A napenergia-ipar számos kihívással néz szembe, beleértve a kereskedelmi háborúkat, a nemzeti politikákat, a hálózati csatlakozási feltételeket és egyebeket. A telepítők és az erőműtulajdonosok aggódnak a fotovoltaikus (PV) erőművek jövedelmezősége miatt, a napelemes termékek gyártói a kedvező politikák hiánya miatt aggódnak, a hálózati létesítménygyártók pedig a műszaki szabványok betartása miatt aggódnak. Végső soron a fő kérdés az, hogy a fotovoltaikus állomások teljesítménye megfelel-e az üzemeltetési és jövedelmezőségi igényeknek, és hogyan lehet több áramot termelni.
Az iparági szakértők rámutatnak, hogy a jelenlegi napenergia-termelés számos problémát igényel, mint például a valós idejű időjárás-monitorozás, a terhelésérzékelés az elosztott és központosított energiatermeléshez, az energiatárolás, a következő generációs intelligens inverterek fejlesztése, az átfogó energiaminőség-monitorozás és -szabályozás, valamint a mérnöki, tervezési, üzemeltetési és karbantartási menedzsment.
Ez a cikk röviden elemzi a fotovoltaikus energiatermelést befolyásoló tényezőket az építési minőség, az optimalizáló tervezés (pl. ideális dőlésszögek) és az olyan berendezések szempontjából, mint a modulok és az összekötő dobozok.
1. Építési minőség
Néhány profitorientált szerelő vakon csökkenti az építési költségeket, ami minőségi problémákat eredményez, és akár 3–6%-os energiatermelési veszteséget is okozhat.
Chen Lei, az Állami Hálózati Okos Kutatóintézet Új Energiatermelési Osztályának vezetője egy fórumon kiemelte, hogy a vállalatoknak finomított irányítási gyakorlatokat kell alkalmazniuk a projektek késedelmének megelőzése érdekében, megfelelő és minősített anyagokat kell választaniuk a minőség biztosítása érdekében, valamint rendszeres karbantartást és felügyeletet kell végezniük a fotovoltaikus állomások megfelelő működésének garantálása érdekében.
Az épületbe integrált fotovoltaikus rendszerek telepítéséhez építésszervezési tervet és minőségellenőrzési eljárásokat kell készíteni. Megfelelő építési terveket és biztonsági intézkedéseket is ki kell dolgozni, szükség esetén megvalósíthatósági felméréseket is végezve.
2. Optimalizálási tervezés
A rendszeroptimalizálás célja az energiatermelés maximalizálása olyan tényezők felmérésével, mint a napsugárzás, a fényvisszaverődés, a környezeti hőmérséklet, a szélviszonyok, valamint a különböző rendszerkomponensek teljesítménye és kölcsönhatása. Egyes fotovoltaikus erőművekben az optimalizálás hiánya a teljesítmény csökkenéséhez vezet.
A főbb tervezési szempontok a következők:
Árnyékolás: Az árnyékolás jelentősen befolyásolja a rendszer hatékonyságát, hőfeszültséget okoz, és csökkenti a modulok élettartamát. Az árnyékolás típusai közé tartozik a környező épületek, fák, a fotovoltaikus rendszer saját árnyékolása, valamint a por okozta ideiglenes árnyékolás.
Tájolás és dőlésszög: Az optimális dőlésszög kiszámítása elengedhetetlen, mivel a hálózatra csatlakoztatott vagy a hálózaton kívüli rendszerek eltérő kialakítást igényelnek. Hálózatra csatlakoztatott rendszerek esetén a dőlésszögnek maximalizálnia kell az éves átlagos napi teljesítményt, míg a hálózaton kívüli rendszerek a nyári vagy téli terheléseket részesíthetik előnyben.
Például Nanjingban:
A hálózatra kapcsolt rendszerek 25°-os dőlésszögnél érik el a maximális éves energiatermelést, ami körülbelül 7°-kal kisebb a helyi szélességi körnél.
A hálózaton kívüli rendszerek eltérőek lehetnek: nyári terhek esetén az optimális dőlésszög 7°, ami jóval a helyi szélességi fok alatt van; téli terhek esetén 46°, ami jóval a helyi szélességi fok felett van; kiegyensúlyozott terhek esetén pedig 42°-os dőlésszög ajánlott.
3. Felszerelés
A fotovoltaikus erőművek energiatermelését befolyásoló kulcsfontosságú berendezések közé tartoznak a napelemek, az elosztódobozok, az inverterek és a hálózati infrastruktúra.
Napelemek
A modulok kiválasztása és a rendszer felépítése során a kompatibilitás optimalizálása és az A és B osztályú napelemek kombinációjának használata javíthatja a hatékonyságot. A modulok minőségét biztosítani kell, gondosan figyelembe véve olyan tényezőket, mint a szélességi fok, a spektrum, a hőmérséklet, az árnyékolás, a helyszín és a kábelezési körülmények, amelyek mind befolyásolják a modul teljesítményét.
Inverterek
A modulokon kívül az inverterek az egyetlen olyan berendezések, amelyek közvetlenül javíthatják az energiatermelés hatékonyságát – akár 10%-kal is. A State Grid a telepítés előtt szimulációs kísérletek elvégzését javasolja, és a költségcsökkentésre való összpontosítást a kötegelt gyártás révén, ahelyett, hogy kizárólag az alacsony költségű gyártásra törekednének.
Hálózati csatlakozás
A hálózati csatlakozás továbbra is jelentős kihívást jelent Kína napelemes rendszerei számára, amelyek még a fejlesztés korai szakaszában vannak. A rendszertervek és a hálózat közötti eltérések, valamint a teljes hálózati abszorpció kérdése akadályozza a hatékonyságot. A szakértők azt javasolják, hogy a hálózati terhelés csökkentése érdekében a helyi energiafogyasztást részesítsék előnyben, és olyan infrastruktúrát építsenek, mint az elektromos járművek töltőállomásai, az átviteli költségek csökkentése érdekében.
Az építési minőség átfogó kezelésével, a rendszer optimalizálásával és a berendezések kiválasztásával a fotovoltaikus iparág növelheti az energiatermelés hatékonyságát, és jobban megfelelhet az üzemeltetési és jövedelmezőségi követelményeknek.
