Yer fotovoltaik enerji santrallerinin geliştirilmesi ve inşasında, tasarım işi çekirdek iş olarak adlandırılabilir. Tasarım, tüm fotovoltaik enerji santralinin yapımını etkiler ve doğrudan faydalarla bağlantılıdır. Geçen hafta fotovoltaik santrallerin yapımı sırasında genel çizimden ve sivil inşaatta dikkat edilmesi gereken bazı konulardan bahsetmiştim. O halde tasarım sürecinde elektrik kısmında nelere dikkat edilmelidir? Aşağıdaki herkes için kısa bir analizdir.
1. Bileşen seçimi
Hepimizin bildiği gibi güneş enerjisinin enerji yoğunluğu düşüktür. Bu öncülde güneş enerjisinin nasıl verimli kullanılacağı çok önemlidir. Halihazırda Ulusal Lider Programının gerektirdiği modül verimliliği, polikristal silikon modüller için yüzde 16,5'ten ve monokristal silikon modüller için yüzde 17'den az değildir. Modül dönüştürme verimliliği açısından, monokristal silikon modüller, polikristal silikon modüllerden daha iyidir. Ancak, monokristal silikon hücre modüllerinin fiyatı, polikristal silikon modüllerinkinden biraz daha yüksek olduğundan, modülleri seçerken sadece fiyata göre modülleri körü körüne seçmek tavsiye edilmez. Farklı bileşenler için elektrik üretim hesaplama ve seçimi ve proje geliri gibi çeşitli konularda teknik ve ekonomik analizlerin yapılması ve uygun akü bileşenlerinin seçilmesi gerekmektedir.
2. İnverter seçimi
Şu anda eviriciler iki tipe ayrılır: dizi eviriciler ve merkezi eviriciler.
1. Dizi invertörü
Dizi inverterler çoğunlukla dağ fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde, küçük ve orta ölçekli çatı fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde ve küçük yer elektrik santrallerinde kullanılmaktadır. Güç 50kW'tan az. Dizi invertörünün tasarım şemasında, fotovoltaik modüller tarafından üretilen DC gücü, dizi invertörüne doğrudan bağlanır, AC gücüne dönüştürülür ve ardından izdiham ile güçlendirilir.
Dizi inverterlerin başlıca avantajları şunlardır:
①Dizeler ve gölgeler arasındaki modül farklılıklarından etkilenmez ve aynı zamanda fotovoltaik hücre modüllerinin en iyi çalışma noktası ile invertör arasındaki uyumsuzluğu azaltır ve güç üretimini maksimuma çıkarır;
②MPPT voltaj aralığı geniştir ve bileşen konfigürasyonu daha esnektir;
③ Küçük boyut ve esnek kurulum.
Dizi invertörlerin ana dezavantajları şunlardır:
① Güç cihazının elektrik boşluğu küçüktür, bu da yüksek rakımlı alanlar için uygun değildir;
②Dış mekan kurulumu, rüzgar ve güneşe maruz kalma, kasanın ve soğutucunun kolayca yaşlanmasına neden olabilir.
③ Evirici sayısı fazla, toplam arıza oranı artacak ve sistem denetimi zorlaşacaktır.
[sayfa sonu]
2. Merkezi invertör
Merkezi invertörler genellikle tek tip güneş ışığına sahip büyük ölçekli enerji santrallerinde, çöl enerji santrallerinde ve diğer büyük ölçekli enerji üretim sistemlerinde kullanılır. Toplam sistem gücü büyüktür, genellikle megavat seviyesinin üzerindedir. Ekipman gücü 50kW ile 630kW arasındadır. Merkezi inverter tasarımında, fotovoltaik modüller tarafından üretilen DC güç, DC birleştirici kutusu ile birleştirildikten sonra invertere bağlanır, AC gücüne dönüştürülür ve ardından yükseltilir.
Merkezi inverterlerin başlıca avantajları şunlardır:
①Proje yapımında kullanılan evirici sayısı azdır, bu da yönetimi kolaydır;
② İnverter performansı açısından, harmonik içerik düşüktür, çeşitli koruma fonksiyonları tamamlanmıştır ve güç istasyonunun güvenliği yüksektir;
③Güç faktörü ayar işlevine ve düşük voltajlı geçiş işlevine sahiptir ve güç şebekesi iyi bir düzenlemeye sahiptir.
Merkezi inverterlerin ana dezavantajları şunlardır:
① Merkezi inverterin MPPT voltaj aralığı dardır ve her bir bileşenin çalışması izlenemez, bu nedenle her bir bileşeni en iyi çalışma noktasında yapmak imkansızdır ve bileşen konfigürasyonu esnek değildir.
②Merkezi invertör geniş bir alanı kaplar ve kurulumda esnek değildir.
③ Ekipman odasında havalandırma ve ısı dağılımı için kendi güç tüketimi ve güç tüketimi nedeniyle sistem bakımı nispeten karmaşıktır.
İnverter seçerken, projenin arazisi ve yüksekliği gibi çeşitli faktörlere göre uygun bir invertör seçilmesi gerekmektedir. Örneğin, Qinghai'deki yüksek irtifa çöllerinde yer alan büyük ölçekli yer tabanlı elektrik santrallerinin tasarımında, genellikle merkezi invertörler seçilir; dağ fotovoltaik enerji santrallerinde, kurulu bileşen dizilerinin farklı boyutları ve bileşenlerin nispeten dağınık dizilimi nedeniyle dizi invertörleri seçilebilir. Ve güç üretimini en üst düzeye çıkarmak için izleme için çok kanallı MPPT kullanın.
3. Kollektör devresinin tasarımı
Fotovoltaik enerji santralinin kollektör devre tasarımı için, kazılabilen kalın toprak katmanları olan alanlar için, genellikle en ekonomik çözüm olan kablo doğrudan gömme çözümü benimsenir; yüzey kayalık ise ve kazılamazsa, kablo Köprü döşeme şeması boyunca. Karmaşık zemin koşulları, büyük dalgalanmalar veya fotovoltaik dizilerin dağınık yerleşimi için, genel olarak kuleler şeklinde havai kurulum benimsenir. Kollektör hattının tasarım sürecinde, elektrik santrali projesinin şantiye sahasının detaylı topoğrafik haritasına ve topoğrafyasına göre ekonomik ve makul bir tasarım şeması seçmek, inşaat zorluklarından mümkün olduğunca kaçınmak gerekir.
4. Topraklama tasarımı
Fotovoltaik santralin topraklama tasarımında, jeolojik etüt ünitesinin sağladığı dirence göre topraklama direncinin hesaplanmasına ek olarak, yerel toprak korozyonu gibi jeolojik koşullar da dikkate alınmalıdır. Güçlü korozyon direncine sahip topraklama malzemesi. Hesaplanan topraklama direnci şartname gerekliliklerini karşılamıyorsa, proje koşullarına göre ekonomik direnç azaltma önlemleri seçilmelidir.