一种大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置及方法制造方法及图纸

一种大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置及方法。该装置包括水箱，水箱的出水口与第一输水管道相连，第一输水管道伸至光伏组件串所在区域上方，第一输水管道引接有冲洗用水管；光伏组件串下方设有回水槽，回水槽与废水回收池相连，废水回收池通过过滤器与水箱相连；光伏组件串上的电压变送器和电流变送器均与控制器电连接，控制器还与环境监测仪电连接；可控电磁阀亦与控制器电连接。本发明专利技术还包括使用大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置对光伏组件进行清洗的方法。使用本发明专利技术便于光伏组件清洗除尘的实现，清洗效率高，缩短清洗时间，节约用水，有利于保护环境，同时，为后期运行维护人员减轻工作量，提高光伏电站运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置及方法
本专利技术涉及大型光伏电站，特别是涉及一种大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置及方法。
技术介绍
光伏发电作为利用太阳能发电的一种形式越来越多的被广泛应用。随着光伏发电产业相关技术的发展，光伏电站逐步由以前小规模示范性的应用发展到现在大型光伏电站应用。2014年11月，国务院印发《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》，其中明确了发展目标：到2020年，一次能源消费总量控制在48亿吨标准煤左右，煤炭消费总量控制在42亿吨左右。非化石能源占一次能源消费比重达到15%。紧接着，2015年3月，国家能源局下发《关于下达2015年光伏发电建设实施方案的通知》，2015年全国新增光伏电站建设规模从征求意见稿时的15GW正式调整为17.8GW。17.8GW的装机相当于建设890个20MW光伏电站，占地面积将达1000万亩土地。大型光伏电站具有占地面积大、单位面积装机小的特点。对于我国一个缺少绿、生态比较脆弱的国家来说，在南方发展大型光伏电站受到土地面积的制约，我国的太阳能资源较好地区主要集中在我国北部、西部地区，这些因素都制约着大型光伏电站的建设地点。目前，我国大型光伏电站多建在内蒙、新疆、西藏等地区，建设地点多位于荒漠、戈壁等自然条件较恶劣的地方。光伏组件作为光伏电站最基础的发电元器件来说，其发电效率受到很多方面的影响，比如：光伏组件的一致性、组件所处的环境温度、组件表面的积灰情况等。组件的一致性在生产组件时就已经确定，组件所处的环境温度也不受控，组件表面积灰可以人为清扫而改变。同时，积灰还会给组件带来以下影响：若积灰不均匀，可能造成组件局部热斑效应，影响组件使用寿命。对组件采取合适的清洗显得尤为重要。目前，大型地面电站多采用定期清洗或在整个电站发电量降低时进行清洗方案，主要做法有：1.定期或视情况用水车高压水枪清洗；2.定期或视情况进行人工擦试。这两种清洗方案都是大面积集中对光伏组件进行除尘，第一种做法比较耗水；第二种做法对于人力成本的投入较大，同时人工除尘可能存在安全隐患。对于当前大型光伏电站光伏组件清洗主要存在以下缺点：(1)如何确定适当的清洗时间，定期清洗可能清洗了不需要除尘的组件势必造成用水和人力成本的增加；(2)大面积统一清洗造成水资源浪费，增加电站后期运行维护成本；(3)利用擦拭的方法除尘可能造成光伏组件封板材料损伤，降低光伏组件的可靠性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置及方法，以利于确定合适的清洗时间点，提高清洗效率，做到精细化清洗，提高水或者清洗液的利用率，减少光伏电站后期运行维护成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置，包括水箱，水箱的出水口与第一输水管道的一端相连，第一输水管道的另一端伸至光伏组件串所在区域上方，第一输水管道上靠近水箱出水口的一端安装有送水泵，第一输水管道另一端引接有冲洗用水管，冲洗用水管的数量与光伏组件串的串数相同，冲洗用水管上装有可控电磁阀；光伏组件串下方设有回水槽，回水槽与废水回收池相连，废水回收池通过第二输水管道与过滤器的进水口相连，过滤器的进水口与废水回收池相连的第二输水管道上安装有回水泵，过滤器的出水口与水箱相连；所述光伏组件串上安装有电压变送器和电流变送器，电压变送器和电流变送器均与控制器电连接，控制器还与环境监测仪电连接；可控电磁阀亦与控制器电连接。水箱、第一输水管道、送水泵、冲洗用水管、可控电磁阀共同构成送水部分。回水槽、废水回收池、第二输水管道、回水泵、过滤器和水箱共同构成回水部分。电压变送器、电流变送器、控制器和环境监测仪共同构成控制部分。进一步，所述废水回收池上安装有废水回收池液位计。进一步，所述水箱上安装有水箱液位计。进一步，所述水箱通过控制水箱进水的电磁阀外接自来水。光伏组件串是指：在光伏发电系统中，将多个光伏组件以串联方式连接，形成具有所需直流输出电压的最小单元。进一步，所述控制器为小型工业计算机。一种使用如前所述大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置对光伏组件进行清洗的方法，包括以下步骤：（1）对大型光伏电站中的每一串光伏组件进行编号，冲洗用水管上的可控电磁阀也相应的进行编号，编号原则为：将大型光伏电站所有光伏组件按兆瓦单元进行分区，每个区里面的光伏组件串按横向和竖向的唯一性进行编号。