Atzerrikoa edo etxekoa edozein dela ere, 1500V sistemaren aplikazio proportzioa handitzen ari da.IHS estatistiken arabera, 2018an, atzerriko lurreko zentral handietan 1500V-ren aplikazioak % 50 gainditu zuen;aurretiazko estatistiken arabera, 2018an aurrealdeko hirugarren sortaren artean, 1500V-ren aplikazio proportzioa % 15 eta % 20 artean zegoen.1500V-ko sistemak eraginkortasunez murrizten al dezake proiektuaren kilowatt-orduko kostua?Artikulu honek bi tentsio-mailen ekonomiaren analisi konparatiboa egiten du kalkulu teorikoen eta kasu errealen datuen bidez.
1500V-ko sistemaren kostu-maila aztertzeko, ohiko diseinu-eskema bat hartzen da eta 1000V-ko sistema tradizionalaren kostua ingeniaritza kantitatearen arabera konparatzen da.
(1) Lurzoruko zentrala, lur laua, instalatutako ahalmena ez dago lur eremuaren arabera mugatuta;
(2) Proiektuaren gunearen muturreko tenperatura altua eta muturreko tenperatura baxua 40 ℃ eta -20 ℃ren arabera hartuko dira kontuan.
(3) Thehautatutako osagaien eta inbertsoreen funtsezko parametroakhonako hauek dira.
Mota | Potentzia nominala (kW) | Irteerako tentsio maximoa (V) | MPPT tentsio-tartea (V) | Sarrerako korronte maximoa (A) | Sarrera kopurua | Irteerako tentsioa (V) |
1000 V-ko sistema | 75 | 1000 | 200~1000 | 25 | 12 | 500 |
1500 V-ko sistema | 175 | 1500 | 600~1500 | 26 | 18 | 800 |
310W-ko alde biko modulu fotovoltaikoko 22 piezak 6,82 kW-ko adar-zirkuitu bat osatzen dute, 2 adarrek matrize karratu bat osatzen dute, 240 adarrek guztira 120 matrize karratu dituzte eta 75 kW-ko 20 inbertsore sartzen dituzte (DC amaierako gehiegizko pisua 1,09 aldiz, atzealdean irabazia 15 kontuan hartuta). %, 1,25 aldiz gehiegizko hornidura da) 1,6368 MW-ko energia sortzeko unitatea osatzeko.Osagaiak horizontalean instalatzen dira 4 * 11 arabera, eta aurreko eta atzeko zutabe bikoitzak euskarria finkatzeko erabiltzen dira.
310W alde biko modulu fotovoltaikoko 34 piezak 10,54 kW-ko adar-zirkuitu bat osatzen dute, 2 adarrek matrize karratu bat osatzen dute, 324 adarrek, guztira 162 matrize karratu, 18 175 kW inbertsore sartu (DC amaierako gehiegizko pisua 1,08 aldiz, atzealdean irabazia). %15 kontuan hartuta, 1,25 aldiz gehiegizko hornidura da) 3,415 MW-ko energia sortzeko unitatea osatzea.Osagaiak horizontalean instalatzen dira 4 * 17 arabera, eta aurreko eta atzeko zutabe bikoitzak euskarriaren bidez finkatzen dira.
Goiko diseinu-eskemaren arabera, 1500V-ko sistemaren eta 1000V-ko sistema tradizionalaren ingeniaritza-kantitatea eta kostua honela alderatu eta aztertzen dira.
