Thuật ngữ quang điện thông dụng
Quang điện, hiệu ứng quang điện
Tên đầy đủ là hiệu ứng quang điện, là hiện tượng vật thể hấp thụ photon để tạo ra suất điện động. Khi vật thể tiếp xúc với ánh sáng, trạng thái phân bố điện tích trong vật thể thay đổi và tạo ra suất điện động và dòng điện.
Sản xuất điện quang điện
Phát điện quang điện là công nghệ sử dụng hiệu ứng quang điện của giao diện bán dẫn để chuyển đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.
Đơn vị đo lường
Watt (W), kilowatt (kW), megawatt (MW), gigawatt (GW), terawatt (TW).
Đơn vị năng lượng điện
Kilowatt-giờ (kWh), tức là 1kWh năng lượng điện là 1 kWh.
Biến tần
Đây là một trong những thiết bị quan trọng trong hệ thống phát điện quang điện. Chức năng chính của nó là chuyển đổi dòng điện một chiều do pin mặt trời tạo ra thành dòng điện xoay chiều đáp ứng yêu cầu chất lượng điện của lưới điện. Thông qua bộ biến tần, dòng điện một chiều do pin mặt trời tạo ra có thể được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều, để có thể được lưới điện tiếp nhận và truyền đến lưới điện.
Biến tần chuỗi
Một thiết bị thực hiện theo dõi đỉnh công suất cực đại độc lập cho nhiều nhóm (thường là 1-4 nhóm) chuỗi quang điện và tích hợp chúng vào lưới điện AC thông qua công nghệ biến tần. Đặc điểm của cấu trúc biến tần này là công suất của mỗi mô-đun theo dõi đỉnh công suất cực đại tương đối nhỏ, khiến nó đặc biệt phù hợp với các hệ thống phát điện phân tán và hệ thống phát điện quang điện tập trung.
Công suất lắp đặt
Các tế bào quang điện có thể được kết nối nối tiếp và được đóng gói để tạo thành một khu vực lớn các mô-đun tế bào quang điện. Các mô-đun này, cùng với các thành phần khác như bộ điều khiển công suất, tạo thành một thiết bị phát điện quang điện hoàn chỉnh. Công suất phát điện của một thiết bị như vậy được gọi là công suất lắp đặt, biểu thị công suất đầu ra tối đa mà thiết bị có thể tạo ra.
Tỷ lệ phù hợp năng lực
Tỷ lệ phù hợp công suất là tỷ lệ giữa công suất thành phần của nhà máy điện mặt trời với công suất của bộ biến tần, tức là tỷ lệ phù hợp công suất=công suất lắp đặt của hệ thống điện mặt trời/công suất định mức của hệ thống điện mặt trời. Trong thiết kế và xây dựng nhà máy điện mặt trời, tỷ lệ phù hợp công suất là một thông số quan trọng, phản ánh mức độ phù hợp giữa các thành phần của hệ thống điện mặt trời và bộ biến tần.
Tăng tỷ lệ khớp công suất một cách thích hợp có thể cải thiện tỷ lệ sử dụng của các thiết bị khác trong một phạm vi nhất định, làm loãng chi phí đầu tư, giảm chi phí xây dựng và chi phí phát điện, làm cho đầu ra mượt mà hơn và cải thiện tính thân thiện của lưới điện. Tuy nhiên, tỷ lệ khớp công suất quá cao cũng có thể gây ra một số vấn đề, chẳng hạn như dòng điện quá mức sẽ làm tăng tổn thất đường dây và tổn thất linh kiện, do đó làm giảm hiệu quả của hệ thống. Do đó, khi lựa chọn tỷ lệ thể tích, cần phải xem xét toàn diện các yếu tố khác nhau và đưa ra các thiết kế và lựa chọn hợp lý dựa trên các điều kiện thực tế.
