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U sistema 1500V pò riduce in modu efficace u costu per kilowatt-ora di u sistema fotovoltaicu?

  • nutizie25-03-2021
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sistema solare 1500v

 

Indipendentemente da u stranieru o domesticu, a proporzione di l'applicazione di u sistema 1500V hè in crescita.Sicondu statistiche IHS, in 2018, l'applicazioni di 1500V in stazioni di energia di terra straniera hà superatu u 50%;secondu statistiche preliminari, trà u terzu batch di front-runners in 2018, a proporzione di l'applicazione di 1500V era trà 15% è 20%.U sistema 1500V pò riduce in modu efficace u costu per kilowatt-ora di u prugettu?Stu articulu face una analisi comparativa di l'ecunumia di i dui livelli di tensione à traversu calculi teorichi è dati di casu attuale.

 

1. Pianu di disignu basicu

Per analizà u livellu di u costu di u sistema 1500V, hè aduttatu un schema di cuncepimentu convenzionale, è u costu di u sistema tradiziunale 1000V hè paragunatu secondu a quantità di l'ingegneria.

Premessa di calculu

(1) Centrale d'energia in terra, terrenu pianu, capacità installata ùn hè micca limitata da a terra;

(2) A temperatura estrema alta è a temperatura estrema bassa di u situ di u prughjettu deve esse cunsideratu secondu 40 ℃ è -20 ℃.

(3) Uparàmetri chjave di cumpunenti selezziunati è invertersò i seguenti.

Tipu putenza nominale (kW) Tensione massima di output (V) Gamma di tensione MPPT (V) Corrente d'entrata massima (A) Numaru di input A tensione di output (V)
sistema 1000V 75 1000 200 ~ 1000 25 12 500
sistema 1500V 175 1500 600 ~ 1500 26 18 800

 

Pianu di disignu di basa

(1) Schema di disignu 1000V

22 pezzi di moduli fotovoltaici 310W à doppia faccia formanu un circuitu di ramu 6.82kW, 2 rami formanu un array quadratu, 240 rami totali 120 arrays quadrati, è entre in 20 inverter 75kW (1.09 volte u sovrappeso DC end, u guadagnu nantu à u spinu Cunsiderendu 15). %, hè 1.25 volte over-provisioning) per furmà una unità di generazione di energia 1.6368MW.I cumpunenti sò stallati orizontali secondu 4 * 11, è e culonne doppie di fronte è posteriore sò aduprate per riparà u supportu.

(2) schema di disignu 1500V

34 pezzi di 310W moduli fotovoltaici à doppia faccia formanu un circuitu di branch 10.54kW, 2 rami formanu un array quadratu, 324 rami, un totale di 162 arrays quadrati, entre in 18 175kW inverters (1.08 volte u sovrappesu DC finale, u guadagnu nantu à u spinu). Cunsiderendu u 15%, hè 1,25 volte over-provisioning) per furmà una unità di generazione di energia 3.415MW.I cumpunenti sò stallati orizzontalmente secondu 4 * 17, è e culonne doppie di fronte è posteriore sò fissati da u supportu.

 

cavu 1500v dc

 

2. L'impattu di 1500V nantu à l'investimentu iniziale

Sicondu u schema di disignu sopra, a quantità di l'ingegneria è u costu di u sistema 1500V è u sistema tradiziunale 1000V sò paragunati è analizati cum'è seguita.

A cumpusizioni d'investimentu unità mudellu cunsumu Prezzo unitario (yuan) Prezzu tutale (deci mila yuan)
modulu 310W 5280 635,5 335.544
Inverter 75 kW 20 17250 34.5
Parentesi   70,58 8500 59.993
Substazione di tippu scatula 1600 kVA 1 190000 19
cavu DC m PV1-F 1000DC-1*4mm² 17700 3 5.310
cavu AC m 0.6/1KV-ZC-YJV22-3*35mm² 2350 69.2 16.262
Basi di a substazione di tipu Box   1 16000 1.600
Pile fundazione   1680 340 57.120
installazione di moduli   5280 10 5.280
Installazione di l'inverter   20 500 1.000
Installazione di una substazione in box   1 10000 1
Pone di corrente DC m PV1-F 1000DC-1*4mm² 17700 1 1.77
Posa di cable AC m 0.6/1KV-ZC-YJV22-3*35mm² 2350 6 1.41
Totale (deci mila yuan) 539.789
Prezzu mediu unità (yuan/W) 3.298

