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光伏系统首先是金融资产。大多数项目都是根据财务模型决定的,该模型显示了光伏系统的成本和它在一段时间内产生的价值--通常是20年以上。
对于一个24小时暴露在大自然中的电气系统来说,20多年是一段很长的时间。虽然在大多数财务模型中都考虑到了轻微的退化,但随着时间的推移,有许多因素会对性能产生负面影响。诸如附近生长的树木、模块不匹配和电缆压力等小事都会导致输出降低,而且累积的负面影响可能很大。
你知道你的系统性能与预期如何吗?
好消息是,光伏监控可以检测和诊断最常见的性能和安全相关问题。模块级监测加上软件和数据科学可以帮助保护您的金融资产。软件现在可以检测出是否有问题,可能的原因、影响和解决方案。
根据NREL的说法,"监测是了解光伏系统性能的有力工具"。以下列出了系统随着时间推移所经历的一些最常见的性能挑战,以及先进的、模块级的监测对每个挑战的作用。
改变现场条件
场地的设计条件会随着时间的推移而改变。模块的土壤来自灰尘、花粉、鸟类、烟尘和/或空气污染。如果不加以控制,如果发生不均匀的土壤污染,会导致局部热点故障。附近生长的树木和新设施的建设会导致以前没有遮挡的模块被遮挡。如果这些被遮挡的模块没有优化器,一个模块就会降低整串模块的输出。
在模块级(而不是逆变器级)进行监控,就可以诊断出诸如遮挡等问题,直至单个模块。在某些情况下,为任何遮挡的模块加装优化器以确保整个组的最大输出可能是有意义的。使用Tigo灵活的MLPE系列,这一点很容易做到。
模块变化
模块随着时间的推移,退化的速度不同。相应地,随着时间的推移,模块退化造成的不匹配也会增加。因此,一个阵列中的模块串--如果它们没有优化器--将和它们表现最差的模块一样好(NREL)。
除了不同的退化率外,还有一些模块级的故障也会影响整个电池串。这些故障包括二极管故障、电池互连断裂以及天气或外部因素对模块的损坏。在所有这些情况下,如果不在模块层面进行监控,一个模块的故障可能不会被察觉。这一个模块随着时间的推移而不被注意,可能会增加。
系统平衡问题(BOS)
虽然逆变器的可靠性不断提高,但它是光伏性能损耗最常见的原因之一。不幸的是,逆变器的损失会影响所有相关的组件。然而,可以通过远程进行一些纠正性维护,如逆变器复位或通信复位。
另一个问题可能来自模块之间的电气连接。这些问题可能是由水的侵入、脏污、风和一般磨损造成的连接器松动造成的。连接器问题会导致高电阻,并导致性能问题以及安全问题,包括火灾风险。通过先进的监控,可以检测到增加的电压,甚至自动关闭,以防止灾难性的损失。
模块级监测的好处
在Tigo,模块级监控是每台TS4-S、M和O的标准配置。客户可以通过我们的监控平台--SMART查看模块级的能源、功率、电压、电流和其他关键统计数据。SMART还包括警报,当它发现问题时,会通知客户,并建议采取相应的行动。
Tigo的TS4平台灵活的组件级电力电子器件(MLPE)可以加装到现有的光伏装置上,以增加监控和/或优化模块不匹配或阴影导致的输出下降。对于新的安装,TS4s可以作为一个简单的附加组件,或预先捆绑在现有的光伏组件和逆变器通信中。
总结一下,光伏阵列退化加剧的原因主要有三个。1)现场条件变化,2)组件问题,3)系统平衡问题。在所有情况下,先进的监测可以帮助及早发现问题,并提出解决方案,以尽量减少潜在问题的财务影响。
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