Solenergiindustrien står over for forskellige udfordringer, herunder handelskrige, nationale politikker, forhold vedrørende nettilslutning og mere. Installatører og anlægsejere er bekymrede over rentabiliteten af solcelleanlæg (PV), producenter af solcelleprodukter er bekymrede over manglen på gunstige politikker, og producenter af netanlæg er bekymrede over at opfylde de tekniske standarder. I sidste ende ligger det centrale spørgsmål i, om PV-anlæggenes effekt kan opfylde driftsmæssige og rentabilitetsmæssige krav, og hvordan man kan generere mere elektricitet.
Brancheeksperter påpeger, at den nuværende solenergiproduktion kræver håndtering af flere problemstillinger, såsom realtidsovervågning af vejret, belastningsdetektion til distribueret og centraliseret energiproduktion, energilagring, udvikling af næste generations smarte invertere, omfattende overvågning og kontrol af strømkvalitet samt styring inden for teknik, design, drift og vedligeholdelse.
Denne artikel analyserer kort faktorer, der påvirker PV-elproduktion, set fra perspektiverne af konstruktionskvalitet, optimeret design (f.eks. ideelle hældningsvinkler) og udstyr såsom moduler og combiner-bokse.
1. Byggekvalitet
Nogle installatører, drevet af profit, reducerer blindt byggeomkostningerne, hvilket resulterer i kvalitetsproblemer, der kan forårsage et tab på 3-6% i strømproduktionen.
Chen Lei, leder af afdelingen for ny energiproduktion hos State Grid Smart Research Institute, fremhævede på et forum, at virksomheder skal indføre raffinerede ledelsespraksisser for at forhindre projektforsinkelser, vælge passende og kvalificerede materialer for at sikre kvalitet og udføre regelmæssig vedligeholdelse og tilsyn for at garantere, at PV-stationerne fungerer korrekt.
Til installation af bygningsintegrerede PV-systemer bør der udarbejdes en organisationsplan for byggeriet og procedurer for kvalitetskontrol. Tilsvarende byggeplaner og sikkerhedsforanstaltninger bør også formuleres, og der bør udføres gennemførlighedsvurderinger, når det er nødvendigt.
2. Optimeringsdesign
Målet med systemoptimering er at maksimere energiproduktionen ved at vurdere faktorer som solbestråling, lysreflektionsevne, omgivelsestemperatur, vindforhold samt ydeevne og interaktion mellem forskellige systemkomponenter. Manglende optimeringsdesign i nogle PV-anlæg fører til reduceret effekt.
Vigtige designovervejelser omfatter:
Skygge: Skygge påvirker systemets effektivitet betydeligt, forårsager termisk stress og reducerer modulernes levetid. Typer af skygge omfatter omkringliggende bygninger, træer, selvskygge fra selve PV-systemet og midlertidig skygge forårsaget af støv.
Orientering og hældningsvinkel: Det er vigtigt at beregne den optimale hældningsvinkel, da nettilsluttede eller ikke-nettilsluttede systemer kræver forskellige designs. For nettilsluttede systemer bør hældningsvinklen maksimere den årlige gennemsnitlige daglige effekt, mens ikke-nettilsluttede systemer kan prioritere sommer- eller vinterbelastninger.
For eksempel i Nanjing:
Nettilsluttede systemer opnår maksimal årlig effekt ved en hældningsvinkel på 25°, cirka 7° mindre end den lokale breddegrad.
Off-grid-systemer varierer: for sommerbelastninger er den optimale hældningsvinkel 7°, langt under den lokale breddegrad; for vinterbelastninger er den 46°, meget højere end den lokale breddegrad; for balancerede belastninger anbefales en hældningsvinkel på 42°.
3. Udstyr
Nøgleudstyr, der påvirker elproduktionen i PV-anlæg, omfatter solcellemoduler, combiner-bokse, invertere og netinfrastruktur.
Solcellemoduler
Under modulvalg og systemkonstruktion kan optimering af kompatibilitet og brug af en blanding af solceller af klasse A og klasse B forbedre effektiviteten. Modulkvaliteten skal sikres med nøje overvejelse af faktorer som breddegrad, spektrum, temperatur, skygge, placering og ledningsforhold, som alle påvirker modulets ydeevne.
Invertere
Invertere er det eneste udstyr, bortset fra moduler, der direkte kan forbedre effektiviteten af elproduktionen – potentielt med op til 10 %. Før installation anbefaler State Grid at udføre simuleringseksperimenter og fokusere på omkostningsreduktion gennem batchproduktion i stedet for udelukkende at forfølge lavprisproduktion.
Nettilslutning
Nettilslutning er fortsat en betydelig udfordring for Kinas solenergisystemer, som stadig er i de tidlige udviklingsstadier. Uoverensstemmelser mellem systemdesign og nettet, sammen med problemet med fuld netabsorption, hæmmer effektiviteten. Eksperter foreslår at prioritere lokalt strømforbrug for at reducere netbelastningen og bygge infrastruktur såsom ladestationer til elbiler for at sænke transmissionsomkostningerne.
Gennem omfattende styring af byggekvalitet, systemoptimering og udstyrsvalg kan solcelleindustrien forbedre effektiviteten af energiproduktionen og bedre opfylde drifts- og rentabilitetskrav.