Inbertsioen osaera | unitatea | eredua | kontsumoa | Unitateko prezioa (yuan) | Prezioa guztira (hamar mila yuan) |
modulua | 块 | 310W | 5280 | 635.5 | 335.544 |
Inbertsore | 台 | 75 kW | 20 | 17250 | 34.5 |
Parentesia | 吨 | 70,58 | 8500 | 59.993 | |
Kutxa motako azpiestazioa | 台 | 1600kVA | 1 | 190000 | 19 |
DC kablea | m | PV1-F 1000DC-1*4mm² | 17700 | 3 | 5.310 |
AC kablea | m | 0,6/1KV-ZC-YJV22-3*35mm² | 2350 | 69.2 | 16.262 |
Kutxa motako azpiestazioen oinarriak | 台 | 1 | 16000 | 1.600 | |
Piloaren oinarria | 根 | 1680 | 340 | 57.120 | |
moduluaren instalazioa | 块 | 5280 | 10 | 5.280 | |
Inbertsorearen instalazioa | 台 | 20 | 500 | 1.000 | |
Kutxa motako azpiestazio instalazioa | 台 | 1 | 10000 | 1 | |
Korronte DC ezartzea | m | PV1-F 1000DC-1*4mm² | 17700 | 1 | 1.77 |
AC kablea jartzea | m | 0,6/1KV-ZC-YJV22-3*35mm² | 2350 | 6 | 1.41 |
Guztira (hamar mila yuan) | 539.789 | ||||
Unitateko batez besteko prezioa (yuan/W) | 3.298 |
1000V sistemaren inbertsio egitura
Inbertsioen osaera | unitatea | eredua | kontsumoa | Unitateko prezioa (yuan) | Prezioa guztira (hamar mila yuan) |
modulua | 块 | 310W | 11016 | 635.5 | 700.0668 |
Inbertsore | 台 | 175 kW | 18 | 38500 | 69.3 |
Parentesia | 吨 | 145,25 | 8500 | 123,4625 | |
Kutxa motako azpiestazioa | 台 | 3150 kVA | 1 | 280000 | 28 |
DC kablea | m | PV 1500DC-F-1*4mm² | 28400 | 3.3 | 9.372 |
AC kablea | m | 1.8/3KV-ZC-YJV22-3*70mm² | 2420 | 126.1 | 30.5162 |
Kutxa motako azpiestazioen oinarriak | 台 | 1 | 18000 | 1.8 | |
Piloaren oinarria | 根 | 3240 | 340 | 110.16 | |
moduluaren instalazioa | 块 | 11016 | 10 | 11.016 | |
Inbertsorearen instalazioa | 台 | 18 | 800 | 1.44 | |
Kutxa motako azpiestazio instalazioa | 台 | 1 | 1200 | 0,12 | |
Korronte DC ezartzea | m | PV 1500DC-F-1*4mm² | 28400 | 1 | 2.84 |
AC kablea jartzea | m | 1.8/3KV-ZC-YJV22-3*70mm² | 2420 | 8 | 1.936 |
Guztira (hamar mila yuan) | 1090.03 | ||||
Unitateko batez besteko prezioa (yuan/W) | 3.192 |
1500V-ko sistemaren inbertsio-egitura
Analisi konparatiboaren bidez, 1000V sistema tradizionalarekin alderatuta, 1500V sistemak sistemaren kostua 0,1 yuan/W inguru aurrezten duela ikusten da.
Kalkulatzeko premisa:
Modulu bera erabiliz, ez da desberdintasunik izango energia-sorkuntzan moduluen desberdintasunengatik;lur laua hartuz, ez da itzal-oklusiorik izango topografia aldaketen ondorioz.
Energia-sorkuntzan dagoen aldea bi faktoretan oinarritzen da nagusiki:moduluaren eta katearen arteko desegokitze galera, DC linearen galera eta AC linearen galera.
1. Osagaien eta soken arteko desegokitze-galera Adar bakarreko serieko osagaien kopurua 22tik 34ra handitu da. Osagai ezberdinen arteko ± 3W potentzia desbideratzea dela eta, 1500V-ko sistemaren osagaien arteko potentzia-galera handitu egingo da, baina kalkulu kuantitatiborik ez. egin daiteke.Inbertsore bakar baten sarbide-kanalen kopurua 12tik 18ra handitu da, baina inbertsorearen MPPT jarraipen-kanal kopurua 6tik 9ra igo da, 2 adar 1 MPPTri dagozkiola ziurtatzeko.Beraz, kateen artean MPPT galera ez da handituko.
