夏天想要光伏電站高效安全輸出這些都要注意!

所以很多用戶普遍認為:夏天氣溫高且日照時間長,電站發電量相對提升,溫度越高發電量越大。但實際情況卻是:光伏電站也“怕熱”,悶熱、潮溼的持續高溫天氣會導致設備運行宕機和安全隱患,影響發電。在這個多雷暴的季節裡,光伏電站易遭到雷擊,導致設備毀壞,系統無法正常運行,因此,光伏電站的防雷設計將是影響光伏電站長期穩定、安全、可靠運行的關鍵因素。

夏天想要光伏電站高效安全輸出這些都要注意!

一、先來說說持續高溫天氣給電站帶來不良影響

1、造成組件功率損失 降低電站發電量

夏季光伏電站最怕高溫,局部溫度過高,會產生熱斑,影響光伏組件的壽命。光伏組件一般有3個溫度係數:開路電壓、峰值功率、短路電流。當溫度升高時,光伏組件的輸出功率會下降。光伏組件的峰值溫度係數大概在-0.38~0.44%/℃之間,即溫度升高,光伏組件的發電量降低,理論上面是溫度每升高一度,發電量降低0.44%左右。

2、影響逆變器核心部件使用壽命

環境溫度高,逆變器滿功率運行工作時溫度上升快,如果這時散熱不好,內部溫度過高,逆變器就會降功輸出,影響發電量。 其次高溫影響機器壽命,電子元器件的壽命與工作溫度有相當關係,散熱差的機器,元器件老化快,機器壽命短。

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3、容易產生PID效應 造成組件失效

PID效應又稱電勢誘導衰減,是電池組件的封裝材料和其上表面及下表面的材料,電池片與其接地金屬邊框之間的高電壓作用下出現離子遷移,而造成組件性能衰減的現象。光伏電站高溫天氣降溫不當,容易產生PID效應,造成組件失效。

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所以,光伏用戶要知道,夏季高溫並不等於電站高電量,反而會給電站增負,帶來諸多不良影響。掌握給電站降溫的方法才能確保電站穩定發電、收益最大。

二、怎麼給電站降溫來確保最大收益?

1逆變器通風

不管是組件還是逆變器,配電箱都要保持通風,確保空氣流通。對於屋頂光伏電站的組件,重要的是,不要為了多要發電量,而不合理地安排光伏電站組件的排布,造成組件和組件之間互相遮擋,同時影響散熱通風,導致發電量低。

所以,如果有人忽悠你在有限的面積上多安裝幾塊組件時,要當心。靠譜的品牌商在安裝前都會根據你家屋頂情況,在發電量最大化的前提下提供最合理的設計,而不是讓你多安幾塊組件。

對於光伏農業大棚的業主,通風要考慮一下了,可以在大棚後側光照盲區設置通風口,這樣不影響作物生長條件下,最大程度地保證光伏電站運行環境的溫度具有適宜性。

2光伏電站周圍有雜物及時清理

避免影響光伏電站的散熱,一定要保證光伏組件、逆變器、配電箱四周開闊,如有雜物堆積,及時清理。

3給逆變器配電箱搭個遮陽傘

戶用逆變器一般都是IP65防護等級,具備一定的防風、防塵、防水等級,但是,逆變器、配電箱工作時,本身也要散熱,所以在安裝逆變器、配電箱時最好裝在遮陽、避雨的地方,一定要露天安裝的話,那就給逆變器、配電箱做一個簡易的遮陽棚吧,防止太陽直射。避免使逆變器、配電箱溫度過高,影響發電量。

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夏天除了高溫天氣,還有颱風天氣的安全隱患:

有時我們會聽到 “大風颳過,某地光伏電站變成一片廢墟” 的報道,一座5kW的光伏電站費用大概需要4萬元,對於攢點錢不容易的農民朋友來說成本並不低,光伏電站曾經寶貝秒成廢是多麼慘痛的經歷。

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如果光伏電站都是“紙糊的”,為什麼颱風多發的浙江省還在大力扶持光伏電站?

實際上標準安裝的光伏電站,是能夠確保抵抗8-10級大風,承受暴雨、腐蝕等因素的破壞,安全穩定運行25年以上的。

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如何才能抵抗住這8-10級大風,必須把控好光伏電站的選址、設計、安裝、後期運維四個環節。

1、選址:確保建築物質量 綜合考慮安裝點要素

近年來,隨著輕型材料的出現,在設計時也要考慮這些建築材料被風吹走的危險,防止屋頂被氣流撕裂。目前家用分佈式光伏電站主要安裝在斜面屋頂和平屋頂。平屋頂又涵蓋了混凝土平屋面、彩鋼板平屋面、鋼結構平屋面、球節點屋面等。 對於光伏電站的安裝地也有講究,需要考慮安裝地點、安裝朝向、安裝角度、荷載要求以及排列方式及間距。由此看來,光伏電站的選址注意的安全主要是以下三個方面:

一是承重。要達到38kg/平米;

