Може ли системата 1500V ефективно да намали цената на киловатчас на фотоволтаичната система?

Независимо от чуждестранни или вътрешни, делът на приложението на 1500V система се увеличава.Според статистиката на IHS през 2018 г. прилагането на 1500 V в чуждестранни големи наземни електроцентрали надхвърли 50%;според предварителната статистика, сред третата партида лидери през 2018 г., делът на приложенията на 1500V е между 15% и 20%.Може ли системата 1500V ефективно да намали цената на киловатчас на проекта?Тази статия прави сравнителен анализ на икономиката на двете нива на напрежение чрез теоретични изчисления и действителни данни.

1. Основен проектен план

За да се анализира нивото на разходите на системата 1500V, се приема конвенционална схема на проектиране и цената на традиционната система 1000V се сравнява според инженерното количество.

Предпоставка за изчисление

(1) Наземна електроцентрала, равен терен, инсталираната мощност не е ограничена от земната площ;

(2) Екстремно високата температура и екстремно ниската температура на обекта на проекта се считат за 40 ℃ и -20 ℃.

(3) Theключови параметри на избрани компоненти и инверториса както следва.

Инвестиционна конструкция на система 1500V

Чрез сравнителен анализ е установено, че в сравнение с традиционната система от 1000 V, системата от 1500 V спестява около 0,1 юана/W от системните разходи.

3. Въздействието на 1500V върху производството на електроенергия

Предпоставка за изчисление:

Използвайки един и същ модул, няма да има разлика в генерирането на електроенергия поради разликите в модула;ако приемем, че теренът е равен, няма да има оклузия в сянка поради промени в топографията.
Разликата в производството на електроенергия се основава главно на два фактора:загубата на несъответствие между модула и низа, загубата на DC линия и загубата на AC линията.

1. Загуба на несъответствие между компоненти и низове. Броят на серийните компоненти в един клон е увеличен от 22 на 34. Поради ±3W отклонение на мощността между различните компоненти, загубата на мощност между 1500V системни компоненти ще се увеличи, но няма количествени изчисления може да се направи.Броят на каналите за достъп на един инвертор е увеличен от 12 на 18, но броят на MPPT проследяващите канали на инвертора е увеличен от 6 на 9, за да се гарантира, че 2 клона съответстват на 1 MPPT.Следователно между низове Загубата на MPPT няма да се увеличи.

2. Формула за изчисление за загуба на DC и AC линия: Q загуба=I2R=(P/U)2R= ρ(P/U)2(L/S)1)

Таблица за изчисляване на загубите в постоянен ток: коефициент на загуби в постоянен ток на един клон

Чрез горните теоретични изчисления е установено, че загубата на DC линия на 1500V система е 0,765 пъти по-голяма от тази на 1000V система, което е еквивалентно на 23,5% намаление на DC загубата на линия.

Таблица за изчисляване на загубите в променливотокова линия: Коефициент на загуби в променливотокова линия на един инвертор

Чрез горните теоретични изчисления е установено, че загубата на DC линия на 1500V система е 0,263 пъти по-голяма от тази на 1000V система, което е еквивалентно на намаление от 73,7% на загубата на AC линия.

3. Данни за действителния случай Тъй като загубата на несъответствие между компонентите не може да бъде изчислена количествено и действителната среда е по-отговорна, действителният случай се използва за допълнително обяснение.Тази статия използва действителните данни за генериране на електроенергия от третата партида на водещ проект, а времето за събиране на данни е от май до юни 2019 г., общо 2 месеца данни.

Сравнение на генерирането на електроенергия между 1000V и 1500V системи

От горната таблица може да се установи, че на същата площадка на проекта, използвайки същите компоненти, продукти на производителите на инвертори и същия метод на монтаж на скоби, през периода от май до юни 2019 г., часовете за генериране на електроенергия от 1500V система са с 1,55% по-високи от тези на 1000V система.Може да се види, че въпреки че увеличаването на броя на компонентите с една струна ще увеличи загубата на несъответствие между компонентите, то може да намали загубата на DC линия с около 23,5% и загубата на AC линия с около 73,7%.Системата 1500V може да увеличи производството на електроенергия на проекта.

4. Цялостен анализ

Чрез предишния анализ може да се установи, че системата 1500V се сравнява с традиционната система 1000V:

1) Можеспестете около 0,1 юана/W от системните разходи;

2) Въпреки че увеличаването на броя на единичните компоненти на низ ще увеличи загубата на несъответствие между компонентите, то може да намали около 23,5% от загубата на DC линия и около 73,7% от загубата на AC линия, исистемата 1500V ще увеличи производството на електроенергия по проекта.Следователно цената на електроенергията може да бъде намалена до известна степен.Според Dong Xiaoqing, декан на Hebei Energy Engineering Institute, повече от 50% от проектните планове за наземни фотоволтаични проекти, завършени от института тази година, са избрали 1500V;очаква се делът на 1500V в наземните електроцентрали в цялата страна през 2019 г. да достигне около 35%;ще нарасне допълнително през 2020 г. Международно известната консултантска организация IHS Markit даде по-оптимистична прогноза.В техния доклад за анализ на глобалния фотоволтаичен пазар от 1500 V те посочиха, че мащабът на глобалната фотоволтаична електроцентрала от 1500 V ще надхвърли 100 GW през следващите две години.

