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監控系統如何跟太陽能電池板進行儲能裝置?

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監控系統如何跟太陽能電池板進行儲能裝置?

發布日期:2019-06-21 00:00 來源:http://www.xyauqm.live 點擊:

   近年來,由于光伏發電設備制造成本大幅度降低,將它們大規模接入電網成為一種發展潮流,給電力系統原本就薄弱的“電力存取”環節帶來新的挑戰。眾所周知,電能在“發、輸、供、用”運行過程中,必須在時空兩方面都要達到“瞬態平衡”,如果出現局部失衡就會引起電能質量問題、即閃變,“瞬態激烈”失衡還會來災能性事做、并可能引起電力系統的解列和大面積停電事故。要保障公共電網安全、經濟和可靠運行,就必須在電力系統的關鍵節點上建立強有力的“電能存取”單元(儲能系統)對系統進行支撐。這是光伏發電、風力發電等大規模接入電網時必須加以重視的研究課題。

  分布式發電系統要求配備存儲功能,通過自身的存儲,米平抑自身發電、用電的錯峰錯谷現象。對光伏發電和風力發電等間歌性電源,由于不能隨時、全時滿足負荷雷求,因此儲能作為一個必備的特征以配合這類分布式發電的發展應用。目前,分布式光伏發電系統通常不帶儲能裝置是因為蓄電池的性價比尚未被市場接受,只能采用限制“滲透率”方法而已。

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  光伏發電接入電網,其影響可用滲透率來表征。滲透率的定義是光伏系統交流輸出功率與峰值負荷功率之比。有關研究指出,要求網壓控制在正常電壓-10%~+6%之間,當光伏交流輸出功率等于峰值負荷約25%的情況下,電壓會超限。因此,國標限制滲透率在25%以下。要實現高滲透,就需安裝儲能裝置。

  其實,儲能還不僅是種技術和產品, 也是一類功能的集合, 儲能裝置與風電、 光伏發電等分布式能源的聯合并網運行,有助于提高電網對其核納能力。 通過集成能放轉換裝置,可實現電力系統各種平滑快建控制,給智能電網(或智能微電網)提供“智能”的基礎,并進一步歐濕山兩運行的安全性,經濟型和靈話性,實現對電能質與量的監控。

  目前最看好的三種儲能是低碳電池、鋰電池和液流電池。這其中,鋰電池成本相對還是高,一致性問題也仍然存在,液流電池成本更高,而鉛碳目前看來還是近期實現可行的儲能

  技術路線,預計在未來5~10年內或將是主流,再往后就看其他技術是否也有突破。

  鉛碳電池成本約是鋰電池的三分之一,毛利率則遠高于傳統產品,本來具有極強的盈利空間。由于這種電池使用的碳材料很特殊,門檻較高。

  作為一種新型的超級電池,鉛碳電池是將鉛酸電池和超級電容兩者合一,既發揮了超級電容瞬間大容量充電的優點,也發揮了鉛酸電池的比能量優勢,且擁有非常好的充放電性能-1.5h就能充滿電,而且由于加了碳,阻止了負極硫酸鹽化現象,改善了過去電池失效的一個因素,延長了電池壽命。

  鋰離子電池的技術也在不斷進步,如美國加利福尼亞大學的研究人員利用化學氣相沉積法和電感耦合等離子處理法,研發出一種由覆蓋硅涂層錐形碳納米管聚合而成的三維簇結構的硅正極代替常用的石墨正極。

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  基于這種新結構造出的鋰離子電池展現出很強的充放電性和卓越的循環穩定性,即使在高強度充放電情況下也是如此。與常用的石墨基正電極相比,其充電速度要快上將近16倍。能讓移動電子設備在10min內充滿電,而不是目前的幾個小時。

  在歐美等發達國家,電網電價較高,分布式光伏發電已然是平價上網。在中國也已接近平價上網。這樣,增加儲能還可以使自發、自用獲得更大利益。

  對于分布式光伏發電而言,無論地面光伏電站,還是工商屋頂等光伏系統,其監控管理都會面對面積分布廣且散,設備數量多,巡檢費時費力,還往往面對自然、生活環境惡劣、運維管理人手短缺等麻煩:要在20~30年的壽命周期內維護管理;做到有效地進行故障監控、預測;降低系統損耗,提高系統發電量。因此,保證長期穩定的收益,確屬不易。根本的出路在于采取智能化信息管理手段來固化經驗、分析指標、規范管理。

  光伏發電監控系統,是運行管理系統的功能結構圖與網絡部署方案。光伏電站運維管理的主要工作如下。

  監視電站設備的主要運行參數,統計電站發電量,接受電網調度指令。

  巡視檢查電站設備的狀態,檢查電池組件、支架的完好和污染程度、檢查電氣設備的運行情況。

  根據電網調度指令和檢修工作要求進行電氣設備停送電倒閘操作。

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       日常維護主要包括:

       ①匯流箱、組件與支架,這部分設備數量大,故障發生概率較高且不易發現,同時也是提高發電量的部分;

  ②直流配電柜、逆變器、交流配電柜、變壓器、電纜,這些部分如發生故障,則發電量損失較大。因此,要確保其正常穩定運行。

  做好運行維護,首先要能發現故障,進行損耗分析,排除故障才能提高發電量。光伏電站具備智能化信息管理平臺,無論現場監控還是遠程監控都能及時做到。可以監控成百上千臺逆變器運行情況,通過數據分析比較就能及時發現故障,找到發電量低的逆變器,以及分析匯流箱支路電流分布,進而找到并排除故障。

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