一種大型光伏電站光伏組件清洗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及大型光伏電站，特別是涉及一種大型光伏電站光伏組件清洗裝置。
【背景技術】
[0002]光伏發(fā)電作為利用太陽能發(fā)電的一種形式越來越多的被廣泛應用。隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)相關技術的發(fā)展，光伏電站逐步由以前小規(guī)模示范性的應用發(fā)展到現(xiàn)在大型光伏電站應用。2014年11月，國務院印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》，其中明確了發(fā)展目標:到2020年，一次能源消費總量控制在48億噸標準煤左右，煤炭消費總量控制在42億噸左右。非化石能源占一次能源消費比重達到15%。緊接著，2015年3月，國家能源局下發(fā)《關于下達2015年光伏發(fā)電建設實施方案的通知》，2015年全國新增光伏電站建設規(guī)模從征求意見稿時的15GW正式調整為17.8GW。17.8GW的裝機相當于建設890個20MW光伏電站，占地面積將達1000萬畝土地。
[0003]大型光伏電站具有占地面積大、單位面積裝機小的特點。對于我國一個缺少綠、生態(tài)比較脆弱的國家來說，在南方發(fā)展大型光伏電站受到土地面積的制約，我國的太陽能資源較好地區(qū)主要集中在我國北部、西部地區(qū)，這些因素都制約著大型光伏電站的建設地點。目前，我國大型光伏電站多建在內(nèi)蒙、新疆、西藏等地區(qū)，建設地點多位于荒漠、戈壁等自然條件較惡劣的地方。光伏組件作為光伏電站最基礎的發(fā)電元器件來說，其發(fā)電效率受到很多方面的影響，比如:光伏組件的一致性、組件所處的環(huán)境溫度、組件表面的積灰情況等。組件的一致性在生產(chǎn)組件時就已經(jīng)確定，組件所處的環(huán)境溫度也不受控，組件表面積灰可以人為清掃而改變。同時，積灰還會給組件帶來以下影響:若積灰不均勻，可能造成組件局部熱斑效應，影響組件使用壽命。對組件采取合適的清洗顯得尤為重要。
[0004]目前，大型地面電站多采用定期清洗或在整個電站發(fā)電量降低時進行清洗方案，主要做法有:1.定期或視情況用水車高壓水槍清洗；2.定期或視情況進行人工擦試。這兩種清洗方案都是大面積集中對光伏組件進行除塵，第一種做法比較耗水；第二種做法對于人力成本的投入較大，同時人工除塵可能存在安全隱患。對于當前大型光伏電站光伏組件清洗主要存在以下缺點:(I)如何確定適當?shù)那逑磿r間，定期清洗可能清洗了不需要除塵的組件勢必造成用水和人力成本的增加；(2)大面積統(tǒng)一清洗造成水資源浪費，增加電站后期運行維護成本；(3)利用擦拭的方法除塵可能造成光伏組件封板材料損傷，降低光伏組件的可靠性。
[0005]現(xiàn)有技術中存在光伏電站光伏組件清洗裝置，但大多使用管路較多，結構復雜，且耗水量大，水資源浪費嚴重。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供一種使用管路較少，結構簡單，耗水量少的大型光伏電站光伏組件清洗裝置。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0008]—種大型光伏電站光伏組件清洗裝置，包括水箱，水箱的出水口與第一輸水管道的一端相連，第一輸水管道的另一端伸至光伏組件串所在區(qū)域上方，第一輸水管道上靠近水箱出水口的一端安裝有送水栗，第一輸水管道另一端引接有沖洗用水管，沖洗用水管的數(shù)量與光伏組件串的串數(shù)相同，沖洗用水管上裝有可控電磁閥；光伏組件串下方設有回水槽，回水槽與廢水回收池相連，廢水回收池通過第二輸水管道與過濾器的進水口相連，過濾器的進水口與廢水回收池相連的第二輸水管道上安裝有回水栗，過濾器的出水口與水箱相連；所述光伏組件串上安裝有電壓變送器和電流變送器，電壓變送器和電流變送器均與控制器電連接，控制器還與環(huán)境監(jiān)測儀電連接；可控電磁閥亦與控制器電連接。
