光伏电站运维创新及技改方法

INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件清洗前后对比灰尘影响严重：国内大型地面光伏电站建设区域的自然环境恶劣、清洁维护方式落后，光伏系统实际输出功率受到灰尘、积垢的影响较严重，西北主要光伏建设地区尤其突出。1.光伏组件清洗技术发展及案例INNOVATIONINSTITUTE—太阳能创新学院—灰尘影响组件的原理△E2E12EEEE2E2E1E1B.侵蚀状况下光伏传播示意图C.灰尘覆盖下的组件红外影像□灰尘通过遮蔽到达光伏组件的光线，从而影响组件阵列的发电量；□灰尘通过与光伏组件的导热性差异，影响光伏组件表面散热，从而影响光伏组件阵列的光电转换效率；□具有酸碱特性的灰尘沉积到光伏组件表面，经过长时间的侵蚀之后板面会粗糙不平，这将有利于灰尘的积聚，增加对太阳光的漫反射，降低了透过率。INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—A.松散形态B.点片状C.沟渠条状D.盐碱碛□未吸收水分与雨水拍溅：其形态平整、均匀、松散，并且与光伏组件表面粘着力较小，非常便于清除；□吸收水分与雨水拍溅：其形态变成点状、片状、沟渠的条状，具有较坚固的外壳，并且粘附在光伏阵列表面较难清除，甚至在光伏组件表面形成极难清除的盐碱碛。1.光伏组件清洗技术发展及案例INNOVATIONINSTITUTE影响组件灰尘的积累的主要因素化学特性生物静电特性大小形状1、组件阵列4、灰尘化学特性生物静电特性大小形状1、组件阵列4、灰尘2、位置特点植被人流 车辆交通温度湿度风速风向3、环境5、光伏组件玻璃风速风向3、环境5、光伏组件玻璃玻璃表面纹理玻璃表面涂层INNOVATIONINNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件下边框的影响我国光伏系统输出功率受灰尘影响约20%左右。1.光伏组件清洗技术发展及案例INNOVATIONINSTITUTE雨水冲刷阵列表面的消尘过程积积在量时间组件表面积尘量变化规律□消尘的过程与降雨量与降雨速度有直接关系；口极少量的降雨仅能将光伏组件表面的灰尘打湿，或者使积尘随雨水移动到光伏组件的相对较低的位置，并不能使灰尘完全脱离光伏组件；□而灰尘中的盐碱成分溶于水后会更紧密的附着在光伏组件的表面。组件清洗——水洗INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—1.光伏组件清洗技术发展及案例组件清洗——水洗INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—用洒水车清洗组件；车辆价格10万元，有两家电站正在或正准备使用1.光伏组件清洗技术发展及案例组件清洗——干洗INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—·采用长柄绒拖布配合专用洗尘剂进行清洗·干洗的工作周期约为3天/10MW费用约为10000-12000元/10MW·采用长柄绒拖布配合专用洗尘剂进行清洗价格50元/3.78升的作用，增强尘推吸尘去污能力，能有效地避免价格50元/3.78升的作用，增强尘推吸尘去污能力，能有效地避免在清扫时的灰尘沙粒飞扬。只要轻轻拍打尘·多用于酒店，宾馆等地的清洁工作组件清洗——干洗INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—INNOVATIONINNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—·平均40秒清洗两块组件，1200块/人/天·对于污染较为严重组件，干洗组件以后可以带来20%至50%的工作电流的提高·对于经常清洗的组件，工作电流可以提高5%-10%。·实验测得干洗可带来平均30.3%的工作电流提高INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件清洗——水洗··水洗价格约为0.2元/m2的拖拉机，吉普车或洒水车，配合不超过0.4MPa的压力喷水清洗组件留有水渍耗费人力1.光伏组件清洗技术发展及案例INNOVATIONINSTITUTE人工清洗缺点1、清洗费时费力，成本高昂，水洗浪费大量水资源；2、清洗速度慢，电站不能快速提高发电量；3、清洗时人工用力不均，对组件造成伤害，电池片隐裂增加；4、干洗方式容易在组件留有灰尘抹痕迹，水洗方式容易在组件表面留有水渍，清洗效果不佳；·人工作业只能在白天，晚上不能工作。国外组件清洗设备INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—INNOVATIONINSTITUTE国外组件清洗设备图片来自网络图片来自网络□各光伏电站建设区域环境差别较大，目前都已经重视组件阵列维护工作，并偿试采用新设备清洁；□以工程车辆为载体改装的清洁设备功率大、效率高，操作方式各异，难度差别较大。INNOVATIONINNOVATIONINSTITUTE一太阳能创新学院—国外组件清洗设备INNOVATIONINSTITUTE□清洁1MWp光伏阵列的灰尘与污垢需耗时3小时，用水量为3立方米；口设备的自动化控制系统，使得操作非常方便，操作复杂程度低于农用收割机□可夜间进行清洁工作，不影响白天正常发电；INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—INNOVATIONINSTITUTE40%20%50已清洁组串电流提升率光伏阵列输出电流的清洁效果对比曲线□清洁后的光伏阵列日均发电量显著提高8%以上，1MWp当日发电量提高400KWh。