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Wie kann die Effizienz der Photovoltaik-Stromerzeugung verbessert werden?

Feb 28 , 2018

Generell sind wir der Meinung, dass der Wirkungsgrad der photovoltaischen Stromerzeugung auf 75%-80% ausgelegt ist und während des Betriebs nach diesem Standard betrieben werden sollte. Aber in Wirklichkeit hat es eine solche Situation vorgefunden: Der Wirkungsgrad beträgt heute 95 %, morgen jedoch nur noch 55 %. Und es gibt viele Schwankungen der Effizienzwerte im Monat. Jeder hat also Zweifel an der Effizienz des Kraftwerkssystems: Stimmt etwas mit dem Monitoring-System nicht? Oder stimmt was mit dem Kraftwerk nicht? Wie kann die Effizienz der Photovoltaik-Stromerzeugung verbessert werden?

Die erzeugte Energie eines Photovoltaik-Kraftwerks wird von drei Faktoren bestimmt: Systemkapazität, Spitzenzeiten und Systemeffizienz. Bei der Festlegung von Standort und Größe des Kraftwerks werden grundsätzlich die ersten beiden Faktoren bestimmt. Die Systemeffizienz ist der wichtigste Durchbruch zur Steigerung der Stromerzeugung. Durch die Kombination dieser drei Faktoren kann die Verbesserung der Stromerzeugungseffizienz von Photovoltaik-Kraftwerken von den folgenden Aspekten ausgehen

1. Sonnenstrahlung

Bei konstantem Umwandlungswirkungsgrad des Photovoltaikmoduls wird die von der Photovoltaikanlage erzeugte Strommenge durch die Intensität der Sonneneinstrahlung bestimmt. Unter normalen Umständen beträgt der Nutzungswirkungsgrad einer Photovoltaikanlage für die Sonneneinstrahlung nur etwa 10 %. Daher müssen die Intensität der Sonneneinstrahlung, die spektralen Eigenschaften und die klimatischen Bedingungen berücksichtigt werden.

2. Neigungswinkel des Photovoltaikmoduls

Der Azimut des PV-Moduls wird im Allgemeinen in Südrichtung gewählt, um die Stromerzeugung pro Einheitskapazität des PV-Kraftwerks zu maximieren. Solange es innerhalb von ±20° . liegt von genau Süden, es wird keinen großen Einfluss auf die Menge der Stromerzeugung haben. Wenn möglich, sollte es 20° . sein so weit wie möglich nach Südwesten.

3. Effizienz und Qualität der Photovoltaikmodule

Berechnungsformel: theoretische Stromerzeugung = jahresdurchschnittliche Gesamtsonnenstrahlung * Gesamtfläche der PV-Module * photoelektrischer Umwandlungswirkungsgrad und der Einfluss des photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrads auf die Stromerzeugung des Kraftwerks ist relativ einfach.

4. Ausgleichsverlust von Photovoltaikmodulen

Jede Reihenschaltung führt zu Stromverlusten aufgrund von Stromunterschieden der PV-Module; Jede Parallelschaltung führt zu einem Spannungsverlust aufgrund der Spannungsdifferenz der PV-Module. Der Verlust kann mehr als 8% erreichen. Um den Anpassungsverlust zu reduzieren und die Stromerzeugung des Kraftwerks zu erhöhen, müssen wir folgende Aspekte beachten: 1. Reduzieren Sie den Anpassungsverlust, versuchen Sie, die PV-Module mit konstantem Strom zu verwenden; 2. Die Dämpfung der PV-Module sollte möglichst gleichmäßig sein; 3. Verwenden Sie eine Isolationsdiode.

5. Sorgen Sie für eine gute Belüftung des PV-Moduls

Die Daten zeigen, dass die Ausgangsleistung des PV-Moduls aus kristallinem Silizium pro 1 °C Temperaturanstieg um 0,04 % sinkt. Daher ist es notwendig, den Einfluss der Temperatur auf die Stromerzeugung zu vermeiden und gute Belüftungsbedingungen aufrechtzuerhalten.

6. Der Verlust durch Staub ist nicht zu unterschätzen

Die Platte des kristallinen Siliziums besteht aus gehärtetem Glas, und eine langfristige Einwirkung der Luft führt zu einer Ansammlung von organischen Stoffen und einer großen Menge an Staub. Die Staubblockierung verringert die Leistungseffizienz der PV-Module und wirkt sich direkt auf die Stromerzeugung aus. Es kann auch "Hot-Spot"-Effekte von PV-Modulen verursachen, die zu Bauteilschäden führen können.

7. Schatten und Schnee

Bei der Standortwahl von Photovoltaik-Kraftwerken ist auf die Abschirmung von Licht zu achten. Vermeiden Sie Bereiche, die das Licht blockieren könnten. Nach dem Schaltungsprinzip wird bei Reihenschaltung der PV-Module der Strom durch das PV-Modul mit dem geringsten Strom bestimmt. Ein Schatten auf einem PV-Modul wirkt sich also auf die Stromerzeugung dieser PV-Modulserie aus. Ebenso sollte der Schnee rechtzeitig entfernt werden.

8. Maximale Ausgangsleistungsverfolgung (MPPT)

Der MPPT-Wirkungsgrad ist ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung der Stromerzeugung von PV-Wechselrichtern und seine Bedeutung geht weit über den Wirkungsgrad des PV-Wechselrichters selbst hinaus. Die MPPT-Effizienz ist gleich der Hardware-Effizienz multipliziert mit der Software-Effizienz. Die Hardwareeffizienz wird hauptsächlich durch die Genauigkeit des Stromsensors und die Genauigkeit der Abtastschaltung bestimmt. Die Softwareeffizienz wird durch die Abtastfrequenz bestimmt. Es gibt viele Möglichkeiten, MPPT zu implementieren, aber egal welche Methode verwendet wird, zuerst wird die Leistungsänderung der PV-Module gemessen und dann auf die Leistungsänderung reagiert. Die Schlüsselkomponente dieser Steuerung ist der Stromsensor. Seine Genauigkeit und sein Linearitätsfehler bestimmen direkt die Hardwareeffizienz. Die Abtastfrequenz der Software wird auch durch die Genauigkeit der Hardware bestimmt.

9. Leitungsverluste reduzieren

In der Photovoltaikanlage macht das Kabel einen kleinen Anteil aus, aber der Einfluss des Kabels auf die Stromerzeugung ist nicht zu vernachlässigen. Es wird empfohlen, den Leitungsverlust der DC- und AC-Kreise des Systems auf 5 % zu beschränken. Die Kabel im System müssen den Anforderungen wie der Isolationsleistung, der Hitze- und Flammbeständigkeit, der Feuchtigkeits- und Lichtbeständigkeit, der Art der Kabelader und der Kabelgröße usw.

10. Die Effizienz des Wechselrichters

Der PV-Wechselrichter ist die Hauptkomponente und ein wichtiger Bestandteil der Photovoltaikanlage. Um den normalen Betrieb des Kraftwerks zu gewährleisten, ist es besonders wichtig, den Wechselrichter richtig zu konfigurieren und auszuwählen. Neben den technischen Spezifikationen der gesamten Photovoltaik-Stromerzeugungsanlage und dem Hinweis auf das vom Hersteller bereitgestellte Produkthandbuch werden im Allgemeinen folgende technische Indikatoren berücksichtigt: 1. Nennausgangsleistung 2. Ausgangsspannungsanpassungsleistung 3. Wirkungsgrad 4. Startleistung .

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