Tổng giám đốc
Tên đầy đủ là Automatic Generation Control, là hệ thống điều khiển công suất chủ động. Nó phản hồi các lệnh điều khiển từ xa do người điều phối đưa ra và tối ưu hóa tính toán thông qua chiến lược tổng thể của mô-đun AGC để làm cho dữ liệu vận hành đáp ứng các yêu cầu điều phối và kết nối lưới điện. Hệ thống này chủ yếu được sử dụng để điều khiển và điều chỉnh hệ thống điện để duy trì sự ổn định của tần số hệ thống và điện đường dây liên kết, đồng thời đảm bảo vận hành an toàn và kinh tế của hệ thống.
Máy bay trực thăng
Tên đầy đủ là Kiểm soát điện áp tự động, là công nghệ điều chỉnh điện áp phản ứng. Nó phản ứng nhanh với các lệnh điều độ dựa trên đường cong điện áp lưới, tự động điều chỉnh công suất phản kháng, thiết bị bù phản ứng và các chiến lược điều khiển khác cùng thời gian phản ứng để đạt được mục tiêu điều chỉnh điện áp và giảm tổn thất mạng lưới.
Trong hệ thống điện, sự cân bằng của công suất phản kháng rất quan trọng đối với sự ổn định điện áp và chất lượng điện năng. AVC thu thập dữ liệu thời gian thực từ lưới điện, bao gồm điện áp, công suất phản kháng, v.v. và tự động điều chỉnh công suất phản kháng theo lệnh điều độ và trạng thái vận hành hệ thống để duy trì sự ổn định điện áp và cải thiện chất lượng điện năng.
Công nghệ đi qua điện áp thấp của nhà máy điện quang điện
Nghĩa là khi điện áp tại điểm đấu nối lưới điện của nhà máy điện mặt trời dao động do sự cố hoặc nhiễu loạn lưới điện, nhà máy điện mặt trời có thể được đấu nối vào lưới điện liên tục trong phạm vi nhất định, do đó tránh được tình trạng mất điện lưới ngoài kế hoạch do sự cố hoặc nhiễu loạn lưới điện và đảm bảo hệ thống điện hoạt động ổn định.
Hiệu suất chuyển đổi trung bình
Hiệu suất chuyển đổi trung bình là một chỉ số quan trọng để đo khả năng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện của pin mặt trời. Nó biểu thị tỷ lệ giữa công suất đầu ra tối ưu của pin mặt trời với công suất bức xạ mặt trời chiếu lên bề mặt của pin. Chỉ số này có thể phản ánh hiệu suất và chất lượng của pin mặt trời trong quá trình chuyển đổi năng lượng.
Chi phí năng lượng trung bình
Chi phí năng lượng trung bình (ACE) là phương pháp được sử dụng để đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế của các dự án năng lượng, đặc biệt là đối với các dự án năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Phương pháp này đánh giá bằng cách xem xét chi phí và sản lượng điện trong suốt vòng đời của dự án, có thể phản ánh chính xác hơn các lợi ích kinh tế dài hạn của dự án.
Chi phí năng lượng trung bình được tính bằng cách chia giá trị hiện tại của chi phí trong suốt vòng đời dự án cho giá trị hiện tại của sản lượng điện trong suốt vòng đời. Chỉ số này có thể được sử dụng để so sánh tính khả thi về mặt kinh tế của các dự án năng lượng có quy mô và loại hình khác nhau. Nhìn chung, chi phí năng lượng trung bình càng thấp thì tính khả thi về mặt kinh tế của dự án càng cao.
Giá điện lưới chuẩn
là giá mua (đã bao gồm thuế) của công ty lưới điện đối với dự án phát điện hòa lưới của các nhà máy điện mặt trời tập trung do Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia xây dựng dựa trên các yếu tố như chi phí đầu tư, hiệu suất phát điện và mức độ cạnh tranh trên thị trường của các dự án phát điện năng lượng tái tạo ở các khu vực và loại hình khác nhau.
Tính chẵn lẻ của lưới điện
Giá điện ngang bằng lưới điện có nghĩa là sản xuất điện mặt trời có thể đạt được hiệu quả chi phí tương đương với năng lượng truyền thống ở cả phía sản xuất điện và phía người dùng, tức là lợi nhuận của sản xuất điện quang điện có thể được đảm bảo hợp lý và chi phí mua điện của người dùng cũng thấp hơn chi phí sản xuất điện quang điện. Đây là một trong những cách quan trọng để đạt được năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng chính.