光伏组件智能清扫机器人INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—清扫机器人的优点INNOVATIONINSTITUTE与传统清洁方式相比，机器人清洗有如下十大优势：1.自供电，并带有储能，无需提供外部电源；2.智能控制、无人值守，节省人工费用；3.节能环保，节约用水；4.运行频次自由设定，根据场区环境定期清洁；5.故障自动警示，无障碍行走；6.一次性投入，运维成本低；7.机器人可以清扫组件积雪；8.清扫效果显著,不会留有水渍等；9.机器人清扫用力均匀，不会造成电池片隐裂；10.机器人可以夜间工作。INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—测试情景参数组件规格VOC(开路电压)VMPP(组件峰值电压)IMPP(组件峰值电流)ISC(短路电流)PMAX(组件峰值功率)第一次测试第二次测试测试时间1月31日12:30(测试组件3天未清洁)2月11日13:00(测试组件10天未清洁)瞬时辐射值900W/m²左右600W/m²左右INNOVATIONINSTITUTE测试数据对比参数Parameter第一次测试(3天未清洁)第二次测试(10天未清洁)清洁前清洁后清洁前清洁后VOC(开路电压)VMPP(组件峰值电压)IMPP(组件峰值电流)ISC(短路电流)PMAX(组件峰值功率)FF(填充因子)IRR(辐照度)TC(温度)测试结果INNOVATIONINSTITUTE计算方法：(清洁后功率-清洁前功率)/清洁前功率第一次测试清洁前清洁后效率提升PMAX(最大功率)IRR(辐射度)第二次测试PMAX(最大功率)7.1%IRR(辐射度)INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件清洗——免洗涂料ü光伏组件没有使用抗反膜时可以采用此种清洗剂ü价格为$3~5/m²INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—2.光伏组件镀膜增发电技术INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—2.光伏组件镀膜增发电技术INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—-0.14%-1.37%图4:试验主要数据对比表INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE一太阳能创新学院—SSG材料是一种功能性水基溶液，主要组分为无机氧化物和二氧化钛。在玻璃表面喷涂SSG,可不经过热处理快速形成无机纳米结构的膜层，该膜层主要由二氧化钛粒子(TiO2)及一些化学连接键构成，这些化学键能在基材表面与二氧化钛粒子之间生成一种特殊的金属氧化物连接桥(M-0-M),使二氧化钛纳米粒子在常温条件下与光伏组件玻璃表面进行化学健合(非物理结合),形成一层厚度约为150nm的无色透明自清洁防护膜，超强结合力可以保证膜层在组件寿命25年内，一直存在于组件表面。有效的功能性纳米粒子具有较大的比表面积同基材形成了强大的有效的功能性纳米粒子具有较大的比表面积0-非聚合的单体，能经受住更长的持续时间SSG二氧化钛粒子SEM图像SSG与玻璃结合方式示意图↵2.光伏组件镀膜增发电技术太阳能创新学院—项目喷涂一年效果青海格尔木项目INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件除雪设计INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件被积雪覆盖由于重力势能较高，上端的组件积雪先滑落INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件除雪设计上方组件积雪透过上下组件缝隙从后端滑落3.组件除雪除灰设计解决方案组件除雪设计·组件融雪——研究结果ü工作中的组件融雪速度大于开路组件ü组件从上端开始融雪，开始融雪后，组件积雪深度出现差异，上小下大。ü组件融雪呈卷曲状从后端滑落，如果组件上下间距较小则会造成堵塞，影响融雪速度。ü组件积雪厚度有极限值，当厚度达到极限之后，组件停止积雪。ü据运维人员介绍，已并网的电站雪停后，组件积雪一般在一个上午即可消融完毕。INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件除雪INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件除雪INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—组件除灰设计INNOVATIONINSTITUTE组件除灰设计1、选用无边框组件；2、倾角大于5度设计；INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—4.光伏电站技改案例详解技改内容-不同的安装倾角INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—此屋顶为弧形屋面，组件倾角不同，混接入集中式逆变器，导致逆变器MPPT追踪不准，影响发电量。解决方案：1、集中式逆变器更换为组串式逆变器；2、改变少部分组件倾角(支架结构调整);建议选2INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—不考虑阴影不考虑女儿墙高度INNOVATIONINSTITUTEINNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—INNOVATIONINSTITUTE太阳能创新学院—4.光伏电站技改案例详解INNOVA