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模组等级监控有效提升商业太阳能系统的维运

来自:汽车资讯报 作者:Auto 发布时间:2020-03-16 16:50:06

伴随系统的成熟以及商用太阳能系统试运转的步调加快,市场认为太阳能系统远不只是一种清洁能源。而是将太阳能系统视为需要严密管理的长期投资,以提升其投资报酬率与利润。如同任何一种投资,增加营收与降低使用寿命成本为提升商用太阳能系统投资报酬率的两种主要方式。

PR 值实际系统发电与透过辐照度及温度计算出的潜在发电量之占比。维运活动的执行能使实际发电量更接近系统的理论的潜在发电。不过,提高系统发电量的几种方法之一实际上在于设计与规划的过程中。在分析系统方案时,系统业主应根据是否能在屋顶上建置更多模组而选择系统。许多标准系统因设计上的限制,会减少屋顶上能安装的模组数量,例如不允许不同的模组铺排方式或串列长度,或是安装在有遮挡部分阳光的物体的屋顶。因树木及变电箱的原因,台湾地面型案场有时会因为物体遮挡产生遮荫,而需要限制系统容量。选择在设计上能克服这些阻碍,并能安装更多模组的系统,商用太阳能系统从一开始就能带来更高的利润。

另一种改善商用系统PR值的重要方式就是将因模组失配导致的功率损失降至最低,进而提高系统发电量。系统业主及 EPC 可共同合作,借由导入减缓模组失配及老化导致发电损失的技术,确保系统不受到环境变化、障碍物(例如天线架设、树木成长等)及脏污等因素影响,保障商用系统的未来运作。即使所有的太阳能系统都面临模组失配的问题,但有部分特定的案场甚至更容易受影响,例如使用双面模组且建置于如坡地、水面、或地层下陷区域等不平坦地形的案场。

模组层级电力电子 MPLE 技术,将发电损失局限在受影响的模组,不会影响整个串列,进而最佳化每片模组的发电量。但不论能降低多少未来可能的损失,仍有出现需要更换缺失模组的可能性。若案场采用能以任何市售模组进行更换的技术,而非仰赖高额的模组库存,则可进一步降低成本。

在维运层级上,对任何降低发电量的原因,快速地做出反应是提升系统发电时间的另一个重要因素。维运在过去曾是一项成本高,而且反应时间缓慢的工作。但随着模组层级云端监控的出现,系统能提供确切的系统问题警示,这种监控方式,让维运服务业者能在舒适的办公室进行电站分析及故障排除,减少往返电站的次数与在电站的停留时间,使此程序变得很简单。曾经要花费大量人力进行“大海捞针”的维运过程,现在变成具有明确目标的工作。不仅能增加系统的发电时间,亦能提升维运效率,并降低成本。这就是为何在分析针对太阳能资产管理的维运解决方案时,特别重要的是了解如何能降低长期运转成本。

举例来说,凭借此等模组层级监控,若模组有一个二极管失效,则自动警示将会通知维运业者。可轻松找出模组位置,并将屏幕截图提供给模组制造商,以便提出保固求偿。这表示在下一次到场服务期间,维运业者即可更换失效模组,而非只是为了了解问题。此种需要模组层级电力电子元件的监控方式通常不会由第三方提供。更重要的是,任何一种第三方监控服务都会增加成本,因而对系统的投资报酬率产生负面影响。

这些对营收及成本的影响,可能与一开始的变流器选择直接相关。过去五年中,变流器选择因其对BoS成本的影响而引起注意,最近则发现与系统发电量及维运费用有直接的关联。这是因为变流器管理所有的系统发电量,并控制维运费用。举例来说,SolarEdge 的直流优化变流器解决方案,在系统生命周期提供免费的云端模组层级监控。不仅能消除 CAPEX 成本,亦可降低后续维护费用,并协助增加系统发电时间。

就系统发电量而言,节省成本的例子就是模组层级监控可提供比标准串列变流器高50倍的分辨率。凭借此等不仅包含系统及串列发电,而且还包含模组发电的分析,维运业者可提升其效率,同时提供更好的服务。预防性维护可在电脑上完成,进行修正性维护时,也不需要在现场停留太久并多次往返。根据我们的预估,维运成本约占初始系统成本的 1-2%,而模组层级监控搭配远端故障排除可将此成本降低 15-25%。更重要的是,这类监控解决方案提供投资人、银行或电力公司等第三方通常会要求的性能报告。

基于这些因素,变流器选择对商用太阳能系统的持续发电而言日渐重要。而随着竞争加剧,变流器又是提升商用系统PR值的最佳方式,这些因素中的每一项都变得更为重要。因此,规划如商用太阳能系统等大型投资时,了解在整个系统寿命期间,变流器如何能提高系统营收并降低成本至关重要。

(资料、首图来源:SolarEdge)

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