光伏电站运行与维护课件

太阳能光伏电站运行与维护二〇一〇年十一月太阳能光伏电站运行与维护一、概述能源是世界10大焦点问题（能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口）之首。为了实现能源和环境的可持续发展，世界各国都将光伏发电作为发展的重点。太阳能光伏发电技术的开发始于20世纪50年代。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展，并首先在太阳能资源丰富的国家，如德国和日本，得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下，国内光伏产业正在蓬勃发展。太阳能光伏发电的原理是利用半导体、太阳电池（也称光伏电池）的光生伏打效应，直接将太阳光能变成电能，是一种零排放的清洁能源。一、概述能源是世界10大焦点问题（能源、水、食物、环境、贫穷太阳能光伏发电的优点结构简单、体积小、重量轻。可靠性高、寿命长（组件工作25年，效率下降20%）；零排放：无燃料消耗，无噪声，无污染；发电不用水，适用范围广，可以在荒漠地区建设；可实现免维护，无人值守；太阳能资源永不枯竭，至少可用50亿年；硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的第二大元素，达到26%之多；不单独占地：可以安装到建筑上（BIPV）；规模大小皆宜（可以从几W到几百GW）；建设周期短，安装成本低；可以与蓄电池相配组成独立电源，也可以并网发电。太阳能光伏发电的优点结构简单、体积小、重量轻。太阳能光伏发电的缺点太阳能能量密度低，覆盖面积大；光伏发电具有间歇性和随机性（白天有，晚上没有；晴天有，阴天没有）；各个地区太阳能资源情况不同，区域性较强；大规模应用的存储技术尚未解决，没有自身调节能力；小规模应用可以用蓄电池，昂贵且寿命短。目前光伏发电成本太高，有待进一步降低。太阳能光伏发电的缺点太阳能能量密度低，覆盖面积大；太阳能光伏电池太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造，前者由切割、铸锭或者锻造的方法获得，后者是一层薄膜附着在低价的衬背上。目前市场生产和使用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅材料制作的。晶体硅电池是当前太阳能光伏电池的主流，其大规模生产的效率较高。目前，商品单晶硅同样电池的转换效率为16%~20％，商品多晶硅太阳电池的转换效率为15%~18%。薄膜太阳电池是在廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上非常薄的感光材料制成，比用料较多的晶体硅技术造价更低，但转换效率较低。目前已商业化的薄膜光伏电池材料有三种：非晶硅(a-Si)、铜铟硒(CIS,CIGS)和碲化镉(CdTe)。太阳能光伏电池太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造，前者光伏系统类型并网系统分为分布式并网系统和集中式并网系统。分布式并网系统将用户光伏系统与电网相连，可以使得发出的电能除供给家庭电器使用外，富余的电量可出售给电网。夜晚或阴雨天可从电网买电。集中式并网系统通常都具有相当规模，所发电能全部输入电网，相当于常规的发电站。离网系统：没有主电网时，光伏发电系统通过充电控制器与蓄电池连接。生产的电可蓄存起来供以后使用。离网系统通过逆变器提供交流电，供一般家电使用。典型的离网系统用于通讯中继站，偏远地区和农村供电。农村供电通常包括供单个家庭用电的小型光伏户用系统，或可以供几家用电较大的独立电站。混合系统：光伏系统可与生物质能发电系统、风力发电系统或柴油发电系统等其他发电系统组合，以保证持续的电力供应。混合系统可以采取并网或离网的形式。