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數(shù)字高精度光伏電站灰塵監(jiān)測系統(tǒng)

2024-09-23·89 瀏覽

數(shù)字高精度光伏電站灰塵監(jiān)測系統(tǒng)

一、數(shù)字高精度光伏電站灰塵監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品概述

數(shù)字高精度光伏電站灰塵監(jiān)測系統(tǒng)

太陽能組件玻璃上的污染物是快速影響光伏電站的主要問題之一,會降低發(fā)電效率和性價比。灰塵污染會大幅降低光伏電站發(fā)電量,估計每年至少在5%以上。采用藍光污染物光閉環(huán)測量(OMBP)技術(shù),可以很容易安裝到新建或現(xiàn)有的光伏陣列中,并集成到電站管理系統(tǒng)中。該裝置安裝在光伏板的框架上。通過連續(xù)測量玻璃上污染物帶來的傳輸損耗,從而計算出陽光到達太陽能組件的減少量。

通過測量污染物的比例(SR),實時轉(zhuǎn)化為發(fā)電量的損失。這使運維人員知道污染物何時達到臨界點,并且已經(jīng)有必要開始清洗程序。該產(chǎn)品不需要維護,只需在清洗周圍組件時以同樣的方式進行清洗。

因為大型光伏電站在整個園區(qū)中有不同的污染率,所以IEC 61724-1標準中要求多點測量。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比,在采購成本、安裝和維護成本要低得多,這使得它更加經(jīng)濟,因此可以在需要的時間和地點計劃進行清理。


二、灰塵對光伏發(fā)電的影響

大家都知道灰塵覆蓋在組件上,形成遮擋現(xiàn)象,直接導(dǎo)致組件功率輸出下降,而且灰塵長期粘附對組件具有一定的腐蝕作用。同時,灰塵一直存在會造成組件的熱斑,進一步降低組件的輸出功率,甚至影響組件的壽命。并且熱斑效應(yīng)對于組件來說是不可逆的,一旦出現(xiàn)沒有彌補的手段,只能選擇更換組件。否則會影響發(fā)電量,還有可能給電站帶來安全隱患。

國內(nèi)外多個調(diào)查機構(gòu)針對灰塵影響光伏系統(tǒng)功率衰減進行研究,得出數(shù)據(jù)如圖1所示。

數(shù)字高精度光伏電站灰塵監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖

從上圖可以看出我國光伏系統(tǒng)輸出功率受灰塵影響平均約20%左右。

灰塵對光伏發(fā)電的影響主要歸結(jié)為以下三個方面:

1、溫度影響

目前光伏電站較多使用硅基太陽電池組件,該組件對溫度十分敏感,隨灰塵在組件表面的積累,增大了光伏組件的傳熱熱阻,成為光伏組件上的隔熱層,影響其散熱。

研究表明太陽能電池溫度上升1℃,輸出功率約下降0.5%。且電池組件在長久陽光照射下,被遮蓋的部分升溫速度遠大于未被遮蓋部分,致使溫度過高出現(xiàn)燒壞的暗斑。

正常照度情況下,被遮蓋部分電池板會由發(fā)電單元變?yōu)楹碾妴卧?被遮蔽的光伏電池會變成不發(fā)電的負載電阻,消耗相連電池產(chǎn)生的電力,即發(fā)熱,這就是熱斑效應(yīng)。此過程會加劇電池板老化,減少出力,嚴重時會引起組件燒毀。

2、遮擋影響

灰塵附著在電池板表面,會對光線產(chǎn)生遮擋,吸收和反射等作用,其中最主要是對光的遮擋作用。灰塵顆粒對光的反射吸收和遮擋作用,影響光伏電池板對光的吸收,從而影響光伏發(fā)電效率。

有研究指出灰塵沉積在電池板組件受光面,首先會使電池板表面透光率下降;其次會使部分光線的入射角度發(fā)生改變,造成光線在玻璃蓋板中不均勻傳播。

有研究顯示在相同條件下,清潔的電池板組件與積灰組件相比,其輸出功率要高出至少5%,且積灰量越高,組件輸出性能下降越大。

3、腐蝕影響

光伏面板表面大多為玻璃材質(zhì),玻璃的主要成分是二氧化硅和石灰石等,當濕潤的酸性或堿性灰塵附在玻璃蓋板表面時,玻璃蓋板成分物質(zhì)都能與酸或堿反應(yīng)。

