障引起的發(fā)電量損失已按千、萬計算。

如果一臺逆變器遭遇故障而影響發(fā)電,將導(dǎo)致整個子陣約50%的發(fā)電量損失。集中式逆變器必須由專業(yè)人員檢測維修,配件體積大、重量重,從故障發(fā)現(xiàn)到故障定位,再到故障解除,周期漫長。按日均發(fā)電4 h計算,一臺500 kW的逆變器在故障期間(從故障到解除,按15 d計算)損失的發(fā)電量為500 kW×4 h/d×15 d =30000 kWh。按照上網(wǎng)電價1元/kWh計算,故障期間損失達(dá)到3萬元。

 3.2 組串式方案分析

同樣不考慮組件自身因素、施工接線因素及自然因素的破壞,采用組串式方案的光伏系統(tǒng)因沒有直流匯流箱,無熔絲,系統(tǒng)整體可靠性大幅提升,幾乎只有在遭遇逆變器故障時才會導(dǎo)致發(fā)電量損失。組串式逆變器體積小,重量輕,通常電站都備有備品備件,可以在故障發(fā)生當(dāng)天立即更換。單臺逆變器故障時,最多影響6串組串(按照每串20塊250 Wp組件串聯(lián)計算,每個組串功率為5 kW),即使6串組串滿發(fā),按照日均發(fā)電4 h計算,因逆變器故障導(dǎo)致的發(fā)電量損失為5 kW×6×4 h/d×1 d = 120 kWh。按照上網(wǎng)電價1元/kWh計算,故障導(dǎo)致發(fā)電損失為120元。

考慮更極端的情況,電站無備品備件,需廠家直接發(fā)貨更換,按照物流時間7 d計算,故障導(dǎo)致發(fā)電損失為120元/d×7 d= 840元。

 3.3 比較結(jié)果

兩種方案對比計算數(shù)據(jù)見表1。

表1 兩種方案對比計算數(shù)據(jù)

注:1.組串每串按20塊250 Wp組件串聯(lián)計算,每個組串功率5 kW;

2.直流匯流箱按16進(jìn)1出計算,每個匯流箱合計功率80 kW;

3.日均發(fā)電按4 h計算,集中逆變器修復(fù)時間按15 d計算,上網(wǎng)電價按1元/kWh計算。

從表1可以看出,相比集中式方案故障損失動輒上萬的情況,組串式方案優(yōu)勢顯而易見,其因故障導(dǎo)致的損失僅相當(dāng)于集中式方案的幾百分之一到幾十分之一。
 
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來源:中國能源建設(shè)集團(tuán)云南
 
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