光伏系统类型并网系统分为分布式并网系统和集中式并网系统。分布光伏电站运行与维护课件失配对太阳电池的影响当太阳电池之间或组件之间的性能不一致时，将它们连接在一起会出现失配。在很多条件下，失配是光伏组件和光伏方阵中一个很严重的问题，因为此时组件或方阵的输出是系统中最差的组件或方阵的输出。光伏组件和光伏方阵出现失配导致的能量损失的因素主要有：电流的匹配情况；与其他电池电性能参数的匹配情况；失配对太阳电池的影响当太阳电池之间或组件之间的性能不一致时，失配对太阳电池的影响两个电池串联，串联后的电压等于两单电池电压之和，串联后两单电池的电流相同，等于两单电池电流的最小值。两个电池并联：并联后两单电池的电压相同，而输出电流是两单电池电流之和。失配对太阳电池的影响两个电池串联，串联后的电压等于两单电池电热斑效应光伏阵列的任何部分不能被遮挡，一小部分的光伏组件被遮挡对整个阵列的输出影响非常大。因为串联PV组件的电流相同。如果有几个电池被遮荫，则它们便不会产生电流且会成为反向偏压，这就意味着被遮挡的电池消耗功率发热，久而久之，形成故障，出现热斑效应。但是有些偶然的遮挡是不可避免的，所以需要用旁路二极管来起保护作用。热斑效应光伏阵列的任何部分不能被遮挡，一小部分的光伏组件被遮二、光伏电站的运行管理光伏电站文件资料的管理光伏电站的日常维护二、光伏电站的运行管理光伏电站文件资料的管理建立全面完整的文件资料档案，为光伏电站的安全、可靠运行提供强有力的技术基础数据支持。建立光伏电站设计施工图纸档案和设备技术档案，包括：设计施工图、竣工图；项目验收文件；电站所有设备的使用说明书和技术说明书等。建立光伏电站的组件、设备台账；建立安全工器具台账。建立电站运行档案：运行值班人员每天需要认真做好各种记录，包括运行记录、运行日志、设备巡检记录，当出现设备缺陷或异常时，需填写缺陷登记本，并上报相关领导。经济运行分析：电站运行值班人员需根据电站运行档案资料，对电站进行周、月、年度的运行状况分析，及时发现存在的问题，并提出切实可行的解决方案，提高电站经济运行水平。光伏电站文件资料的管理建立全面完整的文件资料档案，为光伏电站光伏电站日常维护定期对光伏系统进行检查，可在系统故障前及时消除隐患，防止事故的发生。日常大部分检查采用万用表和一些基本常识就可以完成。光伏电站日常维护定期对光伏系统进行检查，可在系统故障前及时消光伏电站日常维护保持组件表面清洁。在少雨且风沙较大的地区，应经常清洗，清洗时应先用清水冲洗，然后用干净的柔软布将水迹擦干，切勿用有腐蚀性的溶剂冲洗，或用硬物擦拭。清洗时应选在早晚或阴天进行，以免影响发电量。应避免夏季白天光伏组件被阳光晒得很热的情况下用冷水清洗组件，这样可能会引起组件表面玻璃破碎。定期检查光伏组件之间连线是否牢固，按需要紧固；检查光伏组件是否有损坏或异常，如表面玻璃破碎、背板起包、电池片和玻璃之间有气泡，电池片表面严重变色等；检查光伏组件接线盒密封是否完好、接线是否牢固、旁路二极管是否正常工作。光伏电站日常维护保持组件表面清洁。在少雨且风沙较大的地区，应光伏电站日常维护对有智能监控系统的电站来说，可以直接从监控画面中发现故障，并判断出故障范围；对没有智能监控系统的电站来说，需每日对光伏阵列进行巡检，用万用表测量每个组串的回流电流，当输出电流很小或为零时应检查该组串不发电的原因，并进行处理。当光伏组件故障或损坏时，及时进行维修或更换，并做好详细记录，包括组件在光伏阵列中安装位置、原组件编号、新组件编号、损坏原因、工作人员及时间等。检查光伏汇线盒内的连线是否牢固，输出空开、保险丝和防雷保护器是否完好，按需要进行更换。光伏电站日常维护对有智能监控系统的电站来说，可以直接从监控画光伏电站日常维护无论是单轴还是双轴系统，都是转轴装置，会因环境影响，转动系统发生故障。如电机系统密封不严，防风沙及防雨性能不好，都会导致电机的损坏。需每日对电站跟踪支架进行巡检，查看其跟踪系统是否正常，若发生故障，及时查明原因，并进行登记和处理。定期检查电缆沟内有无小动物