โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สูญเสียตรงไหน?

การสูญเสียโรงไฟฟ้าจากการสูญเสียการดูดซับแผงโซลาร์เซลล์และการสูญเสียอินเวอร์เตอร์
นอกจากผลกระทบของปัจจัยทรัพยากรแล้ว ผลผลิตของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ยังได้รับผลกระทบจากการสูญเสียอุปกรณ์การผลิตและการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าอีกด้วย ยิ่งอุปกรณ์โรงไฟฟ้าสูญเสียมากเท่าไร การผลิตไฟฟ้าก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น การสูญเสียอุปกรณ์ของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์นั้นมีอยู่ 4 ประเภทหลักๆ ได้แก่ การสูญเสียการดูดซับแผงโซลาร์เซลล์แบบสี่เหลี่ยม การสูญเสียอินเวอร์เตอร์ การสูญเสียหม้อแปลงกล่องและสายรวบรวมพลังงาน การสูญเสียสถานีบูสเตอร์ เป็นต้น

(1) การสูญเสียการดูดซับของแผงโซลาร์เซลล์คือการสูญเสียพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ผ่านกล่องรวมสัญญาณไปยังปลายอินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์ ซึ่งรวมถึงการสูญเสียความล้มเหลวของอุปกรณ์ส่วนประกอบโซลาร์เซลล์ การสูญเสียการป้องกัน การสูญเสียมุม การสูญเสียสายเคเบิล DC และการสูญเสียสาขาของกล่องรวมสัญญาณ
(2) การสูญเสียอินเวอร์เตอร์หมายถึงการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากการแปลงอินเวอร์เตอร์ DC เป็น AC ซึ่งรวมถึงการสูญเสียประสิทธิภาพการแปลงอินเวอร์เตอร์และการสูญเสียความสามารถในการติดตามพลังงานสูงสุดของ MPPT
(3) การสูญเสียของสายไฟและหม้อแปลงกล่องคือการสูญเสียพลังงานจากปลายอินพุต AC ของอินเวอร์เตอร์ผ่านหม้อแปลงกล่องไปยังมิเตอร์ไฟฟ้าของแต่ละสาขา ซึ่งรวมถึงการสูญเสียเต้าเสียบอินเวอร์เตอร์ การสูญเสียการแปลงหม้อแปลงกล่อง และการสูญเสียสายในโรงงาน
(4) การสูญเสียของสถานีเสริมกำลังคือการสูญเสียจากมิเตอร์ไฟฟ้าของแต่ละสาขาผ่านสถานีเสริมกำลังไปยังมิเตอร์เกตเวย์ ซึ่งรวมถึงการสูญเสียหม้อแปลงหลัก การสูญเสียหม้อแปลงสถานี การสูญเสียบัส และการสูญเสียสายอื่น ๆ ในสถานี

หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลเดือนตุลาคมของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สามแห่งที่มีประสิทธิภาพโดยรวม 65% ถึง 75% และมีกำลังการผลิตติดตั้ง 20MW, 30MW และ 50MW ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการสูญเสียการดูดซับของแผงโซลาร์เซลล์และการสูญเสียอินเวอร์เตอร์เป็นปัจจัยหลักที่มีผลต่อผลผลิตของโรงไฟฟ้า ในจำนวนนี้ แผงโซลาร์เซลล์มีการสูญเสียการดูดซับสูงสุด คิดเป็นประมาณ 20~30% รองลงมาคือการสูญเสียอินเวอร์เตอร์ คิดเป็นประมาณ 2~4% ในขณะที่การสูญเสียของสายไฟและหม้อแปลงกล่องและการสูญเสียของสถานีเสริมกำลังค่อนข้างน้อย โดยรวมกันประมาณ คิดเป็นประมาณ 2%
จากการวิเคราะห์เพิ่มเติมของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ 30MW ดังกล่าวข้างต้น พบว่าการลงทุนก่อสร้างอยู่ที่ประมาณ 400 ล้านหยวน โรงไฟฟ้าสูญเสียพลังงานในเดือนตุลาคม 2559 อยู่ที่ 2,746,600 กิโลวัตต์ชั่วโมง คิดเป็น 34.8% ของการผลิตพลังงานตามทฤษฎี หากคำนวณที่ 1.0 หยวนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง จะพบว่าในเดือนตุลาคม สูญเสียพลังงานทั้งหมด 4,119,900 หยวน ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้า

วิธีลดการสูญเสียโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และเพิ่มการผลิตไฟฟ้า
ในบรรดาการสูญเสียทั้งสี่ประเภทของอุปกรณ์โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ การสูญเสียของสายรวบรวมและกล่องหม้อแปลง และการสูญเสียของสถานีเสริมแรง มักเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับประสิทธิภาพของอุปกรณ์นั้นเอง และการสูญเสียค่อนข้างเสถียร อย่างไรก็ตาม หากอุปกรณ์ล้มเหลว ก็จะทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานจำนวนมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้ตามปกติและเสถียร สำหรับแผงโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์ การสูญเสียสามารถลดให้เหลือน้อยที่สุดได้โดยการก่อสร้างในระยะเริ่มต้นและการดำเนินการและการบำรุงรักษาในภายหลัง การวิเคราะห์เฉพาะมีดังนี้

