
該團隊使用 Python 建立了一個公用事業(yè)規(guī)模的光伏電站模型届谈,并研究了不同的重新配置策略和降級模式凯怕,并對印度和美國的項目經(jīng)濟可行性進行了分析伸畅。
該組織表示:“在幾種可能的情況下来屠,重新配置可能是發(fā)電廠運營商利用現(xiàn)有組件提高發(fā)電量的唯一選擇疏尿。” “在本文中,重新配置被定義為改變連接到一個串監(jiān)控箱 (SMB) 的某個模塊內(nèi)光伏組件的電氣位置等盏,以增強整個光伏陣列的性能寇杆。相同的過程可以重復(fù)應(yīng)用于連接到其他 SMB 的其他模塊,從而提升中央逆變器或整個發(fā)電廠的性能缩睛。”
模擬的公用事業(yè)規(guī)模電站基于315 W模塊构演,其中30個模塊串聯(lián),總功率為9.45 kW辉召。另有10塊面板并聯(lián)連接到SMB允由,總功率達94.5 kW,而10塊SMB連接到中央逆變器影虫,總功率達945 kW谒只。公用事業(yè)規(guī)模電站擁有30臺此類逆變器,總裝機容量為28.35 MW跛农。
不同的降解
最初橡吗,研究人員研究了兩種性能下降模式。第一種是分流電阻 (Rsh) 的降低沼币,這通常是由炎熱潮濕氣候下的電位誘導(dǎo)衰減 (PID) 引起的胶见。第二種是串聯(lián)電阻 (Rs) 的增加,這通常是由于腐蝕呛谜、互連衰減或焊料粘合問題造成的在跳。在這兩種情況下,團隊都嘗試通過將相似的組件組合成新的串來重新配置系統(tǒng)隐岛。然而猫妙,這種方法只在第一種情況下取??得了改善(2.72%),而在第二種情況下性能反而下降(-0.64%)聚凹。
實驗結(jié)束后割坠,該團隊專注于電流非均勻減小的情況,例如涉及PID中Rsh退化的情況妒牙,因為發(fā)現(xiàn)重新配置在這些情況下具有潛力韭脊。針對擬議的場景,概述了六種不同的策略单旁,分別稱為C1沪羔、C2、C3象浑、C4蔫饰、C5和C6,它們的成本負擔(dān)各不相同庸尚±總體而言牍系,C6需要重新配置10%的模塊,C5需要20%倍熄,C4需要40%户寺,C1需要50%,C2需要80%混检,C3需要90%抢督。
該小組解釋說,策略 C1 要求從每個串中挑選出排名前 15 個模塊并創(chuàng)建新的串;而策略 C2 將每個串分成 5 組写并,每組 6 個模塊喧雹,并按所有 10 個串生成的所有組的平均填充因子 (FF) 的降序?qū)@些組進行校準。此外于嚼,策略 C3 將串分成 10 組越名,每組 3 個模塊,并按所有 10 個串生成的所有組的平均填充因子的降序?qū)@些組進行排序处监。此外渺蒿,策略 C4、C5 和 C6 的模塊值以及所需的模塊交換次數(shù)均不同彪薛。
結(jié)果
分析顯示蘸嘶,C6策略使性能提升了0.3212%,而C5和C4分別提升了0.9899%和2.4053%陪汽。C1策略提升了2.713%,C2和C3分別提升了3.65%和3.7923%褥蚯。從經(jīng)濟角度來看挚冤,在組件成本較低的情況下,那些需要不同組件更換率的策略更為可行赞庶。
“如果30 x 10陣列中所有組件都要更換位置训挡,則需要進行150次更換,只需10個人歧强,一天即可完成澜薄,”學(xué)者們表示。“假設(shè)印度的人工成本為每小時0.74美元摊册,美國為每小時7.25美元肤京,每天工作8小時,那么印度更換每個組件的人工成本為每組件0.198美元找骏,美國為每組件1.93美元腿逞。因此,100個人大約可以在一個月內(nèi)重新配置整個28.35兆瓦的發(fā)電廠测捐。”
基于這些發(fā)現(xiàn)汤钻,研究團隊得出結(jié)論垮撇,當(dāng)滿足一些關(guān)鍵條件時,例如模塊IV級樣品較少荡唾、人工成本低以及投資回報期短状堰,重新配置可能具有經(jīng)濟意義。研究小組總結(jié)道矩允,當(dāng)存在單元裂紋或膠結(jié)造成的永久性污染時糯驯,重新配置也是可行的。
其研究成果發(fā)表在《太陽能》雜志上燎厘,題為“通過重新配置光伏模塊提高退化光伏電站性能的可行性” 薇硬。