Tính ngang giá phát điện có nghĩa là phát điện quang điện có thể đạt được lợi nhuận hợp lý ngay cả khi được mua theo giá điện lưới của năng lượng truyền thống (không có trợ cấp). Điều này đòi hỏi phải cải tiến và đổi mới liên tục về thiết bị, công nghệ và quản lý phát điện quang điện để giảm chi phí phát điện quang điện và cải thiện tính kinh tế và khả năng cạnh tranh của nó.
Sự ngang bằng về phía người dùng có nghĩa là chi phí sản xuất điện mặt trời thấp hơn giá bán điện, cho phép người dùng mua điện với giá thấp hơn. Điều này đòi hỏi phải thay thế và nâng cấp năng lượng truyền thống thông qua việc lập kế hoạch và lập lịch trình sản xuất điện mặt trời hợp lý, cũng như giám sát và điều tiết hiệu quả thị trường điện.
Theo loại người dùng và chi phí mua điện của họ, có thể chia thành ngang giá người dùng công nghiệp và thương mại và người dùng dân dụng. Vì người dùng công nghiệp và thương mại có mức tiêu thụ điện lớn và giá điện cao nên họ có nhu cầu và chấp nhận cao đối với việc phát điện quang điện. Tuy nhiên, vì người dùng dân dụng có mức tiêu thụ điện nhỏ và giá điện thấp nên họ cần tăng cường hướng dẫn và thúc đẩy về mặt hỗ trợ chính sách và công khai và giáo dục.
Giờ sử dụng thiết bị phát điện
Số giờ sử dụng của thiết bị phát điện là một chỉ số quan trọng để đo lường hiệu quả hoạt động của thiết bị phát điện trong một khu vực. Nó chỉ ra số giờ hoạt động trung bình của thiết bị phát điện trong khu vực trong điều kiện vận hành đầy tải trong một khoảng thời gian nhất định. Nói cách khác, đó là tỷ lệ giữa sản lượng điện phát ra và công suất lắp đặt, phản ánh tỷ lệ sử dụng của thiết bị.
Giả sử công suất phát điện là E và công suất lắp đặt là C. Khi đó, công thức tính số giờ sử dụng của thiết bị phát điện là: số giờ sử dụng=E/C.
Theo công thức này, chúng ta có thể tính toán số giờ sử dụng của thiết bị phát điện trong bất kỳ khoảng thời gian nào.
Theo công thức: giờ sử dụng=E/C, giả sử sản lượng điện phát ra là 10,000 megawatt-giờ và công suất lắp đặt là 5,000 megawatt thì giờ sử dụng là: 2 giờ.
Giờ sử dụng hàng năm
Chỉ ra thời gian vận hành toàn tải trung bình của tổ máy phát điện trong một năm. Nói một cách đơn giản, giờ sử dụng hàng năm mô tả hiệu quả của thiết bị phát điện trong một năm.
Giả sử số giờ sử dụng hàng năm của thiết bị phát điện là H, thì số giờ sử dụng hàng năm có thể được hiểu là tỷ lệ thời gian thiết bị phát điện hoạt động ở chế độ toàn tải trong 8760 giờ mỗi năm. Do đó, mô hình toán học có thể được đơn giản hóa thành bài toán tỷ lệ: H=giờ hoạt động toàn tải / 8760 giờ.
Truy cập đường dây chuyên dụng
Đây là cách để các nguồn điện phân tán truy cập vào lưới điện. Nó cung cấp một điểm truy cập chuyên dụng cho các nguồn điện phân tán để đạt được kết nối đáng tin cậy với lưới điện. Tại điểm truy cập này, nguồn điện phân tán được cấu hình như một thiết bị đóng cắt chuyên dụng, chẳng hạn như truy cập trực tiếp vào trạm biến áp, trạm đóng cắt, bus phòng phân phối hoặc tủ mạng vòng.