Struttura d'investimentu di u sistema 1000V

 

A cumpusizioni d'investimentu unità mudellu cunsumu Prezzo unitario (yuan) Prezzu tutale (deci mila yuan)
modulu 310W 11016 635,5 700.0668
Inverter 175 kW 18 38500 69.3
Parentesi   145,25 8500 123.4625
Substazione di tippu scatula 3150 kVA 1 280000 28
cavu DC m PV 1500DC-F-1*4mm² 28400 3.3 9.372
cavu AC m 1.8/3KV-ZC-YJV22-3*70mm² 2420 126.1 30.5162
Basi di a substazione di tipu Box   1 18000 1.8
Pile fundazione   3240 340 110.16
installazione di moduli   11016 10 11.016
Installazione di l'inverter   18 800 1.44
Installazione di una substazione in box   1 1200 0,12
Pone di corrente DC m PV 1500DC-F-1*4mm² 28400 1 2.84
Posa di cable AC m 1.8/3KV-ZC-YJV22-3*70mm² 2420 8 1.936
Totale (deci mila yuan) 1090.03
Prezzu mediu unità (yuan/W) 3.192

Struttura d'investimentu di u sistema 1500V

Per mezu di l'analisi comparativa, si trova chì paragunatu cù u sistema tradiziunale 1000V, u sistema 1500V salva circa 0,1 yuan / W di u costu di u sistema.

 

3. L'impattu di 1500V nantu à a generazione di energia

Premessa di calculu:

Utilizendu u stessu modulu, ùn ci sarà micca differenza in a generazione di energia per via di e differenze di modulu;assumendu un terrenu pianu, ùn ci sarà micca occlusione d'ombra per via di cambiamenti di topografia.
A diferenza in a generazione di energia hè principalmente basatu annantu à dui fatturi:a perdita di discrepanza trà u modulu è a stringa, a perdita di linea DC è a perdita di linea AC.

1. Perdita di mismatch trà cumpunenti è corde U numeru di cumpunenti di serie in un ramu unicu hè statu aumentatu da 22 à 34. A causa di a deviazione di putenza di ± 3W trà e diverse cumpunenti, a perdita di putenza trà i cumpunenti di u sistema 1500V aumenterà, ma Nisun calculi quantitativi. pò esse fattu.U numaru di canali d'accessu di un inverter unicu hè statu aumentatu da 12 à 18, ma u numeru di canali di seguimentu MPPT di l'inverter hè statu aumentatu da 6 à 9 per assicurà chì 2 rami currispondenu à 1 MPPT.Per quessa, trà strings A perdita MPPT ùn cresce.

2. Formula di calculu per a perdita di linea DC è AC: Q loss=I2R=(P/U)2R= ρ(P/U)2(L/S)1)

Tavola di calculu di perdita di linea DC: ratio di perdita di linea DC di una sola branche

Tipu di sistema P/kW U/V L/m Diametru di filu / mm S ratio Ratio di perdita di linea
sistema 1000V 6.82 739.2 74,0 4.0    
sistema 1500V 10.54 1142.4 87.6 4.0    
ratio 1.545 1.545 1.184 1 1 1.84

Per mezu di i calculi teorichi sopra, si trova chì a perdita di linea DC di u sistema 1500V hè 0,765 volte quella di u sistema 1000V, chì hè equivalente à una riduzione di 23,5% in a perdita di linea DC.

 

Tavola di calculu di perdita di linea AC: ratio di perdita di linea AC di una sola inverter

Tipu di sistema Ratio di perdita di linea DC di una sola branche Numero di rami scala / MW
sistema 1000V   240 1.6368
sistema 1500V   324 3.41469
ratio 1.184 1.35 2.09

Per mezu di i calculi teorichi sopra, si trova chì a perdita di linea DC di u sistema 1500V hè 0,263 volte quella di u sistema 1000V, chì hè equivalente à una riduzione di 73,7% di a perdita di linea AC.

