一、目的
光伏組件表面污穢會嚴重影響光伏組件的發電效率,制約電站有效輸出負荷的輸出,導致電站發電量下降。運行光伏電站何時對電池組件進行清掃,取得最佳經濟效益,一直是困擾光伏發電運營管理的主要問題之一,因此研究分析污穢影響對光伏電站高效運行具有重要意義。
(一)了解電站所及處地區全年、季、月、日光伏組件污穢程度及特點。
(二)準確判斷光伏電站污穢對組件發電效率的影響,采用科學的數據分析,為確定光伏電池組件清掃時機提供依據,使清掃效果和經濟效益最大化。
(三)通過該系統獲取的發電量、輻照度、組件溫度等數據可以分析溫度對組件發電效率的影響,與電站設備相互核對技術參數的準確性。
(四)通過該系統采集的電池組件自動清洗、人工清掃、自然狀態的大量實地數據,為科學的、定量、定性的分析污穢對光伏組件發電量影響提供了第一手現場數據支持。
二、系統構成及原理
污穢分析系統分為電池板清洗單元、污穢采樣單元和污垢影響分析三個單元。
(一)系統選取三個環境、地勢、設備完全一致的光伏發電單元作為樣本。三個單元中一組安裝自動清掃系統,作為清潔單元取樣,一組不做任何處理,作為自然環境取樣,一組采用人工清掃,作為人工清掃取樣。
(二)在三個單元均安裝了電流、電壓、組件溫度、輻照度傳感器進行數據采集。采集的數據通過通信電纜傳至逆變器室內工程師站,通過系統軟件對采集的數據進行處理、分析。同時工程師站還具有報警功能,可對系統出現的問題及時進行報警。
三、發電量計算
(一)電站安裝的污穢測試系統,共安裝了一個匯流箱單元(16路共計16組支架,合計320塊電池組件)。
(二)通過各支路發電量同人工清掃組和自然環境組進行對比,可以對電站整體清掃后的發電情況進行計算得到該日的多發電量Q多,進而得出多日增發電量Q總。
Q多=【(Q清-Q對)/320】*T
Q總=Q1+Q2……Qn
注:Q多多發電量,Q清清掃區發電量,Q對照組發電量(自然環境組),T光伏組件總數。
得到多發電量Q總后,進而可以計算出多發電量的百分比數D。
D= Q總/W (W為電站實際發電量 )
(三)那么當D達到一定數值時,就可認為達到了污穢臨界值E,由于電站污穢系統剛剛投運,污穢測試系統還沒有積累足夠的數據進行分析得出E值。E確定后可將E值輸入測試系統,達到自動報警的功能。
四、經濟分析
(一)按照有關經驗數據經過清掃后,電站可以提高發電量約5%—10%。
(二)通過污穢測試分析系統及時、準確掌握電站光伏組件污穢情況,及時安排清掃工作,按照60MWp光伏電站年9400萬kWh發電量計算,每年可以實現多發電量470萬kWh,實現利潤470kWhX1元/kWh=470萬元。
綜上所述,通過污穢測試系統準確分析掌握電站光伏組件污穢情況,可有效提高電站發電量,提高電站盈利能力。