一種大型光伏電站光伏組件清洗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大型光伏電站,特別是涉及一種大型光伏電站光伏組件清洗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電作為利用太陽(yáng)能發(fā)電的一種形式越來(lái)越多的被廣泛應(yīng)用。隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,光伏電站逐步由以前小規(guī)模示范性的應(yīng)用發(fā)展到現(xiàn)在大型光伏電站應(yīng)用。2014年11月,國(guó)務(wù)院印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》,其中明確了發(fā)展目標(biāo):到2020年,一次能源消費(fèi)總量控制在48億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右,煤炭消費(fèi)總量控制在42億噸左右。非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%。緊接著,2015年3月,國(guó)家能源局下發(fā)《關(guān)于下達(dá)2015年光伏發(fā)電建設(shè)實(shí)施方案的通知》,2015年全國(guó)新增光伏電站建設(shè)規(guī)模從征求意見(jiàn)稿時(shí)的15GW正式調(diào)整為17.8GW。17.8GW的裝機(jī)相當(dāng)于建設(shè)890個(gè)20MW光伏電站,占地面積將達(dá)1000萬(wàn)畝土地。
[0003]大型光伏電站具有占地面積大、單位面積裝機(jī)小的特點(diǎn)。對(duì)于我國(guó)一個(gè)缺少綠、生態(tài)比較脆弱的國(guó)家來(lái)說(shuō),在南方發(fā)展大型光伏電站受到土地面積的制約,我國(guó)的太陽(yáng)能資源較好地區(qū)主要集中在我國(guó)北部、西部地區(qū),這些因素都制約著大型光伏電站的建設(shè)地點(diǎn)。目前,我國(guó)大型光伏電站多建在內(nèi)蒙、新疆、西藏等地區(qū),建設(shè)地點(diǎn)多位于荒漠、戈壁等自然條件較惡劣的地方。光伏組件作為光伏電站最基礎(chǔ)的發(fā)電元器件來(lái)說(shuō),其發(fā)電效率受到很多方面的影響,比如:光伏組件的一致性、組件所處的環(huán)境溫度、組件表面的積灰情況等。組件的一致性在生產(chǎn)組件時(shí)就已經(jīng)確定,組件所處的環(huán)境溫度也不受控,組件表面積灰可以人為清掃而改變。同時(shí),積灰還會(huì)給組件帶來(lái)以下影響:若積灰不均勻,可能造成組件局部熱斑效應(yīng),影響組件使用壽命。對(duì)組件采取合適的清洗顯得尤為重要。
[0004]目前,大型地面電站多采用定期清洗或在整個(gè)電站發(fā)電量降低時(shí)進(jìn)行清洗方案,主要做法有:1.定期或視情況用水車(chē)高壓水槍清洗;2.定期或視情況進(jìn)行人工擦試。這兩種清洗方案都是大面積集中對(duì)光伏組件進(jìn)行除塵,第一種做法比較耗水;第二種做法對(duì)于人力成本的投入較大,同時(shí)人工除塵可能存在安全隱患。對(duì)于當(dāng)前大型光伏電站光伏組件清洗主要存在以下缺點(diǎn):(I)如何確定適當(dāng)?shù)那逑磿r(shí)間,定期清洗可能清洗了不需要除塵的組件勢(shì)必造成用水和人力成本的增加;(2)大面積統(tǒng)一清洗造成水資源浪費(fèi),增加電站后期運(yùn)行維護(hù)成本;(3)利用擦拭的方法除塵可能造成光伏組件封板材料損傷,降低光伏組件的可靠性。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中存在光伏電站光伏組件清洗裝置,但大多使用管路較多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且耗水量大,水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是,克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供一種使用管路較少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,耗水量少的大型光伏電站光伏組件清洗裝置。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種大型光伏電站光伏組件清洗裝置,包括水箱,水箱的出水口與第一輸水管道的一端相連,第一輸水管道的另一端伸至光伏組件串所在區(qū)域上方,第一輸水管道上靠近水箱出水口的一端安裝有送水栗,第一輸水管道另一端引接有沖洗用水管,沖洗用水管的數(shù)量與光伏組件串的串?dāng)?shù)相同,沖洗用水管上裝有可控電磁閥;光伏組件串下方設(shè)有回水槽,回水槽與廢水回收池相連,廢水回收池通過(guò)第二輸水管道與過(guò)濾器的進(jìn)水口相連,過(guò)濾器的進(jìn)水口與廢水回收池相連的第二輸水管道上安裝有回水栗,過(guò)濾器的出水口與水箱相連;所述光伏組件串上安裝有電壓變送器和電流變送器,電壓變送器和電流變送器均與控制器電連接,控制器還與環(huán)境監(jiān)測(cè)儀電連接;可控電磁閥亦與控制器電連接。
[0009]水箱、第一輸水管道、送水栗、沖洗用水管、可控電磁閥共同構(gòu)成送水部分。
[0010]回水槽、廢水回收池、第二輸水管道、回水栗、過(guò)濾器和水箱共同構(gòu)成回水部分。
