光伏電站到底值不值得安裝？

2022年1月25日，江蘇南通韓通贏吉重工有限公司16MW（一期8MW）屋頂光伏發電項目成功并網，屋頂面積約12萬㎡。項目一期規劃裝機容量8MW，采用分區發電、集中并網的技術方案，所發電量經10kV高壓并網，預計年發電量850萬kWh以上，可極大緩解工廠用電壓力。項目建成后與相同發電量的火電相比，相當于每年可節約標煤2592.5t(以平均標煤煤耗為305g/kW·h計)，相應每年可減少多種大氣污染物的排放，其中減少二氧化碳約2082.5t/a，同時還可節約大量淡水資源。

屋頂光線充足利于光能的收集，沙漠里常年光照正是建光伏發電站的最佳地址。以沙漠為背景，通過方陣形式擺放光伏板，結合衛星圖使光伏板朝向一致，每排方陣對應一個匯流箱，可以將一定數量、規格相同的光伏電池串聯起來，組成一個個光伏串列，通過控制器，直流配電柜，光伏逆變器，交流配電柜，配套使用從而構成完整的光伏發電系統。

光熱發電站

光熱電站根據 太陽能光熱發電 原理采用“光－熱－電”的發電方式，成千上萬的定日鏡把太陽光 反射 到位于太陽塔頂的吸熱器表面，形成800℃以上的高溫。通過傳熱介質產生500℃以上的 蒸汽 ，推動蒸汽輪機發電。通過 HT 引擎的渲染功能，真實還原發電塔吸收熱量的效果。太陽能光伏和光熱都是太陽能發電的技術形式，國際上并沒有哪一種是主流之說。只是每個國家根據自己的資源條件和戰略需求進行側重發展。例如，德國、日本是光伏的主要市場，西班牙和美國等太陽能熱發電裝機比較多。

光伏發電的規模可大可小，從幾千瓦到數百兆瓦不等，但光熱發電卻是典型的規模經濟，隨著規模的增加，發電成本越低。

// 電站建設模擬

光伏電站，是指一種利用太陽光能、采用特殊材料諸如晶硅板、逆變器等電子元件組成的發電體系，與電網相連并向電網輸送電力的光伏發電系統。光伏電站是屬于國家鼓勵力度最大的綠色電力開發能源項目。光伏發電系統是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜，太陽跟蹤控制系統等設備組成。

太陽能光伏組件將直射太陽光轉化為直流電，光伏組串通過直流匯流箱并聯接入直流配電柜，匯流后接入逆變器直流輸入端，將直流電轉變為交流電，逆變器交流輸出端接入交流配電柜，經交流配電柜直接并入用戶側。光伏發電的優點是較少受地域限制，因為陽光普照大地;光伏系統還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電及建設周期短的優點。

10月15日，國家大型風電光伏基地項目在青海省海南藏族自治州和海西蒙古族藏族自治州同時開工建設，這批項目總投資超650億元。光伏上了以后，它降低了風速，減少了蒸發，增加了水分。過去不長草的地方，現在長起了草。光伏板安裝上之后，夜間它會凝聚一些水分，早上太陽一出來水會滴下來，生態得到了極大的改善，而且不光開始長草了，還開始養羊。

光伏電站每隔一段時間都會進行清洗，以便維持組件的正常運行。可是清洗的水分也滲透到地面，在這樣的環境下，很容易促使草堆生長。

// 光照陰影模擬

在有光照（無論是太陽光，還是其它發光體產生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”。在光生伏特效應的作用下，太陽能電池的兩端產生電動勢，將光能轉換成電能。日照觀察作為光伏能源不可或缺的一項重點，HT 通過與天氣系統對接，實現三維場景中日照角度隨著時間動態變化，從而直觀的查看不同時間段日照情況。結合預設的天氣動畫，根據當地天氣變化，對應實現天氣動畫效果，輔以展示整體場景。

// 光熱電站信息監測

太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。通過點擊交互場景中的發電塔模型，以二維彈窗形式彈出發電塔相關信息，與后臺數據進行聯動，接入真實數據，展示發電塔發電情況與發動機運行狀態，做到實時監測管理。逆變器被稱為光伏電站的心臟，它將光伏系統發出的直流電轉換為符合電網標準的交流電，并接入公共電網，同時控制和監視整個電站。

// 光伏電站信息監測

通過對接數據接口可實現監測各方陣內匯流箱（包括母線電壓、機箱溫度、電流）數據，當出現告警時，可對模型進行染紅閃爍顯示，方便運維人員快速定位排查問題，足不出戶即可實時查看設備相關指標，可結合算法實現數據分析，短時間內若出現數據異常變化的情況，提前進行告警，提醒相關人員及時做出決策。光伏發電的波動性、隨機性對電力系統安全的影響是顯而易見的，包括電力電量平衡難度極大、發電負荷不確定、電網脆弱性增強等。所以，需要時刻的監測電站數據，讓光伏效能達到最大化。

同時接入了箱變（包括箱變油溫、電壓和電流）、逆變器（包括今日發電量、總有功功率、總無功功率、總功率因素、逆變器效率）、升壓站相關數據，全面監測電站運行狀況，由于場景比較大，做了點擊設備模型視角拉近處理，可更直觀的查看設備相關信息。

要想實現最大發電量和最大化節能減排，在光伏發電項目規劃初期就要考慮綜合運用大數據、人工智能、5G等新一代信息技術，實現光伏系統從設計、集成施工到運維的全流程智能管控。如有必要，還要安排智能機器人定期清掃積累的灰塵，避免光伏電池板老化而影響發電量。

智能運維系統不僅會第一時間提醒已經發生的故障，把檢修信息推送到工作人員的手機上，還能通過大數據分析，將發電效率低的發電單位告知運維人員，進而做到預測性的系統維護。