Прогноза за дела на 1500V в глобалните наземни електроцентрали

Несъмнено, тъй като глобалната фотоволтаична индустрия ускорява процеса на субсидиране и екстремното преследване на цената на електроенергията, 1500V като техническо решение, което може да намали цената на електроенергията, ще се прилага все повече и повече.

1500V съхранение на енергия ще стане масово в бъдеще

През юли 2014 г. инверторът на системата SMA 1500V беше приложен в 3.2MW фотоволтаичен проект в индустриалния парк Касел, Германия.

През септември 2014 г. фотоволтаичните модули с двойно стъкло на Trina Solar получиха първия 1500V PID сертификат, издаден от TUV Rheinland в Китай.

През ноември 2014 г. Longma Technology завърши разработката на системата DC1500V.

През април 2015 г. TUV Rheinland Group проведе семинара за 2015 г. „Сертифициране на фотоволтаични модули/части 1500V“.

През юни 2015 г. Projoy пусна серията PEDS от фотоволтаични DC превключватели за 1500V фотоволтаични системи.

През юли 2015 г. Yingli Company обяви разработването на алуминиева рамка с максимално системно напрежение от 1500 волта, специално за наземни електроцентрали.

……

Производителите във всички сектори на фотоволтаичната индустрия активно пускат на пазара продукти за 1500V система.Защо "1500V" се споменава все по-често?Идва ли наистина ерата на 1500V фотоволтаични системи?

Дълго време високите разходи за производство на електроенергия са една от основните причини, ограничаващи развитието на фотоволтаичната индустрия.Как да намалим цената на киловатчас на фотоволтаичните системи и да подобрим ефективността на производството на електроенергиясе превърна в основен проблем на фотоволтаичната индустрия.1500V и дори по-високи системи означават по-ниски системни разходи.Компоненти като фотоволтаични модули и DC ключове, особено инвертори, играят жизненоважна роля.

Предимства на 1500V фотоволтаичен инвертор

Чрез увеличаване на входното напрежение, дължината на всеки низ може да бъде увеличена с 50%, което може да намали броя на DC кабелите, свързани към инвертора, и броя на инверторите на комбинираната кутия.В същото време комбинираните кутии, инверторите, трансформаторите и т.н. Плътността на мощността на електрическото оборудване се увеличава, обемът се намалява и натоварването при транспортиране и поддръжка също се намалява, което води до намаляване на разходите за фотоволтаични системи.

Чрез увеличаване на напрежението на изходната страна, плътността на мощността на инвертора може да се увеличи.При същото текущо ниво мощността може да бъде почти удвоена.По-високото ниво на входно и изходно напрежение може да намали загубата на системния DC кабел и загубата на трансформатора, като по този начин увеличи ефективността на генериране на електроенергия.

Избор на фотоволтаичен инвертор 1500V

От електрическа гледна точка срещата с 1500V е сравнително по-лесна от пробиването на 1500V технология за модулни продукти.В крайна сметка всички горепосочени продукти са разработени от зряла индустрия за поддръжка на фотоволтаици.С оглед на метрото от 1500 VDC, инверторите на тяговите превозни средства, захранващите устройства няма да се превърнат в проблем за избора, включително Mitsubishi, Infineon и т.н. имат захранващи устройства над 2000 V, кондензаторите могат да бъдат свързани последователно, за да се увеличи нивото на напрежение, а сега и от Projoy и т.н. С пускането на пазара на превключвателя 1500V различни производители на компоненти, JA Solar, Canadian Solar и Trina пуснаха компоненти за 1500V.Изборът на цялата инверторна система няма да е проблем.

От гледна точка на панела на батерията, низ от 22 панела обикновено се използва за 1000V, а низ от панели за 1500V система трябва да бъде около 33. Според температурните характеристики на компонентите максималното напрежение на точката на мощност ще бъде около 26 -37V.Диапазонът на MPP напрежението на компонентите на низа ще бъде около 850-1220V, а най-ниското напрежение, преобразувано в AC страната, е 810/1,414=601V.Като се вземат предвид 10% флуктуация и рано сутрин и вечер, подслон и други фактори, като цяло ще се определи на около 450-550.Ако токът е твърде нисък, токът ще бъде твърде голям и топлината ще бъде твърде голяма.В случай на централизиран инвертор изходното напрежение е около 300V и токът е около 1000A при 1000VDC, а изходното напрежение е 540V при 1500VDC и изходният ток е около 1100A.Разликата не е голяма, така че текущото ниво на избор на устройство няма да бъде твърде различно, но нивото на напрежението е повишено.Следното ще обсъди изходното напрежение като 540V.

Приложение на соларен инвертор 1500V във фотоволтаична централа

За големите наземни електроцентрали, наземните електроцентрали са чисти инвертори, свързани към мрежата, а основните използвани инвертори са централизирани, разпределени и стрингови инвертори с висока мощност.Когато се използва система от 1500 V, загубата на DC линия ще бъде намалена, ефективността на инвертора също ще се увеличи.Ефективността на цялата система се очаква да се повиши с 1,5%-2%, тъй като ще има повишаващ трансформатор от изходната страна на инвертора за централно повишаване на напрежението за предаване на мощността към мрежата без необходимост от големи промени в системния план.

Вземете 1MW проект като пример (всеки низ е 250W модули)