2. DC eta AC linearen galeraren kalkulu formula: Q galera=I2R=(P/U)2R= ρ(P/U)2(L/S)1)
DC linearen galeraren kalkulu taula: adar bakar baten DC linearen galeraren ratioa
Sistema mota | P/kW | U/V | L/m | Hariaren diametroa/mm | S ratioa | Lerro-galeren ratioa |
1000 V-ko sistema | 6.82 | 739.2 | 74,0 | 4.0 | ||
1500 V-ko sistema | 10.54 | 1142.4 | 87.6 | 4.0 | ||
ratioa | 1.545 | 1.545 | 1.184 | 1 | 1 | 1.84 |
Goiko kalkulu teorikoen bidez, 1500V sistemaren DC linearen galera 1000V sistemaren 0,765 aldiz handiagoa dela, hau da, DC linearen galeraren % 23,5 murriztearen baliokidea da.
AC linea-galeren kalkulu-taula: inbertsore bakar baten AC linea-galeren ratioa
Sistema mota | Adar bakar baten DC linearen galera-erlazioa | Adar kopurua | eskala/MW |
1000 V-ko sistema | 240 | 1.6368 | |
1500 V-ko sistema | 324 | 3.41469 | |
ratioa | 1.184 | 1.35 | 2.09 |
Goiko kalkulu teorikoen bidez, 1500V sistemaren DC linearen galera 1000V sistemaren 0,263 aldiz handiagoa dela, hau da, AC linearen galeraren % 73,7ko murrizketaren baliokidea da.
3. Benetako kasuaren datuak Osagaien arteko desegokitze-galera kuantitatiboki kalkulatu ezin denez, eta benetako ingurunea arduratsuagoa denez, benetako kasua erabiltzen da azalpen gehiagorako.Artikulu honek lehen mailako proiektu baten hirugarren sortaren benetako energia sortzeko datuak erabiltzen ditu, eta datuak biltzeko epea 2019ko maiatzetik ekainera bitartekoa da, guztira 2 hilabeteko datuak.
proiektua | 1000 V-ko sistema | 1500 V-ko sistema |
Osagaien eredua | Yijing 370Wp modulu bifacial | Yijing 370Wp modulu bifacial |
Parentesi forma | Ardatz bakarreko jarraipen laua | Ardatz bakarreko jarraipen laua |
Inbertsore eredua | SUN2000-75KTL-C1 | SUN2000-100KTL |
Erabilera-ordu baliokideak | 394,84 ordu | 400,96 ordu |
1000V eta 1500V-ko sistemen arteko elektrizitate-sorkuntzaren konparaketa
Goiko taulatik, proiektuaren gune berean, osagai berdinak, inbertsoreen fabrikatzaileen produktuak eta euskarri instalatzeko metodo bera erabiliz, 2019ko maiatzetik ekainera bitartean, 1500V-ko sistemaren energia sortzeko orduak aurki daitezke. 1000V-ko sistemarenak baino %1,55 handiagoak dira.Ikusten denez, soka bakarreko osagaien kopurua handitzeak osagaien arteko desegokitze galera areagotuko duen arren, DC linearen galera % 23,5 inguru murriztu dezake eta AC linearen galera % 73,7 inguru.1500V-ko sistemak proiektuaren energia-sorkuntza handitu dezake.
