光伏電站運維創(chuàng)新及技改方法

INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件清洗前后對比灰塵影響嚴重：國內大型地面光伏電站建設區(qū)域的自然環(huán)境惡劣、清潔維護方式落后，光伏系統實際輸出功率受到灰塵、積垢的影響較嚴重，西北主要光伏建設地區(qū)尤其突出。1.光伏組件清洗技術發(fā)展及案例INNOVATIONINSTITUTE—太陽能創(chuàng)新學院—灰塵影響組件的原理△E2E12EEEE2E2E1E1B.侵蝕狀況下光伏傳播示意圖C.灰塵覆蓋下的組件紅外影像□灰塵通過遮蔽到達光伏組件的光線，從而影響組件陣列的發(fā)電量；□灰塵通過與光伏組件的導熱性差異，影響光伏組件表面散熱，從而影響光伏組件陣列的光電轉換效率；□具有酸堿特性的灰塵沉積到光伏組件表面，經過長時間的侵蝕之后板面會粗糙不平，這將有利于灰塵的積聚，增加對太陽光的漫反射，降低了透過率。INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—A.松散形態(tài)B.點片狀C.溝渠條狀D.鹽堿磧□未吸收水分與雨水拍濺：其形態(tài)平整、均勻、松散，并且與光伏組件表面粘著力較小，非常便于清除；□吸收水分與雨水拍濺：其形態(tài)變成點狀、片狀、溝渠的條狀，具有較堅固的外殼，并且粘附在光伏陣列表面較難清除，甚至在光伏組件表面形成極難清除的鹽堿磧。1.光伏組件清洗技術發(fā)展及案例INNOVATIONINSTITUTE影響組件灰塵的積累的主要因素化學特性生物靜電特性大小形狀1、組件陣列4、灰塵化學特性生物靜電特性大小形狀1、組件陣列4、灰塵2、位置特點植被人流 車輛交通溫度濕度風速風向3、環(huán)境5、光伏組件玻璃風速風向3、環(huán)境5、光伏組件玻璃玻璃表面紋理玻璃表面涂層INNOVATIONINNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件下邊框的影響我國光伏系統輸出功率受灰塵影響約20%左右。1.光伏組件清洗技術發(fā)展及案例INNOVATIONINSTITUTE雨水沖刷陣列表面的消塵過程積積在量時間組件表面積塵量變化規(guī)律□消塵的過程與降雨量與降雨速度有直接關系；口極少量的降雨僅能將光伏組件表面的灰塵打濕，或者使積塵隨雨水移動到光伏組件的相對較低的位置，并不能使灰塵完全脫離光伏組件；□而灰塵中的鹽堿成分溶于水后會更緊密的附著在光伏組件的表面。組件清洗——水洗INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—1.光伏組件清洗技術發(fā)展及案例組件清洗——水洗INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—用灑水車清洗組件；車輛價格10萬元，有兩家電站正在或正準備使用1.光伏組件清洗技術發(fā)展及案例組件清洗——干洗INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—·采用長柄絨拖布配合專用洗塵劑進行清洗·干洗的工作周期約為3天/10MW費用約為10000-12000元/10MW·采用長柄絨拖布配合專用洗塵劑進行清洗價格50元/3.78升的作用，增強塵推吸塵去污能力，能有效地避免價格50元/3.78升的作用，增強塵推吸塵去污能力，能有效地避免在清掃時的灰塵沙粒飛揚。只要輕輕拍打塵·多用于酒店，賓館等地的清潔工作組件清洗——干洗INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—INNOVATIONINNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—·平均40秒清洗兩塊組件，1200塊/人/天·對于污染較為嚴重組件，干洗組件以后可以帶來20%至50%的工作電流的提高·對于經常清洗的組件，工作電流可以提高5%-10%?！嶒灉y得干洗可帶來平均30.3%的工作電流提高INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件清洗——水洗··水洗價格約為0.2元/m2的拖拉機，吉普車或灑水車，配合不超過0.4MPa的壓力噴水清洗組件留有水漬耗費人力1.光伏組件清洗技術發(fā)展及案例INNOVATIONINSTITUTE人工清洗缺點1、清洗費時費力，成本高昂，水洗浪費大量水資源；2、清洗速度慢，電站不能快速提高發(fā)電量；3、清洗時人工用力不均，對組件造成傷害，電池片隱裂增加；4、干洗方式容易在組件留有灰塵抹痕跡，水洗方式容易在組件表面留有水漬，清洗效果不佳；·人工作業(yè)只能在白天，晚上不能工作。國外組件清洗設備INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—INNOVATIONINSTITUTE國外組件清洗設備圖片來自網絡圖片來自網絡□各光伏電站建設區(qū)域環(huán)境差別較大，目前都已經重視組件陣列維護工作，并償試采用新設備清潔；□以工程車輛為載體改裝的清潔設備功率大、效率高，操作方式各異，難度差別較大。INNOVATIONINNOVATIONINSTITUTE一太陽能創(chuàng)新學院—國外組件清洗設備INNOVATIONINSTITUTE□清潔1MWp光伏陣列的灰塵與污垢需耗時3小時，用水量為3立方米；口設備的自動化控制系統，使得操作非常方便，操作復雜程度低于農用收割機□可夜間進行清潔工作，不影響白天正常發(fā)電；INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—INNOVATIONINSTITUTE40%20%50已清潔組串電流提升率光伏陣列輸出電流的清潔效果對比曲線□清潔后的光伏陣列日均發(fā)電量顯著提高8%以上，1MWp當日發(fā)電量提高400KWh。