渔光互补光伏发电系统优化设计

韩学栋  王鑫 陆莺丹

摘 要：为了能够顺利的开展渔光互补光伏发电系统工程开展前期应当通过实地考察的方法了解项目点的水质情况是否良好、海洋资源是否丰富、鱼塘周围有无遮挡、采光与通风是否达到建设电站的具体要求。只有满足相应的硬件条件，才能够设计相应装机容量的渔光互补光伏发电系统。除此以外，在对项目点进行考察时，还应当考虑鱼塘周围的是平坦情况、交通运输便利程度。只有通过项目可行性调查才能够为后续渔光互补光伏发电系统详细设计奠定坚实基础。渔光互补发电系统依托于鱼塘展开，因此要考虑鱼塘的面积，成本、发电量和收益等诸多因素。下文将针对该系统的设计进行深入研究，希望能够更好的达到经济效益和发电量目标。

关键词：渔光互补；并网电站；效益分析

渔光互补是基于光伏与鱼塘相结合的一项新技术，它通过在鱼塘或水池的向阳面铺设光伏发电装置的方法产生电源，属于清洁能源的一种。该发电过程需要消耗其他能源，也不会排放有害气体，实现了发电与养鱼业的共同发展。作为新型的渔业生产模式，是社会和经济发展不可或缺的重要物质基础。随着社会的不断进步和经济水平的发展，人类对能源的需求呈现不断增加的态势。为了能够更好的解决发展过程中的能源问题，要积极发挥光伏发电零污染的优势。通过建设渔光互补光伏发电站，将渔业和能源生产紧密联系，在大规模推广的帮助下，突破能源布置的瓶颈，助力我国更好的发展。

1、渔光互补发展模式的项目优势

该模式秉持着节约与开发并举的能源发展战略。通过渔业加新能源的创新方式，力图充分发挥于光互补光伏发电项目的优势，提高该地区绿色能源发展水平。余光互补发展模式对选址有着非常严格的要求，需要选择地势高、湖泊密布的条件，就昨天读后的条件才能够有利于光伏互补节能项目的推广与实施，提高该区域的综合竞争能力。

水面光伏电站在炎热的夏季不仅可以降低水温，有效阻止水产养殖疾病的爆发，还可以通过调节鱼类的代谢能力，帮助鱼类更好、更高质量的成长。其次，渔光互补光伏发电系统在设计时需要在池塘水面安装部分太阳能组件，你有效避免鱼塘内水藻的大规模爆发。通过对水藻生长的遏制，能够为水生物提供更好的排卵和孵化环境。再次，与普通的路上光伏电站相比，不过渔光互补光伏发电和发电量要比陆地光伏站的发电量高，而且还不会对水生态环境造成严重的破坏，对耕地，林地和草地的占用情况也会得到极大的好转。

2、渔光互补系统的设计

在电站设计的过程中，应当考虑鱼塘面积的大小，结合其具体情况涉及电站的规模。除此以外，还应当考虑鱼塘互补电站的规模所需要的成本、每年所产生的发电量是多少、能够给该电站带来多少收益。只有综合考虑多方面的因素才能够选择最适合该鱼塘的光伏电站设计。通过对本项目的研究可以发现：鱼塘周围没有树木遮挡，通风条件良好，所处纬度日照时间长、太阳能资源非常丰富。因此，在该地开发逆流并网光伏发电系统最具有优势。

电池组件的串联匹配是并网光伏发电系统中重要的组成部分，在组建在工作过程中，主要依据所选择的逆变器最大直流输入电压和所选逆变器的正常工作电压输入范围进行确定。但是在电池组件串联匹配的同时要确保其最大的工作范围超过逆变器的MPPT变压的输入范围。只有同时满足这几个条件才能够更好的完成网光伏发电系统的准备工作。除此以外，组件串在工作过程中会受到多种因素的影响，在使用的过程中仅需要考虑太阳辐射的强度变化，还应当考虑该组件串所处位置，周围环境温度的高低。因此，为了能够更好的提高用网光伏发电系统的经济效益、发挥其自身的最大作用，在电池组件串的串联过程中，应当综合考虑各种影响因素。下面将针对电池组件串的串联匹配中的两个重要因素进行分析。

2.1电池组件的温度系数

  25℃为标准条件，以此条件为基础，电池组件的短路电流温度系数是+0.55%/ ℃，开路电压的温度系数是-0.34%／℃。通过这两组数据，可以明白一个道理：环境温度高于25℃时，开路电压会降低、短路电流会增大；当环境温度低于25℃时则会出现与之相反的状况。因此，来进行组建创的匹配工作时，应当考虑到不同环境温度下开路电压的温度系数，既不能让开路电压温度过高，也不能让开路电压温度过低。如果环境温度过低，组件的开路电压比逆变器的直流输入电压就会变大。

2.2 组件串并联电压与逆变器的匹配及 MPPT 工作电压范围匹配

在进行并网系统容量设计时，组件串的串联电压一定要小于坚持组件能耐受的最大系统电压，就这样才能够确保其正常运行。除此以外，在开展容量设计工作时还应当考虑其他因素，比如系统所在地区的最低环境温度是多少。福建串在最低温度时的开路电压必须要小于所匹配的逆变器可接受的最大直流输入电压，并且都要保留10%左右的余量。为了能够更好的完成此项工作，相关工作人员可以结合有关公对其组建串联的块数进行计算。具体算式为：逆变器最大直流输入电压／光伏电池组件开路电压。通过计算可以得出：MPPT 最大输入电压≦组串最大工作电压≦ MPPT 最小输入电压。为了能够更好的计算出组串最大工作电压，在计算过程中应当考虑从温度情况下组串输出的工作电压为多少。在温度假设的过程中，可以以-5℃、35℃为例进行计算，最后得出组件并联数等于逆变器最大直流输入电流／光伏组件最大工作电流。

3、结束语

在未来的发展过程中，要积极探索渔光互补光伏发电站系统的优化与升级，在不断努力的过程中，为我国的光伏发电做出更多的努力，让渔业和光伏产业都能够得到更好的发展，助力我国经济的前行和渔光互补光伏发电系统的完善。在不断努力的过程中，是我国渔光互补光伏发电系统的设计能够更加的科学，为我国经济的发展提供充足的绿色清洁能源支撑。只有坚实的能源资源才能够让我国的发展更有实力和力量。

参考文献：

[1]李钟实.太阳能光伏发电系统设计施工与应用[M].人民邮电出版社,2019:199-200.

[2]刘继军.分布式光伏发电系统并网问题研究[ J].电气开关,2020(02):66-68.