Хибридни системи на ветар-сонце Недостатоци и решенија

1. Обични грешки и причини во ветрени агрегати

Како клучен компонент на хибридни системи со ветар и сонце, ветрените агрегати главно испытуваат грешки во три области: механичка структура, електрични системи и контролни функции. Износ и прекинување на лопти се најобичните механички погрешки, обично предизвикани од долготраен влијание на ветер, умора на материјал или производствени дефекти. Податоци од полско надзор покажуваат дека просечниот живот на лоптите е 3-5 години во побережните региони, но може да се скрати на 2-3 години во западносеверните региони со чести песчани бури. Додека, износ на ексцентрични лешникли е особено значаен во хоризонтално-осни агрегати, главно поради долго време на работа под централна оска и неравномерна дистрибуција на напон.

Во електричните системи, губење на фаза при излез и нестабилност на напонот се две типични проблеми. Ветрените агрегати генерираат трифазен алтернативен ток, и слаби врски или лесни жички лесно можат да доведат до несбалансирани или недостигнуващи фази. Индустријските статистики покажуваат дека околу 25% од грешките на агрегатите се поврзани со проблеми со жички. Друг обичен проблем е мала функционалност на системот за споредба, каде што брзината на роторот не опаѓа значително после трифазна кратка поврзување, можеби поради износ на споредба или електрична контролна грешка.

Грешките на контролерите главно се јавуваат како дефектна логика за распределба на мощност. Традиционалните стратегии со фиксни прагови не можат да се прилагодат на комплексни и менливи временски услови. На пример, по рано утро со лесен ветар и зголемена светлина, традиционалната контрола ги задржува излезите на агрегатите само на 30%-40% од номиналната мощност поради недостаточна брзина на ветар, што го труси значителна количина на ветрената енергија. Статистиките покажуваат дека хибридни системи со ветар и сонце кои користат традиционални контролни стратегии имаат просечен степен на употреба на енергија 15%-20% подолгу од интелигентните системи.

2. Обични грешки и причини во сончеви панели

Сончевите панели во хибридните системи исто така се соочуваат со различни ризици од грешки. Повреди на површината и грешки на конекторите на терминалите се највидливи физички грешки, често предизвикани од жестоки временски услови, удари од песок или неправилна инсталација. Во области со висок ветар, сончевите панели испытуваат просечен годишен степен на повреда од 5%-8%, што бара редовна инспекција и одржувание.

Електрично, ефектите на горещи точки и парцијално затемнување се клучни фактори кои влијаат на ефективноста на фотovoltaic. Кога дел од панелот е затемнен, енергијата од незатемнени области протече обратно во затемнената област, предизвикувајќи локално прекумурнување и формирање на горещи точки. Продолжените ефекти на горещи точки можат да намалат ефективноста на панелот за 15%-20% и дорде да предизвикаат перманентна повреда. Додека, PID (Potential Induced Degradation) е значаен фактор кој влијае на животот на панелот, особено во области со висока влажност, каде што ефективноста може да паѓа за 5%-10% во 1-2 години.

Деградацијата на перформансите главно е предизвикана од светлинска индуцирана деградација и неуспех на материјалите за енкапсулација. Индустријските стандарди бараат висококвалитетни PV модули да имаат годишна степен на деградација под 0.3%-0.5% за период од 25 години. Меѓутоа, во практика, временски фактори и стареење на материјали можат да предизвикаат годишна степен на деградација од 0.8%-1.2%, значително влијајќи на целосната ефективност на системот.

3. Анализа на грешки на контролери и батеријски системи

Како „мозок“ на хибридниот систем со ветар и сонце, перформансите на контролерот директно влијаат на стабилноста на системот. Главниот проблем се наоѓа во ограничувањата на традиционалните стратегии за распределба на енергија, кои се засноваат на фиксни емпирички параметри и прости прагови за судење, што ги прави неспособни да се прилагодат на реалните колебании на енергијата. Под комплексни временски услови, овие контролери не можат своевремено да приспособат распределбата на енергијата, што доведува до подолга стабилност на енергијата. На пример, по време на внезапни временски промени, како брзи промени на ветар или брзо движење на облаци, традиционалните контролери можат да потребат неколку минути или повеќе да реагираат, без да успеат да задоволат строгите стандарди за квалитет на енергијата на современата индустријска опрема.

Грешките на батеријски системи се главно категоризирани како недостаточна напон, влез на вода и деградација на капацитетот. Недостаточната напон се случува кога напонот паѓа под прагот за пускане на контролерот; продолната недостаточна напон доведува до длабок разряд, што го скраћува животот на батеријата. Влезот на вода често е предизвикан од неправилна инсталација или лошо затвореност, што резултира со екстремно ниски, нулти или лажни читања на напон, предизвикувајќи сериозна повреда на батеријата. Статистиките покажуваат дека околу 15% од грешките на хибридни системи се поврзани со влезот на вода во батеријата.

Деградацијата на капацитетот е природен процес на стареење, но временски фактори можат значително да го забрзат. Во планински области, ниските температури во ноќта можат да намалат перформансите на сончевите панели за 30%-40%, исто така намалувајќи користливата капацитет на батеријата, што го прави тешко да се задоволат потребите на опремата под услови на слаба светлина. Повисоко, високосолни временски услови значително корозираат батериите; во побережни области, животот на батеријата во хибридни системи е обично 30%-50% краток од онево во континенталните области.