 

3. Dati di casu Actual Dapoi a perdita di discordanza trà i cumpunenti ùn pò esse calculatu quantitatively, è l'ambiente attuale hè più rispunsevuli, u casu attuale hè utilizatu per più spiegazione.Stu articulu usa i dati di generazione di energia attuale di u terzu batch di un prughjettu di front-runner, è u tempu di cullizzioni di dati hè da maghju à ghjugnu 2019, un totale di 2 mesi di dati.

prughjettu sistema 1000V sistema 1500V
Modellu di cumpunenti Modulu bifacial Yijing 370Wp Modulu bifacial Yijing 370Wp
Forma di parentesi Tracking à un assi pianu pianu Tracking à un assi pianu pianu
U mudellu inverter SUN2000-75KTL-C1 SUN 2000-100KTL
Ore d'utilizazione equivalente 394.84 ore 400,96 ore

Comparazione di a generazione di energia trà i sistemi 1000V è 1500V

Da u tavulu sopra, si pò truvà chì in u listessu situ di prughjettu, cù i stessi cumpunenti, i prudutti di i pruduttori inverter, è u listessu mètudu di stallazione di bracket, durante u periodu da maghju à ghjugnu 2019, l'ore di generazione di energia di u sistema 1500V. sò 1.55% più altu ch'è quellu di u sistema 1000V.Pò esse vistu chì, ancu s'è l'aumentu di u nùmeru di cumpunenti di una sola stringa aumenterà a perdita di discordanza trà i cumpunenti, pò riduce a perdita di linea DC da circa 23,5% è a perdita di linea AC da circa 73,7%.U sistema 1500V pò aumentà a generazione di energia di u prugettu.

 

4. Analisi cumpleta

Per mezu di l'analisi precedente, si pò truvà chì u sistema 1500V hè paragunatu cù u sistema tradiziunale 1000V:

1) Si pòrisparmià circa 0,1 yuan / W di u costu di u sistema;

2) Ancu s'è l'aumentu di u nùmeru di cumpunenti di una sola corda aumenterà a perdita di discordanza trà cumpunenti, pò riduce circa 23,5% di a perdita di linea DC è circa 73,7% di perdita di linea AC, èu sistema 1500V aumenterà a generazione di energia di u prughjettu.Dunque, u costu di l'electricità pò esse ridutta à un certu puntu.Sicondu Dong Xiaoqing, Dean di Hebei Energy Engineering Institute, più di 50% di i piani di cuncepimentu di u prugettu fotovoltaicu in terra cumpletu da l'istitutu questu annu anu sceltu 1500V;hè previstu chì a parte di 1500V in stazioni di energia in terra in u paese in u 2019 righjunghji circa 35%;crescerà più in 2020. L'urganizazione di cunsulenza di fama internazionale IHS Markit hà datu una previsione più ottimistica.In u so rapportu di analisi di u mercatu fotovoltaicu glubale 1500V, anu indicatu chì a scala globale di a centrale fotovoltaica 1500V supererà 100GW in i prossimi dui anni.

Previsione di a proporzione di 1500V in stazioni di energia di terra glubale

Previsione di a proporzione di 1500V in stazioni di energia di terra glubale

Indubbiamente, cum'è l'industria fotovoltaica glubale accelera u prucessu di suvvenzione, è a ricerca estrema di u costu di l'electricità, 1500V cum'è una suluzione tecnica chì pò riduce u costu di l'electricità serà più è più appiicata.

 

 

U almacenamentu di energia 1500V diventerà mainstream in u futuru

In u lugliu di u 2014, l'inverter di u sistema SMA 1500V hè statu appiicatu in u prughjettu fotovoltaicu 3.2MW in Kassel Industrial Park, Germania.

In settembre di u 2014, i moduli fotovoltaici à doppia vetru di Trina Solar anu ricevutu u primu certificatu PID 1500V emessu da TUV Rheinland in Cina.

In u Novembre 2014, Longma Technology hà finitu u sviluppu di u sistema DC1500V.

In April 2015, u Gruppu TUV Rheinland hà tenutu u seminariu 2015 "Certificazione Moduli Fotovoltaici / Parts 1500V".

In u ghjugnu 2015, Projoy hà lanciatu a serie PEDS di interruttori DC fotovoltaici per sistemi fotovoltaici 1500V.

In u lugliu di u 2015, Yingli Company hà annunziatu u sviluppu di un assemblea di cornice d'aluminiu cù una tensione massima di u sistema di 1500 volti, specificamente per e centrali di terra.

……

I pruduttori in tutti i settori di l'industria fotovoltaica lancianu attivamente i prudutti di u sistema 1500V.Perchè "1500V" hè citatu di più in più freti?L'era di i sistemi fotovoltaici 1500V hè veramente ghjunta ?

