光伏發電系統的運行和維護

高曉慧

摘要：我國在大力發展清潔能源的同時，在積累光伏發電經驗的基礎上不斷深化和擴大，可以在更廣泛的能源生產中發揮關鍵作用。同時，利用光電系統的原理和特點，對其運行和維護進行研究和探討，并結合清洗方法和方法，有效減少熱點現象造成的問題，從而提高光伏系統的運行和生產效率，為中國光伏能源的發展打下堅實的基礎。

關鍵詞：光伏發電系統;跑維修分析研究

1光伏發電系統的組成及原理

光伏發電系統實現光能到電能的轉換，通常包括電池、光伏陣列、控制器、逆變器、配電柜和陽光跟蹤系統等部分，其中還包括用于聚光的反射器和聚光鏡。光伏方陣利用光伏模板形成特定形式，實現光能信號的捕獲和積累。在光電伏效應的作用下，電池兩端的電荷積累，形成的電荷在電池兩端形成電動勢，完成光能到電能的轉換。電池可以實現電能的儲存和放電。為了防止電能過度儲存或嚴重放電，通常會增加控制器來保護電池的充放電過程，從而延長電池的使用壽命。為了實現從直流到交流的轉換，通常需要增加逆變器。根據不同的應用要求，逆變器通常分為正弦波逆變器和方波逆變器。前者應用范圍廣，但成本相對較高。太陽跟蹤系統可以捕捉太陽的變化，實現隨太陽旋轉的目的，確保發電效率的最大化。

2光伏系統中光伏組件的運行和維護

2.1光伏組件的清潔

光伏發電系統中的組件和結構在長時間使用后會造成大量灰塵積聚，這需要對光伏組件進行定期清潔和修整，以確保光伏組件和結構清潔。積聚的灰塵將對光伏電站的運行產生巨大影響，灰塵的出現不僅會阻止光伏組件吸收太陽能，還會阻礙熱量的傳導。

如果不及時清理太陽能電池板表面的灰塵，會導致太陽能電池板隨著灰塵的增加而燃燒。這是因為灰塵的導熱系數很低，很多灰塵會增加太陽能電池板的熱量，會發生自燃。這將對光伏組件造成損壞，增加危險的可能性，并造成嚴重的經濟浪費。應定期仔細清潔光伏組件。在目前我國光伏組件的清洗過程中，主要有四種清洗方法：（1）通過人工清洗，工作人員使用長距離拖把，使用清潔劑可以有效去除灰塵。利用布料與光電元件表面摩擦，可出現靜電現象，將表面的灰塵和雜質清理干凈。然而，它也會對組件施加壓力，從而導致組件彎曲或損壞，同時也會阻礙太陽能的收集。較大的覆蓋面積將減少組件對陽光的吸收。（2） 手動清洗法，使用壓力小于0.4mpa的水管，配合部件清洗，可有效避免手動清洗對部件的損壞。這種方法的優點是，它可以有效地去除組件表面的灰塵，同時還可以減少由于覆蓋區域而導致的太陽吸收問題。（3） 使用專業工程保潔車，在維修項目中，可以購買或租賃使用。（4） 使用機器人進行清洗，不僅可以對部件表面的灰塵和雜質進行清洗，還可以根據天氣的變化，如下雪，實現快速全面的清洗工作。在人工智能的控制下，它不僅可以降低運營成本，而且可以連續工作。然而，主要的缺點是組件的邊緣阻礙了機器人。

2.2光伏組件的定期檢查

作為光伏系統的核心結構，光伏組件應定期檢查。由于光伏組件由玻璃組成，及時更換和處理損壞的玻璃可以確保系統穩定運行。也可以根據其顏色的變化，判斷接線盒是否完好和變形情況。

3光伏系統中電池的運行與維護

電池是儲存電能的光伏系統的一部分。當光伏組件轉換其吸收的太陽輻射能量時，轉換后的電能由電池存儲。應保證電池周圍的環境在5℃至25℃之間最合適。當環境溫度較低時，對電池采取隔熱措施。電池不應經常更換，但也需要定期檢查。當檢測到的問題足以導致光伏設備電能傳輸受到影響時，也需要及時更換。值得注意的是，在更換電池的過程中需要絕緣手套。一般來說，電池中可能出現的最重要問題是電池泄漏、干燥或膨脹等問題。一旦出現類似情況，應及時處理，并在第一時間找到問題的原因，并檢查根本原因。

4光伏系統中控制器和逆變器的運行和維護

在光伏系統的組成結構中，控制器和逆變器作為重要設備需要維護，應根據以下問題進行維護：（1）控制器上應有明顯的警告標志。（2） 定期檢查控制器，發揮接線端子的作用，銹蝕或腐蝕應立即處理;（3） 在控制器中，高壓熔斷器需要具有所需的標準。（4） 在控制器中，當有直流輸出電源時，可以連接母線的正負端子，并且應有2Ω的絕緣電阻。在逆變器的維護過程中，應保持連接的完整性，及時處理結構中的灰塵、銹蝕和腐蝕。特殊天氣引起溫度變化時，應采取相應的應對措施，并保持警告標志的完整性和清晰性。（5） 如果逆變器停止工作，但沒有找到相應的原因，則應對設備進行拍照和記錄，并通過與制造商的溝通完成維修工作。此外，還要保持逆變器的清潔度，處理不同接線端子的情況，控制溫度，以確保逆變器的穩定運行。

5熱點現象的發生與避免

熱點現象是在特定情況下，太陽能電池的表面很可能受到障礙物、灰塵、清潔痕跡等灰塵的影響，阻擋部分不能正常吸收太陽輻射能量和光能之間的電能轉換，這些被覆蓋部分會出現發熱，溫度會比其他正常溫度高得多，未被遮擋，反過來，光伏組件表面部分燒毀，即出現熱點現象。近年來，通過對熱點的調查研究，發現光電元件中產生熱點的條件有兩個，即電池本身的內阻和暗電流。一方面，可以從源頭開始具體的解決方案，清除可能阻擋光電元件的障礙物，盡可能減少熱點現象。另一方面還可以控制反向電流和電池內部刀庫。或者，可以選擇成本更高、性能更好的部件，在清潔過程中對車輛或機器人進行高成本清潔，這將更徹底地清除污垢，還可能減少熱點的發生。

6結論

總之，光伏發電具有清潔無污染、可再生、成本低、工作性能穩定等優點，通過分析其內部結構和運行維護中的注意事項，完成光伏發電系統的運行維護是非常重要的，可以大大降低光伏發電系統的故障率，推廣光伏技術的應用，同時對保護環境、造福人類也具有深遠的意義。

參考文獻

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