Dòng thu gom
Đường thu gom là một bộ phận quan trọng của hệ thống phát điện quang điện. Nó có nhiệm vụ thu thập công suất đầu ra của từng chuỗi thành phần quang điện đến bộ biến tần, sau đó truyền đến bus phát điện thông qua đầu ra của bộ biến tần. Chức năng chính của đường thu gom là truyền điện DC và AC, do đó phương pháp lắp đặt của nó cần phải tính đến hiệu suất truyền tải và độ an toàn của điện.
Có nhiều phương án để lắp đặt đường ống thu gom, bao gồm trên cao, chôn trực tiếp hoặc lắp đặt cầu. Các phương pháp lắp đặt khác nhau có ưu điểm và nhược điểm riêng, và cần được lựa chọn theo điều kiện thực tế. Ví dụ, lắp đặt trên cao phù hợp với những nơi có địa hình bằng phẳng và thoáng đãng, nhưng đòi hỏi chi phí lắp đặt và bảo trì cao hơn; lắp đặt chôn trực tiếp phù hợp với những nơi có ít đường ống ngầm, nhưng cần cân nhắc đến tác động của môi trường ngầm; lắp đặt cầu phù hợp để bắc qua sông, đường bộ và những nơi khác, nhưng cần cân nhắc đến khả năng chịu tải và độ ổn định của cầu.
Hộp kết hợp
Hộp kết hợp là một trong những thiết bị quan trọng trong hệ thống phát điện quang điện, có thể chia thành hộp kết hợp DC và hộp kết hợp AC.
Chức năng chính của hộp kết hợp DC là đảm bảo kết nối và hội tụ có trật tự của các mô-đun quang điện. Nó là cầu nối giữa các mô-đun quang điện và biến tần. Trong hệ thống phát điện quang điện, dòng điện đầu ra của mỗi mô-đun quang điện bị giới hạn và toàn bộ hệ thống cần phải xuất ra dòng điện cao hơn để hoạt động bình thường. Do đó, nhiều mô-đun quang điện cần được kết nối với nhau để tăng dòng điện đầu ra. Vai trò của hộp kết hợp DC là thu thập dòng điện đầu ra của các mô-đun quang điện này và truyền đến biến tần.
Chức năng chính của hộp kết hợp AC là hội tụ dòng điện đầu ra của nhiều bộ biến tần và bảo vệ bộ biến tần khỏi tác hại từ phía/tải được kết nối với lưới điện AC. Đây là thiết bị bảo vệ quan trọng ở đầu ra của bộ biến tần, có thể ngăn ngừa hiệu quả bộ biến tần bị hư hỏng do quá dòng. Ngoài ra, hộp kết hợp AC cũng có thể đóng vai trò là điểm ngắt kết nối đầu ra của bộ biến tần để cải thiện tính an toàn của hệ thống và bảo vệ sự an toàn của nhân viên lắp đặt và bảo trì.
Tóm lại, hộp kết hợp là một bộ phận không thể thiếu của hệ thống phát điện quang điện. Nó có thể thu thập hiệu quả dòng điện của các mô-đun quang điện, bảo vệ biến tần khỏi hư hỏng quá dòng và cải thiện tính an toàn và ổn định của hệ thống.
Kết nối lưới điện cao thế, trung thế và hạ thế của các nhà máy điện quang điện
Chỉ quá trình kết nối sản lượng điện của hệ thống phát điện quang điện với lưới điện. Có thể sử dụng các phương pháp kết nối lưới điện khác nhau theo các quy mô phát điện quang điện khác nhau và yêu cầu lưới điện.
Đối với người dùng công nghiệp và thương mại nói chung, khi công suất của hệ thống phát điện quang điện là 400kW trở xuống, có thể sử dụng kết nối lưới điện hạ thế 380V. Phương pháp này phù hợp với các nhà máy điện quang điện nhỏ hoặc hệ thống phát điện quang điện phân tán, năng lượng điện có thể được truyền trực tiếp đến lưới điện hạ thế.