Per un bellu pezzu, i costi di generazione di energia elevata sò stati unu di i mutivi principali chì limitanu u sviluppu di l'industria fotovoltaica.Cumu riduce u costu per kilowatt-ora di sistemi fotovoltaici è migliurà l'efficienza di generazione di energiahè diventatu u prublema core di l'industria fotovoltaica.1500V è ancu i sistemi più alti significanu costi di sistema più bassi.Cumpunenti cum'è moduli fotovoltaici è switch DC, in particulare inverter, ghjucanu un rolu vitale.

 

Vantaghji di l'inverter fotovoltaicu 1500V

Aumentendu a tensione di input, a lunghezza di ogni stringa pò esse aumentata da 50%, chì ponu riduce u nùmeru di cables DC cunnessi à l'inverter è u nùmeru di inverter box combiner.À u listessu tempu, i boxes combinatori, inverter, transformatori, etc. A densità di putenza di l'equipaggiu elettricu hè aumentata, u voluminu hè ridutta, è a carica di travagliu di u trasportu è di mantenimentu hè ancu ridutta, chì conduce à a riduzione di u costu di fotovoltaica. sistemi.

Aumentendu a tensione di u latu di output, a densità di putenza di l'inverter pò esse aumentata.Sottu à u listessu livellu attuale, a putenza pò esse quasi radduppiata.Un livellu più altu di tensione di input è output pò riduce a perdita di u cable DC di u sistema è a perdita di u transformatore, cusì aumenta l'efficienza di generazione di energia.

 

inverter di energia solare intelligente

 

Selezzione di inverter fotovoltaicu 1500V

Da una perspettiva elettrica, a riunione di 1500V hè relativamente più simplice di sfondà a tecnulugia 1500V per i prudutti di moduli.Dopu tuttu, tutti i prudutti sopra citati sò sviluppati da una industria matura per sustene a fotovoltaica.In vista di u metro 1500VDC, inverter di veiculi di trazione, i dispusitivi di putenza ùn diventeranu micca un prublema di selezzione, cumpresi Mitsubishi, Infineon, etc. avè i dispositi di putenza sopra à 2000V, i condensatori ponu esse culligati in serie per aumentà u livellu di tensione, è avà da Projoy etc. Cù u switch 1500V lanciatu, parechji pruduttori di cumpunenti, JA Solar, Canadian Solar, è Trina anu lanciatu tutti i cumpunenti 1500V.A selezzione di tuttu u sistema inverter ùn serà micca un prublema.

Da a perspettiva di u pannellu di bateria, una stringa di pannelli 22 hè comunmente utilizata per 1000V, è una stringa di pannelli per u sistema 1500V deve esse circa 33. Sicondu e caratteristiche di a temperatura di i cumpunenti, a tensione massima di u puntu di putenza serà intornu à 26. -37V.A gamma di tensione MPP di i cumpunenti di stringa serà intornu à 850-1220V, è a tensione più bassa cunvertita in u latu AC hè 810/1.414 = 601V.In cunsiderà a fluttuazione di u 10% è a prima matina è a notte, refuggiu è altri fattori, serà generalmente definitu à circa 450-550.Se u currente hè troppu bassu, u currente serà troppu grande è u calore serà troppu grande.In u casu di un inverter centralizatu, a tensione di output hè di circa 300V è u currente hè di circa 1000A à 1000VDC, è a tensione di output hè di 540V à 1500VDC, è a corrente di output hè di circa 1100A.A diferenza ùn hè micca grande, cusì u livellu attuale di a selezzione di u dispusitivu ùn serà micca troppu diversu, ma u livellu di tensione hè aumentatu.U seguitu discuterà a tensione di u latu di output cum'è 540V.

 

Applicazione di inverter solare 1500V in centrale fotovoltaica

Per stazioni di terra di grande scala, stazioni di terra sò inverter puri cunnessi à a griglia, è l'invertitori principali utilizati sò inverters di stringa centralizati, distribuiti è d'alta putenza.Quandu un sistema di 1500V hè utilizatu, a perdita di linea DC serà Diminuzione, l'efficienza di l'inverter serà ancu aumentata.L'efficienza di tuttu u sistema hè attesa di aumentà da 1,5% -2%, perchè ci sarà un transformatore step-up in u latu di output di l'inverter per spinta cintrali a tensione per trasmette u putere à a reta senza bisognu di Major. cambiamenti à u pianu di u sistema.

