태양광 어레이 흡수 손실 및 인버터 손실에 따른 발전소 손실
자원 요인의 영향 외에도 태양광 발전소의 출력은 발전소 생산 및 운영 장비의 손실에도 영향을 받습니다. 발전소 장비 손실이 클수록 발전량은 줄어듭니다. 태양광 발전소의 장비 손실은 주로 태양광 사각 배열 흡수 손실, 인버터 손실, 집전선 및 변압기 손실, 승압소 손실 등 네 가지 범주로 구성됩니다.
(1) 태양광 어레이의 흡수손실은 태양광 어레이에서 결합기를 거쳐 인버터의 DC 입력단까지의 전력손실로 태양광 구성 요소 장비 고장 손실, 차폐 손실, 각도 손실, DC 케이블 손실, 결합기 박스 분기 손실 등이 포함된다.
(2) 인버터 손실이란 인버터 DC-AC 변환으로 인해 발생하는 전력 손실을 말하며, 인버터 변환 효율 손실, MPPT 최대 전력 추적 능력 손실 등이 포함된다.
(3) 전력수집선 손실 및 박스 변압기 손실은 인버터의 AC 입력단에서 박스 변압기를 거쳐 각 분기의 전력계까지 전달되는 전력 손실로, 인버터 출력 손실, 박스 변압기 변환 손실, 계통 내 라인 손실을 포함합니다.
(4) 부스터 스테이션 손실은 각 분기의 전력계에서 부스터 스테이션을 거쳐 게이트웨이 미터까지의 손실을 말하며, 주변압기 손실, 스테이션 변압기 손실, 모선 손실 및 기타 스테이션 내 선로 손실을 포함합니다.
종합 효율 65~75%, 설비 용량 20MW, 30MW, 50MW의 태양광 발전소 3곳의 10월 데이터를 분석한 결과, 태양광 어레이 흡수 손실과 인버터 손실이 발전소 출력에 영향을 미치는 주요 요인인 것으로 나타났습니다. 이 중 태양광 어레이의 흡수 손실이 약 20~30%로 가장 크고, 그 다음으로 인버터 손실이 약 2~4%를 차지합니다. 반면, 집전선 및 변압기 손실과 승압소 손실은 상대적으로 적어 총 손실의 약 2%를 차지합니다.
앞서 언급한 30MW 태양광 발전소에 대한 추가 분석 결과, 건설 투자액은 약 4억 위안입니다. 10월 발전소의 전력 손실량은 2,746,600kWh로, 이론 발전량의 34.8%를 차지했습니다. 1kWh당 1.0위안으로 환산하면 10월 총 손실량은 4,119,900위안으로, 발전소의 경제적 이익에 큰 영향을 미쳤습니다.
태양광 발전소 손실 줄이고 발전량 늘리는 방법
태양광 발전소 설비의 네 가지 손실 유형 중 집전선 및 변압기 손실, 그리고 승압소 손실은 일반적으로 설비 자체의 성능과 밀접한 관련이 있으며, 손실은 비교적 안정적입니다. 그러나 설비에 고장이 발생할 경우 큰 전력 손실을 초래하므로, 설비의 정상적이고 안정적인 운전을 보장하는 것이 필수적입니다. 태양광 어레이 및 인버터의 경우, 초기 시공 및 사후 운영 및 유지보수를 통해 손실을 최소화할 수 있습니다. 구체적인 분석 내용은 다음과 같습니다.
(1) 태양광 모듈 및 콤바이너 박스 장비의 고장 및 손실
많은 태양광 발전소 장비가 있습니다.위의 예에서 30MW 태양광 발전소는 420개의 결합기가 있고, 각 결합기는 16개의 분기(총 6720개의 분기)를 가지고 있으며, 각 분기는 20개의 패널(총 134,400개의 배터리 보드)을 가지고 있습니다.장비의 총량은 엄청납니다.숫자가 많을수록 장비 고장 빈도가 높아지고 전력 손실도 커집니다.일반적인 문제로는 주로 태양광 모듈의 소손, 접속함의 화재, 파손된 배터리 패널, 리드의 잘못된 용접, 결합기 상자의 분기 회로의 고장 등이 있습니다.이 부분의 손실을 줄이기 위해서는 한편으로는 완료 수락을 강화하고 효과적인 검사 및 수락 방법을 통해 보장해야 합니다.발전소 장비의 품질은 공장 장비의 품질, 설계 기준을 충족하는 장비 설치 및 배열, 발전소의 시공 품질을 포함한 품질과 관련이 있습니다. 한편, 발전소의 지능화 운영 수준을 높이고 지능형 보조 수단을 통해 운영 데이터를 분석하여 고장 원인을 적시에 찾아내고, 지점 간 문제 해결을 수행하여 운영 및 유지보수 인력의 업무 효율을 높이고 발전소 손실을 줄이는 것이 필요합니다.
(2) 셰이딩 손실
태양광 모듈의 설치 각도 및 배열 등의 요인으로 인해 일부 태양광 모듈이 막혀 태양광 어레이의 출력에 영향을 미쳐 전력 손실을 초래합니다. 따라서 발전소 설계 및 시공 시 태양광 모듈이 그늘에 노출되지 않도록 해야 합니다. 또한, 핫스팟 현상으로 인한 태양광 모듈의 손상을 줄이기 위해 적절한 양의 바이패스 다이오드를 설치하여 배터리 스트링을 여러 부분으로 나누어 배터리 스트링의 전압과 전류를 비례적으로 손실시켜 전력 손실을 줄여야 합니다.
(3) 각도 손실
태양광 어레이의 경사각은 용도에 따라 10°에서 90°까지 다양하며, 일반적으로 위도가 선택됩니다. 각도 선택은 일사량에 영향을 미치는 반면, 태양광 모듈의 발전량은 먼지, 눈 등의 요인에 의해 영향을 받습니다. 적설로 인한 전력 손실도 있습니다. 동시에, 태양광 모듈의 각도는 지능형 보조 장치를 통해 제어되어 계절과 날씨 변화에 적응하고 발전소의 발전 용량을 극대화할 수 있습니다.
(4) 인버터 손실
인버터 손실은 주로 두 가지 측면에서 나타납니다. 하나는 인버터의 변환 효율에 따른 손실이고, 다른 하나는 인버터의 MPPT 최대 전력 추종 기능에 따른 손실입니다. 두 가지 측면 모두 인버터 자체의 성능에 의해 결정됩니다. 이후 운영 및 유지보수를 통해 인버터 손실을 줄이는 이점은 미미합니다. 따라서 발전소 건설 초기 단계에서 설비 선정은 고정되어 있으며, 더 나은 성능의 인버터를 선정함으로써 손실을 줄일 수 있습니다. 이후 운영 및 유지보수 단계에서는 지능형 수단을 통해 인버터의 운전 데이터를 수집하고 분석하여 신규 발전소의 설비 선정에 대한 의사 결정 지원을 제공할 수 있습니다.
위 분석 결과, 태양광 발전소의 손실은 막대한 손실을 초래할 수 있으며, 핵심 영역의 손실을 우선적으로 줄여 발전소의 전반적인 효율을 향상시켜야 함을 알 수 있습니다. 한편으로는 발전소 설비 및 구조의 품질을 보장하기 위해 효과적인 검수 도구를 활용해야 하며, 다른 한편으로는 발전소 운영 및 유지보수 과정에서 지능형 보조 수단을 활용하여 발전소의 생산 및 운영 수준을 향상시키고 발전량을 증대시켜야 합니다.
게시 시간: 2021년 12월 20일
