韩晓沛
(国电投 (天津)分布式能源有限公司)
资源和能源形势在不断变化,节能环保已经成为新时期社会各界普遍关注的一个重点话题,发电站作为一个重要的能源产地,其效率和环保功能也越来越被大家重视。光伏电站作为绿色能源项目的重要组成部分,是我国未来电站发展的主要方向。建设光伏电站是一项复杂的工程,需要相关建设部门的重视和配合,本文主要就影响光伏电站运行效率的因素、光伏电站工程建设中需要注意的事项等几个方面进行详细的研究和探讨。
光伏发电主要由三个部分组成:控制器、逆变器、太阳能电池方阵。其中,控制器主要是对整个光伏发电系统进行控制,在和外界温度相差较大时可以利用控制器进行温度补偿;逆变器是应用于发电系统中辅助发电的设备;太阳能电池方阵通过吸收光能然后在其两边产生电荷发电。
和传统的火力发电、柴油发电相比较,光伏发电可以很好地减少对环境的危害,它的广泛应用体现了现今社会所倡导的循环经济和可持续发展理念,它可以调整能源结构,确保能源安全,在改善环境和实现可持续发展中具有重要地位。在光伏电站的实际工作中,它具有以下优势:没有噪声、安全可靠、减少能源消耗、安装简单等等。光伏电站建设对于实现资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。
由于光伏电池是处于自然环境当中的,所以风、雨等自然现象都会在一定程度上影响光伏电池的运行效率,有些甚至会造成光伏电池的性能受损[1]。所以,相关部门和工作人员在进行光伏电站建设时,应该先对当地的气候进行调查和预测,为建设工程的顺利开展提供依据。
光伏电池的倾斜角度会对其吸收阳光产生影响,不同季节、不同日照条件、不同位置下,太阳能光伏电池吸收太阳光的最佳角度也不一样,在实际的建设工程当中,要根据经纬度、季节等条件的变化来对太阳能光伏电池板的倾角进行适当调节,以便提高光伏电站的工作效率。
根据经验知道,如果连续3天没有打扫光伏电池表面,那么光伏电池的清洁系数就会降低,并且随着杂质的增多,电池表面会产生静电效应,导致太阳能光伏电池的效率降低[2]。
建设光伏电站是一项耗时耗力的工作,一旦在建设过程中出现问题就很有可能对光伏电站的正常运行产生影响,所以,相关人员在进行光伏电站工程建设时,一定要做好相关的准备工作,充分了解光伏电站工程建设中的注意事项。接下来,本文将就建设光伏电站时的注意事项做详细的介绍。
在进行光伏电站建设工程时,一定要选择合适的建设地点,一些地势不平坦的地区不利于光伏电站的建设,所以,在进行光伏电站建设时,要先对选址进行考察,选择地势平坦、开阔并且没有发生过自然灾害的地方,以防频繁的自然灾害如地震、泥石流等对光伏电站中的设备造成影响。
安装电缆线是一项十分重要和复杂的工作,它对保障整个光伏电站的安全运行具有重要意义,在进行实际安装工作时要注意遵循先安装室外电缆再安装室内电缆的原则,除此之外,还要注意以下几点:(1)当在墙角或者锐角处安装电缆线时要做好保护措施,避免电缆线被划破;(2)保护好电缆线的接头,避免电缆线的接头处出现外包掉落或者氧化的现象,从而确保线缆的连接效果;(3)保证一个电路的回线和馈线能够绞合在一起,防止产生电磁对整个线缆造成干扰;(4)除了上面所说的还要在整体上注意对线缆走向和松紧度的布设[3]。
在进行光伏电站工程建设时还要考虑到光伏电站对建筑物承重的影响,要保证建筑原来的结构不受影响,建筑物要有一定的强度,能够承受光伏电站的重量,同时也要了解光伏电站的使用功能、维护结构特性,确保在建设过程中建筑物的这些特性不发生变化。除此之外,光伏电站最好安装在混凝土结构的屋顶上,排列整齐,这样既可以保证太阳能的安全使用,还能够让整个建筑不失美观。在安装时要利用它本身的自重来固定方阵,以防对屋面的防水层、隔热层、保温层造成影响[4]。
环境是评价光伏电站建设效果的重要指标,在进行光伏电站建设时,考虑到环境因素要注意以下几点:一是要注意建设光伏电站的目的就是为了减少环境污染和对能源的利用,所以在建设过程中一定要注意光伏发电不能产生任何带有污染的水、气、渣等废物。二是保证在运行过程中要尽量减少光伏电站中各种设备工作时产生的噪声,尽量保证设备中不包括转动部件,防止产生噪声污染。三是在进行光伏电站的电缆敷设时一般不增加另外的线路,而是直接采用原先的管道和桥接,如果一定要敷设线路,就一定要保证在进行新的线路敷设时不会对原有的建筑和周围环境造成破坏。
防雷是建设光伏电站的一个重要步骤,在进行光伏电站建设时要尽量使避雷针的接地线和光伏发电系统的支架之间隔开一定的距离。一般来说,光伏电站的防雷防护有两种方法:安装避雷针和安装避雷线[5]。通过这种方式,可以有效保障光伏发电站和整个系统的安全运行。
光伏电池有最佳的倾斜角度,这要根据太阳能光伏电站的具体位置和它每天所受到的照射值进行确定。在知道了上面两个数值之后,就可以绘制出太阳能光伏电池的光电转换曲线,然后根据太阳高度角来对最佳的光伏电池倾斜角进行确定,最后,利用信息化技术设计相应的程序,根据每日太阳高度角的变化来对太阳能电池的倾斜角度进行调整,通过这种方式来进一步提升太阳能官府电池的工作效率[6]。
在进行光伏电站建设的同时,相关工作人员要对光伏电池在运行时可能受到的环境污染做系统的了解,确定灰尘、颗粒物等污染和杂质对电池表面的污染程度,尤其是针对天气恶劣时比如出现沙尘暴、狂风等天气将会导致电池表面覆盖大量的沙粒杂质,影响电池和太阳光的接触面积,降低整个系统的光电转化效率。所以,在进行发光伏电站建设时,相关人员要清楚了解当地的天气以及各种天气对光伏电池造成的影响,然后以人工成本为依据来确定太阳能的清洁频率。一般来说,我国北方太阳能光伏电池清洁频率以7d为周期,在南方太阳能光伏电池清洁周期可以延长到10—14d[7]。
除了上面几点,在进行光伏电站建设时还要充分考虑到整个工程的经济性,避免重复建设,同时在设计时要充分考虑到未来社会发展的趋势和周围环境格局的变化,有超前意识,对未来几年光伏企业的规模和发展趋势做好预测,通过上述的估测和数据的分析来确定具体的光伏电站建设数量和规模大小。
综上所述,光伏电站工程建设是当今时代的一项新潮流,它可以在一定程度上减少发电对环境造成的污染,降低能源的消耗,加快我国能源转变的步伐,推进经济节约型、环境友好型社会的进程,对于人们生活质量的提高具有重大意义。但是,光伏电站的建设是一项十分复杂的工作,需要相关部门对当地的环境、光伏电池安装的倾斜角、电缆安装等各个方面多加注意,进一步提升光伏电站的工作效率,满足当前社会对光伏电站的需求。