Pigliate un prughjettu 1MW per esempiu (ogni stringa hè moduli 250W)

  Disegnu numeru di cascata Potenza per corda Numero di paralleli putenza array Numero di arrays
Numeru di cunnessione di stringa di sistema 1000V 22 pezzi / corda 5500W 181 corde 110000W 9
Numaru di cunnessione di stringa di sistema 1500V 33 pezzi / corda 8250 W 120 corde 165000W 6

Pò esse vistu chì u sistema 1MW pò riduce l'usu di 61 strings è 3 boxes combinatori, è i cables DC sò ridotti.Inoltre, a riduzzione di corde reduce u costu di u travagliu di a stallazione è u funziunamentu è u mantenimentu.Si pò vede chì u 1500V centralized è grande-scala inverters String hannu granni vantaghji in l 'applicazzioni di stazioni putenza terra-scala grande.

Per i tetti cummirciali à grande scala, u cunsumu di l'electricità hè relativamente grande, è per via di considerazioni di sicurezza di l'equipaggiu di fabbrica, i trasformatori sò generalmente aghjuntu daretu à l'inverter, chì farà chì l'inverter string 1500V u mainstream, perchè i tetti di i parchi industriali generale ùn sò micca troppu. grande.Centralizati, i tetti di un attellu industriale sò spargugliati.Se un inverter centralizatu hè stallatu, u cable serà troppu longu è i costi supplementari seranu generati.Dunque, in i sistemi di stazioni di u tettu industriali è cummerciale à grande scala, l'invertitori di stringa à grande scala diventeranu u mainstream, è a so distribuzione Hà i vantaghji di l'inverter 1500V, a cunvenzione di u funziunamentu è u mantenimentu è a stallazione, è e caratteristiche di parechje MPPT. è nisuna scatula di combinazione sò tutti i fatturi chì facenu u mainstream di e centrali cummirciali di u tettu.

 

usu di l'inverter solare

 

In quantu à l'applicazioni 1500V distribuite cummirciali, ponu esse aduttatu e duie suluzioni seguenti:

1. A tensione di output hè stabilita à circa 480v, cusì a tensione di u latu DC hè relativamente bassu, è u circuitu di spinta ùn hà micca travagliatu a maiò parte di u tempu.Pò esse eliminatu u circuitu di spinta direttamente per riduce u costu.

2. U voltage latu output hè fissu à 690V, ma u currispundente voltage latu DC deve esse aumentatu, è circuitu BOOST ci vole à esse aghjuntu, ma u putere hè cresce sottu u listessu currenti di pruduzzioni, thereby riduzzione u costu in disguise.

Per a generazione di energia distribuita civile, l'usu civile hè adupratu spontaneamente, è u putere residuale hè cunnessu à Internet.A tensione di i so utilizatori hè relativamente bassu, a maiò parte di i quali sò 230V.A tensione cunvertita à u latu DC hè più di 300V, usendu pannelli di batterie 1500V Aumentendu u costu in disguise, è l'area di u tettu residenziale hè limitata, ùn pò micca esse capace di installà tanti pannelli, cusì 1500V ùn hà quasi micca mercatu per tetti residenziale. .Per u tipu di casa, a sicurità di u micro-inversu, a generazione di energia, è l'ecunumia di u tipu di stringa, sti dui tipi di inverter seranu i prudutti mainstream di a centrale elettrica di u tipu di casa.

"L'energia di u ventu 1500V hè stata applicata in lotti, cusì u costu è a tecnulugia di cumpunenti è altri cumpunenti ùn deve esse barriere.E centrali fotovoltaiche di terra di grande scala sò attualmente in u periodu di transizione da 1000V à 1500V.1500V centralizzati, distribuiti, inverter di stringa di grande scala (40 ~ 70kW ) Occuperanu u mercatu mainstream "Liu Anjia, vicepresidentu di Omnik New Energy Technology Co., Ltd. hà previstu, "Tetti cummerciale à grande scala, inverters string 1500V anu più. vantaghji prominenti, è diventeranu i duminanti, cù 1500V / 690V o 480V bassu voltage o high voltage hè culligatu à a reta media è bassa tensione;u mercatu civile hè sempre duminatu da picculi inverter di stringa è micro-inversu.

 

mulinu di pannellu solare

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