光伏組件智能清掃機器人INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—清掃機器人的優(yōu)點INNOVATIONINSTITUTE與傳統清潔方式相比，機器人清洗有如下十大優(yōu)勢：1.自供電，并帶有儲能，無需提供外部電源；2.智能控制、無人值守，節(jié)省人工費用；3.節(jié)能環(huán)保，節(jié)約用水；4.運行頻次自由設定，根據場區(qū)環(huán)境定期清潔；5.故障自動警示，無障礙行走；6.一次性投入，運維成本低；7.機器人可以清掃組件積雪；8.清掃效果顯著,不會留有水漬等；9.機器人清掃用力均勻，不會造成電池片隱裂；10.機器人可以夜間工作。INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—測試情景參數組件規(guī)格VOC(開路電壓)VMPP(組件峰值電壓)IMPP(組件峰值電流)ISC(短路電流)PMAX(組件峰值功率)第一次測試第二次測試測試時間1月31日12:30(測試組件3天未清潔)2月11日13:00(測試組件10天未清潔)瞬時輻射值900W/m2左右600W/m2左右INNOVATIONINSTITUTE測試數據對比參數Parameter第一次測試(3天未清潔)第二次測試(10天未清潔)清潔前清潔后清潔前清潔后VOC(開路電壓)VMPP(組件峰值電壓)IMPP(組件峰值電流)ISC(短路電流)PMAX(組件峰值功率)FF(填充因子)IRR(輻照度)TC(溫度)測試結果INNOVATIONINSTITUTE計算方法：(清潔后功率-清潔前功率)/清潔前功率第一次測試清潔前清潔后效率提升PMAX(最大功率)IRR(輻射度)第二次測試PMAX(最大功率)7.1%IRR(輻射度)INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件清洗——免洗涂料ü光伏組件沒有使用抗反膜時可以采用此種清洗劑ü價格為$3~5/m2INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—2.光伏組件鍍膜增發(fā)電技術INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—2.光伏組件鍍膜增發(fā)電技術INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—-0.14%-1.37%圖4:試驗主要數據對比表INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE一太陽能創(chuàng)新學院—SSG材料是一種功能性水基溶液，主要組分為無機氧化物和二氧化鈦。在玻璃表面噴涂SSG,可不經過熱處理快速形成無機納米結構的膜層，該膜層主要由二氧化鈦粒子(TiO2)及一些化學連接鍵構成，這些化學鍵能在基材表面與二氧化鈦粒子之間生成一種特殊的金屬氧化物連接橋(M-0-M),使二氧化鈦納米粒子在常溫條件下與光伏組件玻璃表面進行化學健合(非物理結合),形成一層厚度約為150nm的無色透明自清潔防護膜，超強結合力可以保證膜層在組件壽命25年內，一直存在于組件表面。有效的功能性納米粒子具有較大的比表面積同基材形成了強大的有效的功能性納米粒子具有較大的比表面積0-非聚合的單體，能經受住更長的持續(xù)時間SSG二氧化鈦粒子SEM圖像SSG與玻璃結合方式示意圖?2.光伏組件鍍膜增發(fā)電技術太陽能創(chuàng)新學院—項目噴涂一年效果青海格爾木項目INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件除雪設計INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件被積雪覆蓋由于重力勢能較高，上端的組件積雪先滑落INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件除雪設計上方組件積雪透過上下組件縫隙從后端滑落3.組件除雪除灰設計解決方案組件除雪設計·組件融雪——研究結果ü工作中的組件融雪速度大于開路組件ü組件從上端開始融雪，開始融雪后，組件積雪深度出現差異，上小下大。ü組件融雪呈卷曲狀從后端滑落，如果組件上下間距較小則會造成堵塞，影響融雪速度。ü組件積雪厚度有極限值，當厚度達到極限之后，組件停止積雪。ü據運維人員介紹，已并網的電站雪停后，組件積雪一般在一個上午即可消融完畢。INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件除雪INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件除雪INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—組件除灰設計INNOVATIONINSTITUTE組件除灰設計1、選用無邊框組件；2、傾角大于5度設計；INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—4.光伏電站技改案例詳解技改內容-不同的安裝傾角INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—此屋頂為弧形屋面，組件傾角不同，混接入集中式逆變器，導致逆變器MPPT追蹤不準，影響發(fā)電量。解決方案：1、集中式逆變器更換為組串式逆變器；2、改變少部分組件傾角(支架結構調整);建議選2INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—不考慮陰影不考慮女兒墻高度INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—INNOVATIONINSTITUTE太陽能創(chuàng)新學院—4.光伏電站技改案例詳解INNOVA