[0011]進(jìn)一步,所述廢水回收池上安裝有廢水回收池液位計(jì)。
[0012]進(jìn)一步,所述水箱上安裝有水箱液位計(jì)。
[0013]進(jìn)一步,所述水箱通過(guò)控制水箱進(jìn)水的電磁閥外接自來(lái)水。
[0014]光伏組件串是指:在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,將多個(gè)光伏組件以串聯(lián)方式連接,形成具有所需直流輸出電壓的最小單元。
[0015]進(jìn)一步,所述控制器為小型工業(yè)計(jì)算機(jī)。
[0016]—種使用如前所述大型光伏電站光伏組件清洗裝置對(duì)光伏組件進(jìn)行清洗的方法,包括以下步驟:
[0017](I)對(duì)大型光伏電站中的每一串光伏組件進(jìn)行編號(hào),沖洗用水管上的可控電磁閥也相應(yīng)的進(jìn)行編號(hào),編號(hào)原則為:將大型光伏電站所有光伏組件按兆瓦單元進(jìn)行分區(qū),每個(gè)區(qū)里面的光伏組件串按橫向和豎向的唯一性進(jìn)行編號(hào)。
[0018](2)通過(guò)電壓變送器、電流變送器分別對(duì)每組光伏組件串的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行采集;通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀對(duì)光伏電站區(qū)域環(huán)境中光照輻射值、溫度進(jìn)行采集;
[0019](3)對(duì)某年第η天白天某時(shí)刻的光照輻射值、溫度、電流、電壓進(jìn)行采集并送至控制器;控制器將傳送過(guò)來(lái)的第η天的光照輻射值、溫度、電流、電壓進(jìn)行記錄,并將電壓、電流相乘得出該時(shí)刻下的光伏組件串輸出功率;在第η+1至n+m天控制器每天采集與第η天光照輻射值、溫度相同條件下的輸出電壓、電流值,并計(jì)算光伏組件串輸出功率;并對(duì)從第η天之后的每一天光伏組件串輸出功率與第η天的光伏組件串輸出功率的比值進(jìn)行判斷:若某串光伏組件的輸出功率比值小于95%,則判定相應(yīng)的光伏組件串需要清洗;若某串光伏組件輸出功率比值不小于95%,則判定相應(yīng)的光伏組件串無(wú)需清洗。
[0020]上述所說(shuō)的某年為光伏電站壽命周期中的一年。光伏電站設(shè)計(jì)壽命一般為25年。由于光伏組件本身每年存在衰減,所以某年第η天是要隨著時(shí)間進(jìn)行更新的,在判斷條件中引入了第n+m天,m就是修改設(shè)定值第η天輸出功率的周期,m可根據(jù)光伏電站的實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)整。
[0021 ] (4 )當(dāng)廢水回收池中的水達(dá)到廢水回收池液位計(jì)的高點(diǎn)時(shí),啟動(dòng)回水栗,將回收廢水輸送至過(guò)濾器,廢水通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾后送至水箱實(shí)現(xiàn)再利用。
[0022](5)由于光伏組件串輸出功率下降的原因是多方面的,為檢驗(yàn)是否是清洗可解決的輸出功率的問(wèn)題,控制器還具備清洗后評(píng)價(jià)功能:在清洗過(guò)后的第二天,將在相同光照輻射值、溫度下清洗過(guò)后的光伏組件串輸出功率與清洗之前的光伏組件串輸出功率相比,若功率比值大于1,則認(rèn)為清洗是有效的,該串光伏組件串輸出功率的下降可以由清洗得到解決;若功率比值小于1,則認(rèn)為清洗是無(wú)效的,此時(shí)控制器將出問(wèn)題的光伏組件串編號(hào)反映到與控制器相連的顯示器或控制器自帶的顯示器上,供光伏電站運(yùn)維人員檢修用。
[0023]進(jìn)一步,所述步驟(3)中,當(dāng)控制器判定某組光伏組件串需要進(jìn)行清洗時(shí),控制器首先記錄需要清洗的光伏組件串編號(hào),然后在預(yù)設(shè)時(shí)間(如傍晚時(shí))啟動(dòng)送水栗,預(yù)設(shè)時(shí)間以不影響發(fā)電為原則,打開(kāi)與需要清洗的光伏組件串編號(hào)對(duì)應(yīng)的電磁閥,進(jìn)行統(tǒng)一清洗,避免送水栗的頻繁啟停。
[0024]本實(shí)用新型使用管路較少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;清洗廢水或清洗液可循環(huán)利用,耗水量少,有利于避免資源浪費(fèi)并保護(hù)環(huán)境。使用本實(shí)用新型,可清洗到每一串光伏組件,有利于電站的管理,節(jié)約大型光伏電站后期運(yùn)維中的用水量,提高水或者清洗液的利用率,降低光伏電站后期運(yùn)行維護(hù)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型的大型光伏電站光伏組件清洗裝置的送水部分和回水部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型電壓變送器、電流變送器、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀與控制器連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中:I為光伏組件串;2為水箱;3為過(guò)濾器;4為輸水管道;5為回水槽;6為送水栗;7為回水栗;8為廢水回收池;9為可控電磁閥;10為沖洗用水