(1) ความล้มเหลวและการสูญเสียของโมดูลโฟโตวอลตาอิคและอุปกรณ์กล่องรวมสัญญาณ
มีอุปกรณ์โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมาก โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 30 เมกะวัตต์ในตัวอย่างข้างต้นมีกล่องรวม 420 กล่อง ซึ่งแต่ละกล่องมี 16 สาขา (รวม 6,720 สาขา) และแต่ละสาขามีแผง 20 แผง (รวม 134,400 แบตเตอรี่) จำนวนอุปกรณ์ทั้งหมดนั้นมหาศาล ยิ่งจำนวนมากขึ้น ความถี่ของความล้มเหลวของอุปกรณ์ก็จะยิ่งสูงขึ้น และการสูญเสียพลังงานก็จะยิ่งมากขึ้น ปัญหาทั่วไป ได้แก่ การไหม้ของโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ ไฟไหม้ที่กล่องรวมสาย แผงแบตเตอรี่แตก การเชื่อมสายไฟผิดพลาด ความผิดพลาดในวงจรสาขาของกล่องรวม ฯลฯ เพื่อลดการสูญเสียของส่วนนี้ ในแง่หนึ่ง เราต้องเสริมการยอมรับการสร้างเสร็จสมบูรณ์และมั่นใจผ่านวิธีการตรวจสอบและการยอมรับที่มีประสิทธิภาพ คุณภาพของอุปกรณ์โรงไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับคุณภาพ รวมถึงคุณภาพของอุปกรณ์โรงงาน การติดตั้งและจัดเรียงอุปกรณ์ที่ตรงตามมาตรฐานการออกแบบ และคุณภาพการก่อสร้างของโรงไฟฟ้า ในทางกลับกัน จำเป็นต้องปรับปรุงระดับการทำงานอัจฉริยะของโรงไฟฟ้าและวิเคราะห์ข้อมูลการทำงานผ่านวิธีการเสริมอัจฉริยะเพื่อค้นหาแหล่งที่มาของความผิดพลาดในเวลาที่เหมาะสม ดำเนินการแก้ไขปัญหาแบบจุดต่อจุด ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของบุคลากรฝ่ายปฏิบัติการและบำรุงรักษา และลดการสูญเสียของโรงไฟฟ้า
(2) การสูญเสียเงา
เนื่องมาจากปัจจัยต่างๆ เช่น มุมการติดตั้งและการจัดวางแผงโซลาร์เซลล์ แผงโซลาร์เซลล์บางแผงจึงถูกปิดกั้น ซึ่งส่งผลต่อกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกจากแผงโซลาร์เซลล์และนำไปสู่การสูญเสียพลังงาน ดังนั้นในระหว่างการออกแบบและก่อสร้างโรงไฟฟ้า จึงจำเป็นต้องป้องกันไม่ให้แผงโซลาร์เซลล์อยู่ในเงามืด ในเวลาเดียวกัน เพื่อลดความเสียหายที่เกิดกับแผงโซลาร์เซลล์จากปรากฏการณ์จุดร้อน ควรติดตั้งไดโอดบายพาสในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อแบ่งสตริงแบตเตอรี่ออกเป็นหลายส่วน เพื่อให้แรงดันไฟและกระแสไฟฟ้าของสตริงแบตเตอรี่สูญเสียไปตามสัดส่วน เพื่อลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้า

(3) การสูญเสียมุม
มุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 10° ถึง 90° ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ และโดยปกติจะเลือกละติจูด การเลือกมุมจะส่งผลต่อความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ในแง่หนึ่ง และในอีกด้านหนึ่ง การผลิตพลังงานของแผงโซลาร์เซลล์จะได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ฝุ่นและหิมะ การสูญเสียพลังงานที่เกิดจากหิมะปกคลุม ในเวลาเดียวกัน มุมของแผงโซลาร์เซลล์สามารถควบคุมได้ด้วยวิธีการเสริมอัจฉริยะเพื่อปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลและสภาพอากาศ และเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตพลังงานของโรงไฟฟ้าให้สูงสุด
(4) การสูญเสียอินเวอร์เตอร์
การสูญเสียอินเวอร์เตอร์สะท้อนให้เห็นในสองด้านเป็นหลัก หนึ่งคือการสูญเสียที่เกิดจากประสิทธิภาพการแปลงของอินเวอร์เตอร์ และอีกประการหนึ่งคือการสูญเสียที่เกิดจากความสามารถในการติดตามพลังงานสูงสุดของ MPPT ของอินเวอร์เตอร์ ทั้งสองแง่มุมถูกกำหนดโดยประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์เอง ประโยชน์ของการลดการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์ผ่านการทำงานและการบำรุงรักษาในภายหลังนั้นเล็กน้อย ดังนั้น การเลือกอุปกรณ์ในระยะเริ่มต้นของการสร้างโรงไฟฟ้าจึงถูกล็อกไว้ และการสูญเสียจะลดลงโดยการเลือกอินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพดีกว่า ในระยะการทำงานและการบำรุงรักษาในภายหลัง ข้อมูลการทำงานของอินเวอร์เตอร์สามารถรวบรวมและวิเคราะห์ได้โดยใช้วิธีการอัจฉริยะเพื่อให้การสนับสนุนการตัดสินใจสำหรับการเลือกอุปกรณ์ของโรงไฟฟ้าแห่งใหม่

จากการวิเคราะห์ข้างต้นจะเห็นได้ว่าการสูญเสียจะทำให้เกิดการสูญเสียครั้งใหญ่ในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ และประสิทธิภาพโดยรวมของโรงไฟฟ้าควรได้รับการปรับปรุงโดยลดการสูญเสียในพื้นที่สำคัญก่อน ในแง่หนึ่ง มีการใช้เครื่องมือการยอมรับที่มีประสิทธิภาพเพื่อรับประกันคุณภาพของอุปกรณ์และการก่อสร้างโรงไฟฟ้า ในอีกแง่หนึ่ง ในกระบวนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาโรงไฟฟ้า จำเป็นต้องใช้เครื่องมือเสริมอัจฉริยะเพื่อปรับปรุงระดับการผลิตและการทำงานของโรงไฟฟ้าและเพิ่มการผลิตไฟฟ้า