摘要:随着社会经济的不断发展,电力的应用越来越广,能源的消耗量也在不断增加。化石能源是不可再生能源,总有一天会达到极限。在这样的背景下,新能源作为可持续再生能源迎来了持续高速发展阶段。光伏发电是新能源发电行业的重要组成板块,随着技术发展革新,得到大规模市场化应用,发电成本不断下降,盈利水平稳步上升。基于此,对光伏发电系统在火力发电厂中的应用进行研究,以供参考。
关键词:光伏发电系统;火力发电厂;应用
引言
光伏发电具有节能环保、系统简单、布置灵活等优势。为了降低火力发电厂的厂用电率,提高火力发电厂的经济效益,充分利用火力发电厂的建筑屋顶,可以根据火力发电厂建筑屋顶的工艺结构,在建筑屋顶灵活布置光伏发电系统,将屋顶光伏电能接入火力发电厂用电系统,降低日常生产中厂用电能占发电机电能的比例,同时增加发电机向电网的供电能力。
1光伏发电接入对电力系统的影响
1.1光伏发电接入对台区用户的影响
光伏发电接入可以对台区用户就近供电,光伏发电客户附近的用户可以优先使用“绿光伏电能”,使光伏发电就地平衡。但是随着光伏发电的接入增多,附近用户无法消纳光伏发电量时,将会通过台区计量关口总表反送至10kV线路,供更多的用户使用。
1.2光伏发电接入对电压质量的影响
光伏发电并网的有功电能可以供广大用户使用,但是逆变器中的元器件,大都采用半导体材料,可关断二极管、IGBT等器件高速开断会对电力系统造成一定的冲击,无功分量的加入会导致电力设备损耗增加,电网出力受到影响,对电压质量管控造成一定影响。同时光伏发电系统受昼夜太阳辐射变化的影响较大,具有间歇性、随机性等特点,其发电供电功率也会出现同样的波动。
1.3对频率的影响
光伏发电系统逆变器中含有大量的电子元件,在直流逆变为交流时不可避免地会产生谐波,对电网造成谐波污染。并且在并网逆变器输出轻载时谐波明显变大,在额定出力的20
%以下时,电流谐波总畸变率会超过5%。如果电网中含有多个并网光伏谐波源,还有可能会产生高次谐波的功率谐振。
2光伏发电系统的组成
受制于转换效率和数量,单块太阳能电池板仅能转换有限电量,因此,在光伏发电系统中,太阳能电池通常采用并联或串联形式,以满足整体发电量要求,这样的系统称为太阳能电池板系统。由太阳能电池板和各设备共同组成的太阳能电池板系统是光伏发电系统的核心,在太阳能转化成电能的过程中起重要作用。太阳能电池板的板面由钢化玻璃封装而成,可以抵抗外界极端气候,延长使用寿命,其使用寿命最长可达20年。规划沙盘
2.2蓄电池
光伏发电系统的另一核心部件是蓄电池,其功能是储备及管理电能,蓄电池还具备钳位功能,可以减少辐射或链接过载导致的全体电池组运行不良情况,提升太阳能的利用效率。光伏阵列所需电能由蓄电池提供,蓄电池能确保光伏阵列启动正常。光伏阵列在运行中如
自控温伴热电缆果出现短路等故障,会影响光伏发电系统的启动。在光伏发电系统中接入蓄电池,可以为光伏阵列提供启动电源,即使在低光照时蓄电池也能提供电源,从而提升整个发电系统的稳定性。
2.3直流保护设备(空气开关)
直流保护设备(空气开关)一般情况下安装在太阳能电池板和逆变器中间,可以提供设备保护功能。例如,太阳能电池板通常用特制材料制成,这些材料在电能负载较大的情况下,很容易发生鼓包、断裂等情况,存在安全隐患。为了确保光伏发电系统的高效、安全运行,需合理选择空气开关,确保在太阳能电池板异常的情况下,可通过直流保护设备(空气开关)将异常太阳能电池板与系统断开,达到保护设备的目的。为了保障设备的正常运行,需要采用高灵敏度的直流保护设备(空气开关)。 3光伏发电系统在火力发电厂中的应用
3.1布置地点选择
火力发电厂内部建筑存在高低差异,且各个建筑物的位置不同,在建设光伏发电系统时,
