Trong việc phát triển và xây dựng các nhà máy điện quang điện mặt đất, công việc thiết kế có thể được gọi là công việc cốt lõi. Thiết kế ảnh hưởng đến việc xây dựng toàn bộ nhà máy điện quang điện và có liên quan trực tiếp đến các lợi ích. Tuần trước, tôi đã nói về bản vẽ tổng thể và một số vấn đề trong xây dựng dân dụng cần chú ý trong quá trình xây dựng nhà máy điện quang điện. Thì trong quá trình thiết kế cần chú ý đến phần điện là gì? Sau đây là phân tích ngắn gọn cho mọi người.
1. Lựa chọn thành phần
Như chúng ta đã biết, mật độ năng lượng của năng lượng mặt trời thấp. Theo tiền đề này, làm thế nào để sử dụng năng lượng mặt trời một cách hiệu quả là rất quan trọng. Hiện tại, hiệu suất mô-đun theo yêu cầu của Chương trình Lãnh đạo Quốc gia là không dưới 16,5 phần trăm đối với mô-đun silicon đa tinh thể và không ít hơn 17 phần trăm đối với mô-đun silicon đơn tinh thể. Về hiệu quả chuyển đổi mô-đun, mô-đun silicon đơn tinh thể tốt hơn mô-đun silicon đa tinh thể. Tuy nhiên, vì giá của mô-đun tế bào silicon đơn tinh thể cao hơn một chút so với mô-đun silicon đa tinh thể, nên không nên chọn mô-đun chỉ dựa trên giá khi chọn mô-đun một cách mù quáng. Cần thực hiện phân tích kinh tế kỹ thuật ở nhiều khía cạnh khác nhau như tính toán và lựa chọn sản lượng điện và thu nhập của dự án cho các thành phần khác nhau, và lựa chọn các thành phần pin phù hợp.
2. Lựa chọn biến tần
Hiện nay biến tần được chia thành hai loại là biến tần chuỗi và biến tần tập trung.
1. Biến tần
Biến tần dây hầu hết được sử dụng trong các hệ thống phát điện quang điện trên núi, hệ thống phát điện quang điện trên mái nhà quy mô vừa và nhỏ, và các trạm phát điện mặt đất nhỏ. Công suất nhỏ hơn 50kW. Trong sơ đồ thiết kế của bộ nghịch lưu chuỗi, nguồn DC được tạo ra bởi các mô-đun quang điện được kết nối trực tiếp với bộ nghịch lưu chuỗi, được chuyển đổi thành nguồn AC, và sau đó được tăng cường bởi hợp lưu.
Những ưu điểm chính của bộ biến tần là:
①Không bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt về mô-đun giữa dây và bóng, đồng thời giảm sự không khớp giữa điểm hoạt động tốt nhất của mô-đun tế bào quang điện và bộ biến tần, đồng thời tối đa hóa việc tạo ra năng lượng;
②Dải điện áp MPPT rộng và cấu hình thành phần linh hoạt hơn;
③ Kích thước nhỏ và cài đặt linh hoạt.
Những nhược điểm chính của bộ biến tần là:
① Khoảng hở điện của thiết bị điện nhỏ, không phù hợp với các khu vực có độ cao;
②Lắp đặt ngoài trời, tiếp xúc với gió và ánh nắng mặt trời có thể dễ dàng dẫn đến lão hóa vỏ và tản nhiệt.
③ Số lượng biến tần lớn, tổng tỷ lệ hỏng hóc sẽ tăng lên và việc giám sát hệ thống sẽ khó khăn.
[ngắt trang]
2. Biến tần tập trung
Biến tần tập trung thường được sử dụng trong các nhà máy điện quy mô lớn với ánh nắng đồng đều, nhà máy điện sa mạc và các hệ thống phát điện quy mô lớn khác. Tổng công suất hệ thống lớn, nói chung là trên mức megawatt. Công suất thiết bị từ 50kW đến 630kW. Trong thiết kế của bộ biến tần tập trung, nguồn DC được tạo ra bởi các mô-đun quang điện, sau khi được kết hợp bởi hộp kết hợp DC, sẽ được kết nối với bộ biến tần, chuyển đổi thành nguồn AC, và sau đó được tăng cường.
Những ưu điểm chính của bộ biến tần tập trung là:
①Số lượng biến tần được sử dụng trong xây dựng dự án ít, dễ quản lý;
② Về hiệu suất của biến tần, hàm lượng sóng hài thấp, các chức năng bảo vệ khác nhau đã hoàn thành và độ an toàn của trạm điện cao;
③Nó có chức năng điều chỉnh hệ số công suất và chức năng đi qua điện áp thấp, và lưới điện có khả năng điều tiết tốt.
Những nhược điểm chính của bộ biến tần tập trung là:
① Dải điện áp MPPT của biến tần tập trung hẹp và không thể giám sát hoạt động của từng thành phần, do đó không thể làm cho từng thành phần ở điểm hoạt động tốt nhất và cấu hình thành phần không linh hoạt.
②Bộ biến tần tập trung chiếm diện tích lớn và không linh hoạt trong việc lắp đặt.
③ Việc bảo trì hệ thống tương đối phức tạp do tiêu thụ điện năng riêng và tiêu thụ điện năng cho thông gió và tản nhiệt trong phòng thiết bị.
Khi lựa chọn biến tần, cần lựa chọn biến tần phù hợp theo nhiều yếu tố khác nhau như địa hình, độ cao của công trình. Ví dụ, trong thiết kế các trạm phát điện trên mặt đất quy mô lớn ở các sa mạc có độ cao lớn ở Thanh Hải, các bộ biến tần tập trung thường được lựa chọn; trong các trạm điện quang điện trên núi, do kích thước khác nhau của các mảng thành phần được lắp đặt và sự sắp xếp tương đối phân tán của các thành phần, có thể chọn bộ biến tần. Và sử dụng MPPT đa kênh để theo dõi nhằm tối đa hóa việc tạo ra năng lượng.
3. Thiết kế mạch thu
Đối với thiết kế mạch thu của trạm điện quang điện, đối với những khu vực có lớp đất dày có thể đào được thì thường áp dụng giải pháp chôn trực tiếp cáp, đây cũng là giải pháp kinh tế nhất; nếu bề mặt là đá và không thể đào được, cáp dọc theo sơ đồ đặt cầu. Đối với các điều kiện mặt đất phức tạp, dao động lớn hoặc bố trí rải rác của các mảng quang điện, việc lắp đặt trên cao thường được áp dụng dưới dạng tháp. Trong quá trình thiết kế tuyến thu phải lựa chọn phương án thiết kế tiết kiệm, hợp lý theo bản đồ địa hình chi tiết và địa hình khu vực xây dựng công trình trạm điện, tránh tối đa việc thi công khó khăn.
4. Thiết kế nối đất
Trong thiết kế nối đất của trạm điện quang điện, ngoài việc tính toán điện trở nối đất theo điện trở suất do đơn vị khảo sát địa chất cung cấp, điều kiện địa chất như ăn mòn đất cục bộ cũng cần được quan tâm. Vật liệu nối đất chống ăn mòn mạnh. Nếu điện trở nối đất tính toán không đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, các biện pháp giảm điện trở tiết kiệm nên được lựa chọn theo điều kiện của dự án.