隨著玻璃在酸性或堿性環(huán)境里的時間增長,玻璃表面就會慢慢被侵蝕,從而在表面形成坑坑洼洼的現(xiàn)象,導(dǎo)致光線在蓋板表面形成漫反射,在玻璃中的傳播均勻性受到破壞,光伏組件蓋板越粗糙,折射光的能量越小,實際到達光伏電池表面的能量減小,導(dǎo)致光伏電池發(fā)電量減小。并且粗糙的、帶有粘合性殘留物的黏滯表面比更光滑的表面更容易積累灰塵。而且灰塵本身也會吸附灰塵,一旦有了初始灰塵存在,就會導(dǎo)致更多的灰塵累積,加速了光伏電池發(fā)電量的衰減。


三、數(shù)字高精度光伏電站灰塵監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品特點

1、實時數(shù)據(jù)監(jiān)測:可采集、分析污染比、潔凈比、灰塵厚度、背板溫度四類數(shù)據(jù),污染比與潔凈比采用雙探頭

均值數(shù)據(jù)計算模式,保證數(shù)據(jù)精準可靠。

2、科技型采集儀:灰塵環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀采用新一代32位MCU處理器,板載集成高精度4G、Bluetooth數(shù)字芯片,可使采集數(shù)據(jù)通過有線或者無線方式發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺。

3、創(chuàng)新藍光技術(shù):采用全新一代藍光污染物光閉環(huán)測量(OMBP)技術(shù),可有效保證高精度灰塵數(shù)據(jù)探測,并有效防止太陽光照射對光路閉環(huán)采集數(shù)據(jù)的干擾。可以在全天候狀態(tài)下長期使用,優(yōu)于《IEC 61724-1標準》中要求的每天11-13點只能三小時有效監(jiān)測的規(guī)定。

4、智慧電站清潔:內(nèi)置全新一代物聯(lián)網(wǎng)管控模塊,具有四種控制模式:常開常閉、循環(huán)控制、時間控制、人工控制。根據(jù)設(shè)定污染閥值和控制模式,可以聯(lián)動清潔機器人或物聯(lián)管控設(shè)備自動清潔電池板灰塵,保證光伏電站高效率發(fā)電需要。

5、準確度自校準:設(shè)備上集成有一鍵準確度自校準按鍵,根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境和不同的使用時間,設(shè)備的采集準確度會有所下降。通過自校準按鍵可以自動對藍光監(jiān)測電路進行重新校準,保證數(shù)據(jù)觀測精準可靠。

6、綠色電源管理:本數(shù)據(jù)采集儀可以采用AC220V和DC12V兩種供電模式。并在內(nèi)部集成了新一代綠色電源管理模塊實現(xiàn)交流與直流供電智能切換。


四、數(shù)字高精度光伏電站灰塵監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)指標

序號 產(chǎn)品性能 進口產(chǎn)品 我方產(chǎn)品
觀測指標
測量參數(shù) 污染比例、潔凈比例、灰塵厚度
測量范圍 污染比例50~100%;灰塵厚度0~10mm
污染比的測量精度 測量范圍90~100% 測量精度±1%
測量范圍80~90% 測量精度±2%
測量范圍50~80% 測量精度±5%,經(jīng)過內(nèi)部精密算法處理
灰塵厚度精度 灰塵厚度±5%
PV背板溫度(選配) 測量范圍-50~150℃ 測量精度±0.3℃
穩(wěn) 定 性 自動校準,優(yōu)于全量程1%每年
通訊方式 有線RS485,無線4G\Bluetooth
控制方式 常開常閉、循環(huán)控制、時間控制、人工控制
1 執(zhí)行標準 IEC61724-1:2017 IEC61724-1:2017
2 技術(shù)原理 藍光技術(shù) 藍光漫散射閉環(huán)技術(shù)
3 灰塵指標 傳播損耗率(TL)\污染率(SR) 傳播損耗率(TL)\污染率(SR)
4 監(jiān)測探頭 雙探頭均值數(shù)據(jù) 雙探頭均值數(shù)據(jù)
5 校準光伏板 1塊 2塊
6 觀測時效 全天24h有效數(shù)據(jù) 全天24h有效數(shù)據(jù)
7 測試間隔 1min 1min
8 監(jiān)測軟件
9 閥值報警 上限、下限、聯(lián)動二次設(shè)備
10 通訊方式 RS485 RS485\藍牙\4G
11 通訊協(xié)議 MODBUS MODBUS
12 配套軟件
13 組件溫度 鉑電阻 PT100 A級鉑電阻
14 工作電源 DC 12~24V DC 9~36V
15 設(shè)備功耗 2.4W @ DC12V 2W @ DC12V
16 工作溫度 -20~60?C -40~60?C
17 防護等級 IP65 IP65
18 產(chǎn)品尺寸 990×160×40mm 900×160×40mm
19 產(chǎn)品重量 4kg 3.5 kg
20 產(chǎn)品價格 國際價格體系 中國價格體系