Дослідження процесів деградації фотоелектричних модулів фотоелектричної станції потужністю 12 МВт
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація складається з пояснювальної записки та графічної частини. Пояснювальна записка виконана на 108 сторінках формату А4, яка включає в себе 35 малюнків, 20 таблиць, 60 джерел використаної літератури. Графічна частина містить 6 аркушів технічних креслень форматом А1.
У магістерській дисертації розглянуто теоретичні і практичні аспекти процесів деградації фотоелектричних модулів фотоелектричної станції потужністю 12 МВт, що є актуальним на сучасному етапі розвитку електроенергетики. В роботі надано характеристику роботи фотоелектричних модулів, досліджено процеси процеси деградації та наведені варіанти способів вирішення цієї проблеми.
Було приведено та детально розглянуто основні види фотоелектричних модулів, їх будова та принцип дії. Завдяки розглянутій інформації, було виявлено та прийнято до дослідження основні проблемні місця технології синтезу електроенергії. Опираючись на розглянуту інформацію, стає можливим детальний розгляд чинників, що фактично впливають на надійність фотоелектричних модулів та зниження їх продуктивності з плином часу.
Актуальність роботи. Так званий PID ефект - деградація фото- електричних модулів (Potential Induced Degradation) це процес, який зменшує продуктивність фотоелектричного фотомодуля протягом часу до 70 %. Явище зменшення ефективності фотоелектричного фотомодуля після декількох років роботи, є особливо актуальним для потужних електростанцій у фінансовому співвідношенні.
Ключем до вирішення проблеми PID ефекту є уникнення утворення різниці потенціалів між фотоелектричним модулем та рамою модуля. В іншому випадку виникає ризик втрати потужності.
Основними факторами, які впливають на продуктивність та термін роботи фотоелектричних модулів є:
• якість та матеріал виготовлення фотоелектричного модуля;
• ступінь захисту фотоелементу від агресивних факторів;
• безпосередньо – кліматичні умови, в яких використовується
фотоелектричний модуль;
• правильність встановлення фотоелектричної модулі відносно
оптимального кута потрапляння фотоелектричних променів.
• перепад потенціалів напруги між модулем та його каркасом.
PID ефект розповсюджується як на кристалічні фотомодулі так і на тонко- плівкові. Це пов'язано низькою стійкістю до виникнення різниці потенціалів (блукаючих струмів) у фотомодулів.
Існують два типи деградації PID
• Реверсивний (поляризація)
• Необоротні (електро-корозія)
Якщо фотоелектричні модулі мають негативний потенціал відносно землі, існує висока напруга між фотомодулями та рамою, навіть при заземлених фотомодулях. Негативна напруга фотомодуля притягує електрони з матеріалів якого виготовлений фотомодуль та розряджається через заземлену раму, таким чином відбувається певний витік струму. Цей неконтрольований рух вільних носіїв заряду порушує фотоелектричний ефект. Цей момент є не до кінця вивчений, проте вчені впевнені що суттєвий вплив на це явище має температура та вологість навколишнього середовища.
Таким чином, вважається за необхідне подальше більш детальне дослідження такого виду деградації фотоелектричних модулів, як PID.
Метою магістерської дисертації – розробка приладу здатного запобігти деградації фотоелектричних модулів, збільшити термін служби, відновити потужності старих ушкоджених модулів, уникнути втрати потужності фотоелектричних модулів з часом.
Об’єкт дослідження: фотоелектричні модулі фотоелектричної станції потужністю 12 МВт.
Предмет дослідження: деградація фотоелектричних модулів під впливом потенціалу.
Методи дослідження. В основу роботи покладено тривалі спостереження, розрахунки та наукові статі. Наукова новизна результатів. В ході роботи були запропоновані варіанти способів запобігання деградації фотоелектричних модулів.
Опис
Ключові слова
електрична станція, power plant, фотоелектричні модулі, photovoltaic modules
Бібліографічний опис
Злобін, А. І. Дослідження процесів деградації фотоелектричних модулів фотоелектричної станції потужністю 12 МВт : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Злобін Артем Ігорович. – Київ, 2020. – 109 с.