Khi công suất của hệ thống phát điện quang điện nằm trong khoảng 400kW-2MW, có thể sử dụng nhiều điểm đấu nối lưới điện để đấu nối lưới điện hạ thế theo điều kiện thực tế. Phương pháp này phù hợp với các nhà máy điện quang điện quy mô vừa hoặc hệ thống phát điện quang điện phân tán, có thể truyền năng lượng điện đến lưới điện hạ thế thông qua nhiều điểm đấu nối lưới điện.
Khi công suất của hệ thống phát điện quang điện vượt quá 2MW, cần kết nối lưới điện 10kV. Phương pháp này phù hợp với các nhà máy điện quang điện lớn hoặc hệ thống phát điện quang điện tập trung, năng lượng điện có thể được truyền đến lưới điện cao thế thông qua đường dây truyền tải 10kV.
Khi công suất của hệ thống phát điện quang điện vượt quá 6MW, cần kết nối lưới điện 35kV. Phương pháp này phù hợp với các nhà máy điện quang điện cực lớn hoặc hệ thống phát điện quang điện tập trung, có thể truyền điện đến lưới điện cao thế thông qua đường dây truyền tải 35kV.
Phương pháp đấu nối lưới điện cụ thể cần tham khảo các yêu cầu hoặc đề xuất của công ty lưới điện địa phương. Các khu vực và công ty lưới điện khác nhau có thể có các quy định và yêu cầu khác nhau. Do đó, khi kết nối các nhà máy điện quang điện vào lưới điện, cần phải hiểu đầy đủ các chính sách và quy định của công ty lưới điện địa phương và lựa chọn phương pháp đấu nối lưới điện phù hợp theo tình hình thực tế. Đồng thời, cũng cần xem xét đến tính ổn định của lưới điện, chất lượng và an toàn của điện, v.v., để đảm bảo hệ thống phát điện quang điện có thể được kết nối an toàn và ổn định với lưới điện.
Cáp AC và DC
Cáp AC và DC là cáp dùng để truyền tải điện AC và DC. Theo môi trường sử dụng và mục đích, chúng có thể được chia thành cáp AC và cáp DC.
Cáp AC chủ yếu được sử dụng để kết nối nguồn điện AC và thiết bị điện, chẳng hạn như máy phát điện, máy biến áp, động cơ, v.v. Do đặc điểm của nguồn điện AC, dòng điện trong cáp AC sẽ thay đổi theo sự thay đổi của điện áp, vì vậy cần sử dụng cáp có thể chịu được những thay đổi như vậy. Cáp AC thường được sử dụng bao gồm cáp nguồn, cáp cách điện trên không, cáp điều khiển, v.v.
Cáp DC chủ yếu được sử dụng trong hệ thống truyền tải và phân phối DC để truyền tải điện DC. So với cáp AC, dòng điện của cáp DC không thay đổi theo sự thay đổi của điện áp, do đó không cần phải xem xét vấn đề thay đổi dòng điện mà cáp AC cần xem xét. Các loại cáp DC thường được sử dụng bao gồm cáp DC điện áp cao, cáp DC điện áp thấp, cáp tấm pin mặt trời, v.v.
Trong quá trình lựa chọn cáp AC và DC, cần lựa chọn các loại cáp khác nhau theo môi trường và mục đích sử dụng thực tế. Đồng thời, cần xem xét các yếu tố như điện áp định mức, dòng điện, vật liệu cách điện và hiệu suất chịu điện áp của cáp để đảm bảo cáp hoạt động an toàn và ổn định.
Pin mặt trời đơn tinh thể
Đây là một tế bào quang điện dựa trên vật liệu silicon đơn tinh thể chất lượng cao và công nghệ xử lý. Nó thường được phát triển bằng các công nghệ như kết cấu bề mặt, thụ động hóa bộ phát và phân vùng pha tạp để cải thiện hiệu suất và độ ổn định của tế bào quang điện.
Pin mặt trời đa tinh thể
Một loại pin mặt trời được làm bằng vật liệu silicon đa tinh thể cấp năng lượng mặt trời, quy trình sản xuất của nó tương tự như pin mặt trời silicon đơn tinh thể. So với pin mặt trời đơn tinh thể, pin mặt trời đa tinh thể có hiệu suất chuyển đổi quang điện và chi phí sản xuất thấp hơn một chút.