Solenergiindustrin står inför olika utmaningar, inklusive handelskrig, nationell politik, villkor för nätanslutning med mera. Installatörer och anläggningsägare oroar sig för lönsamheten hos solcellskraftverk, tillverkare av solcellsprodukter är oroade över bristen på gynnsam politik och tillverkare av nätanläggningar är osäkra på att uppfylla tekniska standarder. I slutändan ligger den centrala frågan i huruvida solcellskraftverkens effekt kan möta drifts- och lönsamhetskrav och hur man kan generera mer el.
Branschexperter påpekar att dagens solenergiproduktion kräver att flera problem åtgärdas, såsom realtidsövervakning av väder, lastdetektering för distribuerad och centraliserad kraftproduktion, energilagring, utveckling av nästa generations smarta växelriktare, omfattande övervakning och kontroll av elkvalitet, samt hantering inom teknik, design, drift och underhåll.
Denna artikel analyserar kortfattat faktorer som påverkar solcellsproduktion ur perspektivet konstruktionskvalitet, optimerad design (t.ex. ideala lutningsvinklar) och utrustning såsom moduler och kombinationsboxar.
1. Byggkvalitet
Vissa installatörer, drivna av vinst, minskar blint byggkostnaderna, vilket resulterar i kvalitetsproblem som kan orsaka en förlust på 3–6 % i elproduktionen.
Chen Lei, chef för avdelningen för ny energiproduktion vid State Grid Smart Research Institute, betonade i ett forum att företag måste anta förfinade ledningsmetoder för att förhindra projektförseningar, välja lämpliga och kvalificerade material för att säkerställa kvalitet och utföra regelbundet underhåll och övervakning för att garantera att solcellsstationerna fungerar korrekt.
För installation av byggnadsintegrerade solcellssystem bör en organisationsplan för byggandet och kvalitetskontrollprocedurer utarbetas. Motsvarande byggscheman och säkerhetsåtgärder bör också formuleras, med genomförbarhetsbedömningar vid behov.
2. Optimeringsdesign
Målet med systemoptimering är att maximera kraftproduktionen genom att bedöma faktorer som solinstrålning, ljusreflektionsförmåga, omgivningstemperatur, vindförhållanden samt prestanda och interaktion mellan olika systemkomponenter. Bristande optimeringsdesign i vissa solcellsanläggningar leder till minskad effekt.
Viktiga designöverväganden inkluderar:
Skuggning: Skuggning påverkar systemets effektivitet avsevärt, orsakar termisk stress och minskar modulernas livslängd. Typer av skuggning inkluderar omgivande byggnader, träd, självskuggning från själva PV-systemet och tillfällig skuggning orsakad av damm.
Orientering och lutningsvinkel: Det är viktigt att beräkna den optimala lutningsvinkeln, eftersom nätanslutna eller icke-nätanslutna system kräver olika konstruktioner. För nätanslutna system bör lutningsvinkeln maximera den årliga genomsnittliga dagliga effektuttaget, medan icke-nätanslutna system kan prioritera sommar- eller vinterbelastning.
Till exempel i Nanjing:
Nätanslutna system uppnår maximal årlig effekt vid en lutningsvinkel på 25°, cirka 7° mindre än den lokala latituden.
Off-grid-system varierar: för sommarlaster är den optimala lutningsvinkeln 7°, långt under den lokala latituden; för vinterlaster är den 46°, mycket högre än den lokala latituden; för balanserade laster rekommenderas en lutningsvinkel på 42°.
3. Utrustning
Viktig utrustning som påverkar kraftproduktionen i solcellsanläggningar inkluderar solmoduler, kombinerboxar, växelriktare och nätinfrastruktur.
Solcellsmoduler
Under modulval och systemkonstruktion kan optimering av kompatibilitet och användning av en blandning av solceller av klass A och klass B förbättra effektiviteten. Modulkvaliteten måste säkerställas, med noggrann hänsyn till faktorer som latitud, spektrum, temperatur, skuggning, plats och ledningsförhållanden, vilka alla påverkar modulens prestanda.
Växelriktare
Växelriktare är den enda utrustningen, förutom moduler, som direkt kan förbättra effektiviteten i kraftproduktionen – potentiellt med upp till 10 %. Innan installation rekommenderar State Grid att man genomför simuleringsexperiment och fokuserar på kostnadsminskning genom batchproduktion snarare än att enbart sträva efter lågkostnadstillverkning.
Nätanslutning
Nätanslutning är fortfarande en betydande utmaning för Kinas solenergisystem, som fortfarande befinner sig i ett tidigt utvecklingsstadium. Brister mellan systemdesign och nätet, tillsammans med frågan om fullständig nätabsorption, hindrar effektiviteten. Experter föreslår att man prioriterar lokal elförbrukning för att minska belastningen på nätet och bygger infrastruktur som laddstationer för elbilar för att sänka överföringskostnaderna.
Genom omfattande hantering av byggkvalitet, systemoptimering och utrustningsval kan solcellsindustrin förbättra kraftproduktionens effektivitet och bättre uppfylla drifts- och lönsamhetskrav.