（2）通过电压变送器、电流变送器分别对每组光伏组件串的电压、电流信号进行采集；通过环境监测仪对光伏电站区域环境中光照辐射值、温度进行采集；（3）对某年第n天白天某时刻的光照辐射值、温度、电流、电压进行采集并送至控制器；控制器将传送过来的第n天的光照辐射值、温度、电流、电压进行记录，并将电压、电流相乘得出该时刻下的光伏组件串输出功率；在第n+1至n+m天控制器每天采集与第n天光照辐射值、温度相同条件下的输出电压、电流值，并计算光伏组件串输出功率；并对从第n天之后的每一天光伏组件串输出功率与第n天的光伏组件串输出功率的比值进行判断：若某串光伏组件的输出功率比值小于95%，则判定相应的光伏组件串需要清洗，并启动清洗程序；若某串光伏组件输出功率比值不小于95%，则判定相应的光伏组件串无需清洗，无需启动清洗程序。上述所说的某年为光伏电站寿命周期中的一年。光伏电站设计寿命一般为25年。由于光伏组件本身每年存在衰减，所以某年第n天是要随着时间进行更新的，在判断条件中引入了第n+m天，m就是修改设定值第n天输出功率的周期，m可根据光伏电站的实际生产情况进行调整。（4）当废水回收池中的水达到废水回收池液位计的高点时，启动回水泵，将回收废水输送至过滤器，废水通过过滤器过滤后送至水箱实现再利用。（5）由于光伏组件串输出功率下降的原因是多方面的，为检验是否是清洗可解决的输出功率的问题，引入清洗后评价程序，即控制器还具备清洗后评价功能：在清洗过后的第二天，将在相同光照辐射值、温度下清洗过后的光伏组件串输出功率与清洗之前的光伏组件串输出功率相比，若功率比值大于1，则认为清洗是有效的，该串光伏组件串输出功率的下降可以由清洗得到解决；若功率比值小于1，则认为清洗是无效的，此时控制器将出问题的光伏组件串编号反映到与控制器相连的显示器或控制器自带的显示器上，供光伏电站运维人员检修用。进一步，所述步骤（3）中，清洗程序具体为：当控制器判定某组光伏组件串需要进行清洗时，控制器首先记录需要清洗的光伏组件串编号，然后在设定时间（如傍晚时）启动送水泵，设定时间以不影响发电为原则，打开与需要清洗的光伏组件串编号对应的电磁阀，进行统一清洗，避免送水泵的频繁启停。本专利技术具有如下优点：1、将大型光伏电站清洗除尘问题与光伏电站后期生产中关心的光伏组件串输出功率的大小有机结合起来，便于清洗除尘的实现，清洗效率高；2、利用光伏组件输出功率的下降率合理确定清洗时间可以减少清洗量，为电站缩短清洗时间，创造时间价值；3、清洗精确到每一串光伏组件，有利于电站的精确化管理，节约大型光伏电站后期运维中的用水量，提高水或者清洗液的利用率，降低光伏电站后期运行维护成本；同时，将光伏电站的清洗时间统一进行，可避免水泵的频繁启停，延长水泵使用寿命；4、引入清洗后评价本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置，其特征在于，包括水箱，水箱的出水口与第一输水管道的一端相连，第一输水管道的另一端伸至光伏组件串所在区域上方，第一输水管道上靠近水箱出水口的一端安装有送水泵，第一输水管道另一端引接有冲洗用水管，冲洗用水管的数量与光伏组件串的串数相同，冲洗用水管上装有可控电磁阀；光伏组件串下方设有回水槽，回水槽与废水回收池相连，废水回收池通过第二输水管道与过滤器的进水口相连，过滤器的进水口与废水回收池相连的第二输水管道上安装有回水泵，过滤器的出水口与水箱相连；所述光伏组件串上安装有电压变送器和电流变送器，电压变送器和电流变送器均与控制器电连接，控制器还与环境监测仪电连接；可控电磁阀亦与控制器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种使用大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置对光伏组件进行清洗的方法，所述大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置包括水箱，水箱的出水口与第一输水管道的一端相连，第一输水管道的另一端伸至光伏组件串所在区域上方，第一输水管道上靠近水箱出水口的一端安装有送水泵，第一输水管道另一端引接有冲洗用水管，冲洗用水管的数量与光伏组件串的串数相同，冲洗用水管上装有可控电磁阀；光伏组件串下方设有回水槽，回水槽与废水回收池相连，废水回收池通过第二输水管道与过滤器的进水口相连，过滤器的进水口与废水回收池相连的第二输水管道上安装有回水泵，过滤器的出水口与水箱相连；所述光伏组件串上安装有电压变送器和电流变送器，电压变送器和电流变送器均与控制器电连接，控制器还与环境监测仪电连接；可控电磁阀亦与控制器电连接；所述废水回收池上安装有废水回收池液位计；其特征在于，所述使用大型光伏电站光伏组件精细化清洗装置对光伏组件进行清洗的方法，包括以下步骤：（1）对大型光伏电站中的每一串光伏组件进行编号，冲洗用水管上的可控电磁阀也相应的进行编号，编号原则为：将大型光伏电站所有光伏组件按兆瓦单元进行分区，每个区里面的光伏组件串按横向和竖向的唯一性进行编号；（2）通过电压变送器、电流变送器分别对每组光伏组件串的电压、电流信号进行采集；通过环境监测仪对光伏电站区域环境中光照辐射值、温度进行采集；（3）对某年第n天白天某时刻的光照辐射值、温度、电流、电压进行采集并送至控制器；控制器将传送过来的第n天的光照辐射值、温度、电流、电压进行记录，并将电压、电流相乘得出该时刻下的光伏组件串输出功率；在第n+1至n+m天控制器每天采集与第n天光照辐射值、温度相同条件下的输出电压、电流值，并计算光伏组件串输出功率；并对从第n天...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思佳，岳玉金，宁秀元，刘晓莲，戴秋华，
申请(专利权)人：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43