二是壽命。屋頂的壽命要大於光伏的設計壽命。

三是不立危地。要儘量避開風口和水口。

2、設計:提高組件強度

3給逆變器配電箱搭個遮陽傘

設計合適的擋風板 從電站設計來說,在權衡光伏電站成本與發電收益的同時,可適度提高光伏支架、組件壓塊等的強度設計要求,合理選擇具有更優抗風能力的組件傾角。除此以外,還可以考慮設計合適的擋風板。將擋風板固定安裝在支架系統後立柱上,板上開有若干導流口,具有導流和降低組件風壓的作用。支架系統的橫樑受力降低,基礎所受拉拔力降低,光伏電站結構安全係數提高。但後立柱受力增大,基礎所受軸向剪切力增大,需對基礎受力進行校核。在設計時,充分考慮光伏支架、組件強度以及建造合適的擋風板,可以有效降低強風對光伏電站的損傷。

3、安裝:選擇牢固支架 科學合理安裝

光伏電站抗風能力絕大部分由光伏支架強度決定,支架一般材質有鋁合金、碳鋼及不鏽鋼。理論上光伏支架的最大抗風能力216km/h,跟蹤支架最大抗風150km/h(大於13級風力)。但為什麼號稱能抗十三級颱風的支架,在遇上不到十三級風力的大風時就被“吹飛”了呢? 可能由於安裝公司為了節約型鋼,在平屋頂安裝了三排光伏組件,並且前排與後排沒有做梁連,支架底部固定石墩重量太輕,應該做成長方形,加大石墩重量。以上細節沒有處理好,颱風來了,肯定要飛上天呀!另外:安裝時要注意最好加裝固定拉線和塗抹防鏽漆,以延長支架抵禦風暴的時間。

4、運維:智能高效運維 提高風險意識

在光伏電站正常運行期間的運維,對於屋頂電站要定期檢查建築物,確保光伏項目所依託的建築物質量。隨時檢查光伏組件、光伏支架的強度,以及逆變器房的結構等,做到防微杜漸。

三、關於光伏電站的防雷和接地知識。

太陽能光伏併網發電系統防雷1

光伏電站在進行防雷設計時首先需考慮架設避雷針防止直擊雷對光伏電站的傷害,同時也必須考慮防止雷電感應和雷電波侵入光伏發電系統。 太陽能光伏併網電站防雷的主要措施如下圖所示:

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當光伏設備放置在已經建成的建築物頂部時,應考慮到原有的外部防雷系統。

如果光伏設備處於保護範圍內,可以不用另加外部防雷系統,反之則要另加外部防雷系統。良好的接地使接地電阻減小,才能把雷電流導入大地,減小地電位,各接地裝置都要通過接地排相互連接以實現共地防止地電位反擊。

獨立避雷針應設獨立的集中接地裝置,接地電阻必須小於10Ω。固定的金屬支架大約每隔10m 連接至接地系統。太陽能光伏發電設備和建築的接地系統通過鍍鋅鋼相互連接,在焊接處也要進行防腐防鏽處理,這樣既可以減小總接地電阻又可以通過相互網狀交織連接的接地系統可形成一個等電位面,顯著減小雷電作用在各地線之間所產生的過電壓。

太陽能光伏併網發電系統的防雷2

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已經具有外部防雷系統並保持距離3

在屋頂表面上搭建光伏設備時,應該考慮到現有的外部防雷系統。為此,光伏設備必須安裝在外部防雷系統的保護分區內防止被直接雷擊。

舉例來說,通過使用適當的接閃裝置(如:避雷針),可以防止光伏板遭到直接雷擊。避雷針的佈置必須使在形成的保護空間內放置的光伏模塊可以避免遭到直接雷擊,其次,必須防止任何陰影投射到光伏板上。

注意:在光伏組件和金屬部件

如:防雷裝置、雨水槽、天窗、太陽能電池或天線系統之間必須依據 IEC 62305-3(EN 62305-3)保持隔離距離。隔離距離按照 IEC 62305-3(EN 62305-3)進行計算。

具有外部防雷系統但未保持隔離距離的建築4物4

為獲得最大經濟利潤,通常整個屋頂都鋪設光伏板。不過,從安裝技術角度看,常常無法保持所要求的隔離距離。因此在這些位置必須建立外部防雷系統和金屬光伏組件之間的直接等電位連接。在這種情況下,雷電流侵入建築物內部的直流母線的風險必須予以考慮,因此必須進行合理等電位連接。

電氣設備及金屬外殼的等電位連接5

從外部進入建築物的所有導電部件需要接入等電位連接系統中:所有不帶電的金屬部件直接連到等電位系統,帶電部件則通過安裝電湧保護器間接接入等電位連接系統。

浪湧保護6

通過在帶電電纜上安裝浪湧保護器實現,減少電湧和雷電過電壓對設備造成損壞。太陽能光伏併網發電系統的雷電浪湧入侵途徑, 除了太陽能電池方陣外, 還有配電線路、接地線等。

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保險絲作為浪湧保護器的後備保護應位於浪湧保護器支路的前端,起過電流保護作用,其分斷能力應等於或大於安裝處的預期短路電流。


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