Sólarorkuiðnaðurinn stendur frammi fyrir ýmsum áskorunum, þar á meðal viðskiptastríð, þjóðarstefnu, skilyrðum við tengingu við raforkukerfi og fleiru. Uppsetningaraðilar og eigendur virkja hafa áhyggjur af arðsemi sólarorkuvera, framleiðendur sólarorkuvera hafa áhyggjur af skorti á hagstæðum stefnumálum og framleiðendur raforkukerfisins hafa áhyggjur af því að uppfylla tæknilega staðla. Að lokum liggur kjarnaspurningin í því hvort afköst sólarorkuvera geti uppfyllt rekstrar- og arðsemiskröfur og hvernig hægt sé að framleiða meiri rafmagn.
Sérfræðingar í greininni benda á að núverandi sólarorkuframleiðsla krefst þess að fjallað sé um margvísleg mál, svo sem rauntíma veðurvöktun, álagsgreiningu fyrir dreifða og miðstýrða orkuframleiðslu, orkugeymslu, þróun næstu kynslóðar snjallra invertera, alhliða eftirlit og stjórnun á orkugæðum, sem og stjórnun í verkfræði, hönnun, rekstri og viðhaldi.
Þessi grein greinir stuttlega þætti sem hafa áhrif á framleiðslu sólarorku frá sjónarhóli byggingargæða, bestun hönnunar (td kjörhalla) og búnaðar eins og eininga og sameiningarkassa.
1. Gæði byggingar
Sumir uppsetningaraðilar, knúnir áfram af hagnaði, lækka byggingarkostnað í blindni, sem leiðir til gæðavandamála sem geta valdið 3–6% tapi í orkuframleiðslu.
Chen Lei, framkvæmdastjóri nýrrar orkuframleiðsludeildar hjá State Grid Smart Research Institute, lagði áherslu á á ráðstefnu að fyrirtæki verði að tileinka sér betri stjórnunarhætti til að koma í veg fyrir tafir á verkefnum, velja viðeigandi og hæf efni til að tryggja gæði og framkvæma reglulegt viðhald og eftirlit til að tryggja rétta virkni sólarorkuvera.
Fyrir uppsetningu á sólarorkukerfum sem eru samþætt í byggingar þarf að útbúa skipulagsáætlun fyrir framkvæmdir og gæðaeftirlit. Einnig þarf að móta samsvarandi byggingaráætlanir og öryggisráðstafanir og framkvæma hagkvæmnismat eftir þörfum.
2. Hagnýtingarhönnun
Markmið kerfisbestunar er að hámarka orkuframleiðslu með því að meta þætti eins og sólargeislun, ljósendurskin, umhverfishita, vindskilyrði og afköst og samspil ýmissa kerfisþátta. Skortur á bestun í sumum sólarorkuverum leiðir til minni orkuframleiðslu.
Lykilatriði í hönnun eru meðal annars:
Skuggi: Skuggi hefur veruleg áhrif á skilvirkni kerfisins, veldur hitaálagi og styttir líftíma eininganna. Tegundir skugga eru meðal annars nærliggjandi byggingar, tré, sjálfskuggi frá sólarorkukerfinu sjálfu og tímabundin skuggi af völdum ryks.
Stefna og hallahorn: Það er mikilvægt að reikna út besta hallahornið, þar sem kerfi tengd við eða utan nets krefjast mismunandi hönnunar. Fyrir kerfi tengd við netið ætti hallahornið að hámarka árlega meðaltal daglegrar orkuframleiðslu, en kerfi utan nets geta forgangsraðað sumar- eða vetrarálagi.
Til dæmis, í Nanjing:
Kerfi tengd við raforkukerfið ná hámarksárlegri afköstum við 25° halla, sem er um 7° minna en staðbundin breiddargráðu.
Kerfi utan raforkukerfa eru mismunandi: fyrir sumarálag er kjörhallahornið 7°, langt undir staðbundinni breiddargráðu; fyrir vetrarálag er það 46°, miklu hærra en staðbundin breiddargráðu; fyrir jafnvægisálag er mælt með 42° hallahorni.
3. Búnaður
Lykilbúnaður sem hefur áhrif á orkuframleiðslu í sólarorkuverum eru meðal annars sólareiningar, sameiningarkassar, inverterar og raforkukerfi.
Sólareiningar
Við val á einingum og smíði kerfisins er hægt að bæta skilvirkni með því að hámarka samhæfni og nota blöndu af sólarsellum af A og B gráðu. Tryggja þarf gæði eininganna með því að íhuga vandlega þætti eins og breiddargráðu, litróf, hitastig, skugga, staðsetningu og raflögn, sem allir hafa áhrif á afköst eininganna.
Inverterar
Inverterar eru eina búnaðurinn, fyrir utan einingar, sem getur bætt orkunýtni beint — hugsanlega um allt að 10%. Áður en búnaðurinn er settur upp mælir State Grid með því að framkvæma hermunartilraunir og einbeita sér að kostnaðarlækkun með lotuframleiðslu frekar en að einblína eingöngu á lágkostnaðarframleiðslu.
Tenging við raforkukerfið
Tenging við raforkukerfið er enn mikil áskorun fyrir sólarorkukerfi Kína, sem eru enn á frumstigi þróunar. Ósamræmi milli kerfishönnunar og raforkukerfisins, ásamt því að tryggja að raforkukerfið nái til alls, hindrar skilvirkni. Sérfræðingar leggja til að forgangsraða staðbundinni orkunotkun til að draga úr álagi á raforkukerfið og byggja upp innviði eins og hleðslustöðvar fyrir rafbíla til að lækka flutningskostnað.
Með alhliða stjórnun á gæðum byggingarframkvæmda, hagræðingu kerfa og vali búnaðar getur sólarorkuiðnaðurinn aukið skilvirkni orkuframleiðslu og betur uppfyllt rekstrar- og arðsemiskröfur.
