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先定一個小目標:裝一套99%的人都點贊的光伏系統!

   2017-10-19 索比光伏網28810
核心提示:王健林的小目標火遍了整個網絡,先不說掙個一個億,安裝一套光伏系統還是可行的。隨著光伏系統成本價格的降低、民眾意識的逐漸增
 王健林的小目標火遍了整個網絡,先不說掙個一個億,安裝一套光伏系統還是可行的。隨著光伏系統成本價格的降低、民眾意識的逐漸增強,光伏已不再觸不可及。那么安裝一套怎樣的光伏系統,可以讓99%的人都點贊呢?

安全永遠都是第一位

近兩年來,中國的分布式呈現爆發式的增長,超越了歐美國家,一躍成為世界第一光伏大國。與此同時,光伏安全事故層出不窮。安全問題涉及我們的生命,永遠是最值得被關注的。

案例:



 
2016年7月27日,臺北市出現攝氏38.5度高溫。位于公館的自來水園區于下午2點左右失火,經勘查發現是園區內的屋頂型太陽能板起火,起火原因初步判斷是過熱導致電線起火,光伏電纜、電線質量安全隱患問題不容忽視。

光伏電站的安全風險主要包括由于自然因素、設備本身造成的電擊、電弧、火災風險,人為盜竊、人為破壞以及操作人員誤操作造成的電站及人身安全危險。

檢測不當造成設備短路
 


 
自然雷擊造成光伏火災

根據德國某著名保險公司在光伏領域的實際業務的數據中可以得出:光伏電站的過電壓和火災事故數量占到總量一半以上,所帶來的經濟效益損失巨大,且危害到了用戶的人身安全。

在光伏電站的火災中,80%以上的著火是由于直流側的故障,由直流高壓引起的電弧火花是光伏火災的“元兇”。光伏電站存在大量直流電纜及直流設備。直流電沒有過零點,開關元件在斷開故障電流時,電壓會一直存在,電弧持續存在,必須拉開足夠的弧長距離才能夠可靠熄弧。光伏場區分布面積大、電纜分布面積廣、接線不良、電纜絕緣破損等都會引起拉弧。具有較高熱能的電弧使得電站存在火災隱患, 因此光伏電站的特殊性要求前期設計時對于電氣設備選型、線纜選型等設計工作需要重點考慮其直流性、阻燃性。在遵守各種設計規范的前提下,合理設備選型并充分考慮光伏發電的特殊性是消除電站火災隱患的關鍵。

應對措施:

① 合理設計布置線路路徑,降低線纜損耗,減少火災隱患;

② 合理設備選型,防止由過電壓、電弧引起的電站安全隱患;

方案一:微型逆變器方案

微型逆變器為全并聯電路設計,組件之間不再有電壓疊加,直流電壓小于60伏(不高于組件最高輸出直流電壓),徹底解決了由于高壓直流拉弧引起火災的風險,同時也解決了當房屋起火時,因光伏電站而阻礙了施救的問題。
方案二:優化器方案

優化器系統具有組件級遠程監控、關斷、MPPT功能。當逆變器與電網斷開時,交流端輸出為0V時,直流優化器會自動切斷連接,實現組件級別的關斷,相當于一塊組件加連接了一個關斷器,真正意義上的消除了組件串聯形成的直流高壓。

多安裝,多發電!

通常而言,北半球安裝光伏組件通常是正南朝向,但實際情況往往正南方向的屋頂面積有限,如果僅僅局限于“正南”,安裝的光伏系統容量就會很小。隨著補貼的發放,越來越多的人傾向于多安裝光伏板,甚至把屋頂鋪滿光伏板,不僅可以發電、隔熱而且還美觀大方。

不同方向、傾角的組件由于受到光照強度的不同,那么就會造成一串電路中組件失配引起發電量的損失。另外,屋頂光伏電站很可能有樹木、鳥糞、煙囪等陰影遮擋的影響,據測算,小小的電線遮擋可以造成20%~30%的發電量損失。安裝光伏電站時,應提前合理規劃,盡量避免陰影遮擋,減少發電量損失。



 
微型逆變器系統中每臺逆變器都具有獨立的MPPT功能,可將每塊組件的輸出優化在最大功率點附近。由于沒有‘短板’效應,組件失配、部分陰影遮擋并不會對整串組件的發電量造成影響,使得每塊組件輸出最大化。一般來說,在相同條件下,微逆系統比組串系統的發電量高5%~15%。

25年使用壽命+可靠的質保

組件和逆變器是光伏系統的主要設備,光伏組件的使用壽命大概是25年-30年,使用年限過后,組件功率略有衰減,不會完全報廢,仍可發電。如此看來,逆變器的使用壽命變得至關重要。

 

 
過壓導致設備及器件破壞

光伏逆變器主要由印刷線路板、IGBT、直流母線電容器、液晶顯示屏幕組成。影響光伏逆變器壽命的瓶頸主要是電解電容。電容幾乎是所有電子器件中壽命最短的,受溫升和電流文波等因素影響非常大。相比于光伏組件而言,逆變器的壽命要短很多。主要原因是其母線電容一般使用電解電容,根據光伏逆變器普遍的工況推算,電解電容的壽命大概就是5~8年,所以逆變器的可靠壽命為5~8年。因此,在光伏系統25年的使用壽命中,一般需要更換2~3次逆變器。
 

 
光伏逆變器電路板

市面上大多數的組串式逆變器質保為5年,相比之下,昱能微型逆變器10年的質保時間給了用戶更大的保障。微型逆變器單機功率一般250W~1000W,單臺微逆功率小,且采用灌膠工藝,具有IP67防護等級。據測算,微逆在-40ºC到+65ºC的環境溫度范圍內,電氣參數基本穩定。微型逆變器的使用壽命為組串式逆變器的2-3倍,設計使用壽命長達25年,與組件使用壽命一致,更加符合光伏系統的設計使用。

強大的監控、運維功能

光伏電站生命周期長達25年,在整個周期中,系統的效益需要提升運維來實現。分布式光伏運維不僅僅是清洗太陽能電池板,還須定期檢查組件、逆變器、匯流箱等設備運行狀態,檢查溫度是否異常、外觀銹蝕、損壞,檢查電器電氣和機械連接是否安全、未受損等。

 

 
光伏系統中有成千上萬個接頭,特別是直流端任何一個接頭松了或者接觸不良,極易產生電弧,而電弧產生的高溫導致鄰近物質達到燃點而發生火災。因此,定期的運維是十分重要的。

系統中的組件、逆變器、配電箱等設備構成,設備來自不同的廠家,一旦設備出現故障,不利于排查,采用傳統的人工檢查方式,費時費力,且效率低。利用科技,智能監控就尤為重要。

微型逆變器,可輕松實現組件級別監控運維。如下圖:每一塊長方形代表一塊組件,監控畫面實時更新,顯示組件發電情況。單擊組件示意圖,將會顯示組件的位置行列號以及逆變器的序列號等信息。通過逆變器序列號以及組件排布圖,可以精準定位每一塊組件的位置。通過監控,可以清楚地看到每塊組件的發電情況。當任意一塊組件出現問題時,運維人員可以通過序列號等信息,在屋頂上清楚的找到“問題組件”,為系統的運維節省了大量的時間、人力物力。
 
 
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