需要考量各建筑物是否存在彼此遮挡或者被附近建筑物遮挡等不利因素。在实际施工与布置中,要求所选位置即便在冬至日当天上午9点至下午3点,太阳能光伏组件的方阵均不可被任何阴影遮罩。汽机房屋整体高度约为40m,其南侧有2个高度约85m的锅炉房。结合当地冬至日的太阳高度角与方位角,因为锅炉房高度比汽机房高45m,在冬至日上午9点,汽机房和办公楼屋面会被大范围遮挡,材料库也会被少量遮挡。虽然太阳会随着时间变换位置,但遮挡依然存在。与之相对,干煤棚四周建筑物高度较低,不会出现屋面遮挡问题。因此,在安装光伏发电系统时,应该优先考虑在干煤棚安装。 3.2逆变器选择数字均衡器
逆变器的选择
(1)MPPT数量多光伏组件的输出功率不断变化,逆变器的输入端电阻必须能够适应光伏发电的实际工作特点,并能实时追踪其最大功率点,以确保高效运行。所选择的逆变器要和光伏组件匹配,在保证系统效率的前提下,需要选择具有多个MPPT追踪功能的逆变器。目前,市面上的多通道MPPT逆变器主要包括组串式、集散式和多通道式MPPT集中式逆变器。在具体的选择中,要综合考虑地形、投资规模、维护难易程度等因素,进行合理选择。
固体氧(2)转换效率高逆变器的转化效率高,太阳能电池的转换效率也高。当同一机组额定功率确定时,要选用高转化效率的逆变器。(3)直流输入电压宽太阳能电池的终端电压会随着光照强度和周围环境温度的变化而不同,具有很宽的直流输入电压,需要应用直流输入电压宽的逆变器,在日出之前和日落后的低辐射时段产生电能,从而提高发电量。例如,在夕阳的照射下,太阳能电池的工作电压较低,如果电池的直流输入电压范围下限较低,太阳能电池的功率会增大。
3.3光伏组件安装
光伏组件是光电转化的重要部件,一般采用多晶硅材质,需要选择光电转化效率较高的型号。例如,可以选用英利推出的熊猫五栅半片组件,其光电转化效率可达19.7%,有着良好的散热性能,组件之间可以串并联使用。该组件是光伏组件新产品,相对于普通组件,可提高1~2%的发电量,同时降低发电过程的功耗损失,使光伏组件具有可靠的工作性能。为了加强对光伏组件的保护,在组件正反两面采用钢化玻璃封装,厚度为5mm,以减少外界环境对光伏组件的影响,延长光伏组件的使用寿命。光伏组件应平稳固定在光伏支架凹槽中,可以采用卡扣固定,并调整组件间隙,使组件整齐排列。太阳能电池板是光伏
组件的重要组成,安装前需要检查电池板的质量,确保无变形、损坏等问题,并且测试其光电转化效果,确保能够达到额定转化效率。
3.4并网方式选择
选择光伏发电系统并网方式时,需要构建完善的光伏发电条件,降低输出功率对电网的冲击作用。光伏组件采用双面发电形式,可以提高光电转化效率,提高对光能的利用率,但是也会增加电网的负担,需要选择合适的并网方式。为了降低电网负担,可以采用分布式光伏发电系统并网方式控制用电负荷,满足系统对电压特性的需求。为了确保并网方式的兼容性,需要调试光伏发电过程,使逆变器、组件等能够稳定运行,提高并网控制的可靠性。采用并网方式时,需要设计调试方案,对并网安装施工过程展开调试,确定光伏发电系统的运行状态,使电网能够得到合理控制。
结束语刮刀研磨机
电力系统中最重要的构成环节是火力发电,为了顺应如今的环保发展要求,需要在火力发电环节中融合光伏新能源。在实际应用中,光伏发电系统具备很多优势:不需要使用任何
电子蜂毒采集器燃料,也不向生态系统排放污染物,简便、节能、环保;可以结合建筑物的特点灵活布置,可以在提升供电能力的同时,减少污染的排放量。
参考文献
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