[0009]水箱、第一輸水管道、送水栗、沖洗用水管、可控電磁閥共同構成送水部分。
[0010]回水槽、廢水回收池、第二輸水管道、回水栗、過濾器和水箱共同構成回水部分。
[0011]進一步，所述廢水回收池上安裝有廢水回收池液位計。
[0012]進一步，所述水箱上安裝有水箱液位計。
[0013]進一步，所述水箱通過控制水箱進水的電磁閥外接自來水。
[0014]光伏組件串是指:在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，將多個光伏組件以串聯(lián)方式連接，形成具有所需直流輸出電壓的最小單元。
[0015]進一步，所述控制器為小型工業(yè)計算機。
[0016]—種使用如前所述大型光伏電站光伏組件清洗裝置對光伏組件進行清洗的方法，包括以下步驟:
[0017](I)對大型光伏電站中的每一串光伏組件進行編號，沖洗用水管上的可控電磁閥也相應的進行編號，編號原則為:將大型光伏電站所有光伏組件按兆瓦單元進行分區(qū)，每個區(qū)里面的光伏組件串按橫向和豎向的唯一性進行編號。
[0018](2)通過電壓變送器、電流變送器分別對每組光伏組件串的電壓、電流信號進行采集；通過環(huán)境監(jiān)測儀對光伏電站區(qū)域環(huán)境中光照輻射值、溫度進行采集；
[0019](3)對某年第η天白天某時刻的光照輻射值、溫度、電流、電壓進行采集并送至控制器；控制器將傳送過來的第η天的光照輻射值、溫度、電流、電壓進行記錄，并將電壓、電流相乘得出該時刻下的光伏組件串輸出功率；在第η+1至n+m天控制器每天采集與第η天光照輻射值、溫度相同條件下的輸出電壓、電流值，并計算光伏組件串輸出功率；并對從第η天之后的每一天光伏組件串輸出功率與第η天的光伏組件串輸出功率的比值進行判斷:若某串光伏組件的輸出功率比值小于95%，則判定相應的光伏組件串需要清洗；若某串光伏組件輸出功率比值不小于95%，則判定相應的光伏組件串無需清洗。
[0020]上述所說的某年為光伏電站壽命周期中的一年。光伏電站設計壽命一般為25年。由于光伏組件本身每年存在衰減，所以某年第η天是要隨著時間進行更新的，在判斷條件中引入了第n+m天，m就是修改設定值第η天輸出功率的周期，m可根據(jù)光伏電站的實際生產(chǎn)情況進行調整。
[0021 ] (4 )當廢水回收池中的水達到廢水回收池液位計的高點時，啟動回水栗，將回收廢水輸送至過濾器，廢水通過過濾器過濾后送至水箱實現(xiàn)再利用。
[0022](5)由于光伏組件串輸出功率下降的原因是多方面的，為檢驗是否是清洗可解決的輸出功率的問題，控制器還具備清洗后評價功能:在清洗過后的第二天，將在相同光照輻射值、溫度下清洗過后的光伏組件串輸出功率與清洗之前的光伏組件串輸出功率相比，若功率比值大于1，則認為清洗是有效的，該串光伏組件串輸出功率的下降可以由清洗得到解決；若功率比值小于1，則認為清洗是無效的，此時控制器將出問題的光伏組件串編號反映到與控制器相連的顯示器或控制器自帶的顯示器上，供光伏電站運維人員檢修用。
[0023]進一步，所述步驟(3)中，當控制器判定某組光伏組件串需要進行清洗時，控制器首先記錄需要清洗的光伏組件串編號，然后在預設時間(如傍晚時)啟動送水栗，預設時間以不影響發(fā)電為原則，打開與需要清洗的光伏組件串編號對應的電磁閥，進行統(tǒng)一清洗，避免送水栗的頻繁啟停。
[0024]本實用新型使用管路較少，結構簡單；清洗廢水或清洗液可循環(huán)利用，耗水量少，有利于避免資源浪費并保護環(huán)境。使用本實用新型，可清洗到每一串光伏組件，有利于電站的管理，節(jié)約大型光伏電站后期運維中的用水量，提高水或者清洗液的利用率，降低光伏電站后期運行維護成本。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的大型光伏電站光伏組件清洗裝置的送水部分和回水部分結構示意圖。
[0026]圖2為本實用新型電壓變送器、電流變送器、環(huán)境監(jiān)測儀與控制器連接結構示意圖。
[0027]其中:I為光伏組件串；2為水箱；3為過濾器；4為輸水管道；5為回水槽；6為送水栗；7為回水栗；8為廢水回收池；9為可控電磁閥；10為沖洗用水