光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，能源的消耗也逐漸增加。各種環(huán)保措施與節(jié)能政策的出臺(tái)，對(duì)能源的供給也提出了新的要求。新型清潔能源的發(fā)展與利用逐漸增加，太陽能光伏發(fā)電作為一種清潔、安全與無害的清潔能源，極大地方便了人們的生活。但是光伏發(fā)電系統(tǒng)包含太光伏電池組件、蓄電池、逆變器與控制器等組成部分，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，增加了運(yùn)行與維護(hù)的難度，因此展開對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)研究，可以提光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為后續(xù)的維護(hù)工作的開展提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng);光伏組件;蓄電池;逆變器;運(yùn)行與維護(hù)

一、光伏系統(tǒng)中光伏組件的運(yùn)行和維護(hù)

太陽能電池板是光伏發(fā)電系統(tǒng)重要的核心部件，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)太陽能的收集，并將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。所以，光伏組件的正常運(yùn)行，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重大意義。

1.1 光伏組件的清洗問題

經(jīng)過長時(shí)間的使用，光伏組件會(huì)積累許多灰塵，積累的灰塵會(huì)對(duì)光伏電站的運(yùn)行產(chǎn)生巨大的影響，這是由于灰塵具有很低的導(dǎo)熱系數(shù)，大量的灰塵會(huì)積累不僅會(huì)阻擋光伏組件吸收太陽能，同時(shí)也能阻礙熱量傳導(dǎo)的進(jìn)行，使得光伏系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率降低，甚至造成太陽能電池板的燃燒，因此，需要定期對(duì)光伏組件進(jìn)行清潔和整理。對(duì)于光伏組件的清洗工作，要定期仔細(xì)全面地進(jìn)行。 目前，我國主要有四種清洗方法：（1）人工清洗，工作人員使用長距離的拖布清除灰塵。利用拖布與光電組件表面摩擦出現(xiàn)靜電的現(xiàn)象，將光伏組件表面的灰塵和雜質(zhì)清除干凈。但是這種方法會(huì)大面積增加遮蓋區(qū)域，降低組件對(duì)陽光的吸收，而且還會(huì)對(duì)組件產(chǎn)生壓力使組件出現(xiàn)彎曲或損壞。（2）人工水洗方法，使用小于0.4MPa壓力水管，對(duì)準(zhǔn)組件進(jìn)行清洗，能夠有效避免人工清洗對(duì)組件產(chǎn)生的傷害。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效清除組件表面的灰塵，同時(shí)也能減少由于遮蓋現(xiàn)象造成光伏組件效率下降的問題。（3）工程清洗車清洗方法。這種方法效率較高，但是對(duì)場(chǎng)地條件的要求最大。（4）使用機(jī)器人進(jìn)行清洗，這種方法不僅可以對(duì)組件表面的灰塵和雜質(zhì)進(jìn)行清理，同時(shí)還能夠根據(jù)天氣的變化，例如雪天情況，實(shí)現(xiàn)快速全面的清理工作。機(jī)器人可以不間斷的運(yùn)行降低運(yùn)行成本，但是人工機(jī)器人無法清洗組件的邊緣區(qū)域。

1.2 光伏組件的定期檢查

作為光伏系統(tǒng)中的核心結(jié)構(gòu)，要定期對(duì)光伏組件進(jìn)行檢查。光伏組件由玻璃組成，可以根據(jù)其顏色的變化、線盒完整和變形情況判斷玻璃的狀況，對(duì)損害的玻璃要及時(shí)的處理和更換，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

二、光伏系統(tǒng)中蓄電池的運(yùn)行和維護(hù)

蓄電池是光伏系統(tǒng)中存儲(chǔ)電能的部分，光伏組件將其吸收到的太陽能轉(zhuǎn)換為電能，電能一部分供給用戶使用，一部分通過蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)備，蓄電池周圍的環(huán)境溫度應(yīng)該保證在5℃～25℃之間，當(dāng)環(huán)境溫度過高時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行通風(fēng)對(duì)蓄電池降溫，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，也應(yīng)該進(jìn)行蓄電池的保溫措施。蓄電池組件需要定期檢查和維護(hù)，一般來說蓄電池可能出現(xiàn)的問題主要集中在蓄電池的漏液，干癟或者膨脹，一旦出現(xiàn)類似情況應(yīng)該做及時(shí)處理，并第一時(shí)間排查尋找導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的原因，在根源上進(jìn)行遏制。當(dāng)檢查出可能導(dǎo)致光伏系統(tǒng)電能的輸送受到影響的問題時(shí)，需及時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行更換，在更換蓄電池的過程中必須帶絕緣手套。

三、光伏系統(tǒng)中控制器和逆變器的運(yùn)行和維護(hù)

控制器和逆變器是光伏系統(tǒng)中的核心組成部分光伏電池輸出的直流電必須通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電才能并入大電網(wǎng)。其中控制器在運(yùn)行過程中應(yīng)該注意以下問題。（1）控制器上面應(yīng)該有警示標(biāo)識(shí)，且警示標(biāo)志必須要清晰可見。（2）控制器之間的接線端贏接線良好，不能出現(xiàn)生銹，腐蝕等現(xiàn)象。（3）控制器內(nèi)的高壓熔絲應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)定要求的規(guī)格。（4）直流輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間的絕緣電阻應(yīng)大于2Ω。

逆變器在運(yùn)行和維護(hù)過程中應(yīng)注意結(jié)構(gòu)連接上的完整行，應(yīng)該盡量避免積灰、生銹、腐蝕等問題，對(duì)溫度環(huán)境的控制方案也應(yīng)該完備，警示標(biāo)志應(yīng)該清晰可見。

四、熱斑現(xiàn)象的產(chǎn)生和避免

熱斑現(xiàn)象即是在某種特定情況下，太陽能電池的表面有可能會(huì)受障礙物，積灰，清潔積灰的痕跡等影響，受遮擋的部位無法正常進(jìn)行太陽能的吸收和能量轉(zhuǎn)換，這些被遮擋住的部位會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱的情況，溫度會(huì)遠(yuǎn)高于其他正常未被遮擋的地方，進(jìn)而導(dǎo)致光伏組件表面部分燒壞，即為熱斑現(xiàn)象。近年來通過對(duì)熱斑的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致光電組件發(fā)生熱斑現(xiàn)象的情況分為兩種，即內(nèi)阻和電池片自身的暗電流。一方面我們可以從源頭出發(fā)，將有可能遮擋住光電組件的障礙物進(jìn)行清理，在清掃的過程中選擇高成本的清理車或者機(jī)器人，徹底清除污穢物，減少熱斑現(xiàn)象的產(chǎn)生;另一方面也可以控制逆電流和電池內(nèi)部雜質(zhì)?；蛘哌x用成本更高，性能更好的組件。減少熱斑現(xiàn)象的產(chǎn)生。

五、結(jié)束語

總相比傳統(tǒng)能源，光伏發(fā)電具有清潔無污染、可再生、成本低、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此，光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)就顯得極為重要。通過分析其內(nèi)部構(gòu)成及各器件在運(yùn)行與維護(hù)中的注意事項(xiàng)，可以大幅降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的故障率，促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)模普及應(yīng)用。

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作者介紹：

于航（1991.3.14-）;性別：男;籍貫：河北邢臺(tái);民族：漢;學(xué)歷：碩士研究生;研究方向：新能源發(fā)電與微網(wǎng)技術(shù);單位名稱：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局。