Aurreko analisiaren bidez, 1500V-ko sistema 1000V-ko sistema tradizionalarekin alderatzen dela aurki daiteke:
1) Ahal duaurreztu sistemaren kostua 0,1 yuan/W inguru;
2) Nahiz eta kate bakarreko osagaien kopurua handitzeak osagaien arteko desadostasun-galera areagotuko duen, DC linearen galeraren % 23,5 inguru eta AC linearen galeraren % 73,7 inguru murrizten ditu, eta1500V-ko sistemak proiektuaren energia-sorkuntza handituko du.Beraz, elektrizitatearen kostua neurri batean murriztu daiteke.Dong Xiaoqing Hebei Energia Ingeniaritza Institutuko dekanoaren arabera, institutuak aurten burutu dituen lurreko proiektu fotovoltaikoen diseinu planen % 50ek 1500V hautatu dute;espero da 2019an lurreko zentraletan 1500V-ko kuota %35 ingurura iritsiko dela;are gehiago handituko da 2020an. Nazioartean ospe handiko IHS Markit aholkularitza erakundeak aurreikuspen baikorragoa egin zuen.1500V-ko merkatu fotovoltaikoaren analisiaren txostenean, adierazi zuten 1500V-ko zentral fotovoltaiko globalaren eskalak 100GW gaindituko dituela datozen bi urteetan.
1500V-ko proportzioaren aurreikuspena lurreko zentral globaletan
Zalantzarik gabe, industria fotovoltaiko globalak diru-laguntza prozesua azkartzen duen heinean, eta elektrizitatearen kostuaren muturreko bilatzea, 1500V elektrizitatearen kostua murrizteko irtenbide tekniko gisa gero eta gehiago aplikatuko da.
2014ko uztailean, SMA 1500V sistemaren inbertsorea Kassel Industrial Parkeko (Alemania) 3,2 MWko proiektu fotovoltaikoan aplikatu zen.
2014ko irailean, Trina Solar-ren beira bikoitzeko modulu fotovoltaikoek Txinan TUV Rheinland-ek emandako 1500 V PID ziurtagiria jaso zuen.
2014ko azaroan, Longma Technologyk DC1500V sistemaren garapena amaitu zuen.
2015eko apirilean, TUV Rheinland Taldeak 2015eko “Modulu fotovoltaikoak/Piezak 1500V ziurtagiria” mintegia egin zuen.
2015eko ekainean, Projoy-k 1500 V-ko sistema fotovoltaikoetarako DC etengailu fotovoltaikoen PEDS seriea jarri zuen abian.
2015eko uztailean, Yingli konpainiak 1500 voltioko sistemaren gehienezko tentsioa duen aluminiozko marko muntaia garatzea iragarri zuen, bereziki lurreko zentral elektrikoetarako.
……
Industria fotovoltaikoaren sektore guztietako fabrikatzaileak aktiboki 1500V-ko sistemako produktuak abiarazten ari dira.Zergatik aipatzen da "1500V" gero eta maizago?Benetan badator 1500V-ko sistema fotovoltaikoen garaia?
Aspalditik, energia sortzeko kostu handiak izan dira industria fotovoltaikoaren garapena mugatzen duen arrazoi nagusietako bat.Nola murriztu sistema fotovoltaikoen kilowatt-orduko kostua eta energia sortzeko eraginkortasuna hobetuindustria fotovoltaikoaren oinarrizko gaia bihurtu da.1500V eta are sistema altuagoek sistemaren kostu txikiagoak dakartza.Modulu fotovoltaikoak eta DC etengailuak bezalako osagaiek, batez ere inbertsoreek, funtsezko zeregina dute.
Sarrerako tentsioa handituz, kate bakoitzaren luzera % 50 handitu daiteke, eta horrek inbertsoreari konektatutako DC kable kopurua eta konbinatzaile-kutxa inbertsoreen kopurua murriztu dezake.Aldi berean, konbinagailu-kutxak, inbertsoreak, transformadoreak, etab. Ekipamendu elektrikoen potentzia-dentsitatea handitzen da, bolumena murrizten da eta garraio eta mantentze-lanen karga ere murrizten da, hau da, fotovoltaikoaren kostua murrizteko. sistemak.
Irteerako alboko tentsioa handituz, inbertsorearen potentzia-dentsitatea handitu daiteke.Korronte maila berean, potentzia ia bikoiztu daiteke.Sarrerako eta irteerako tentsio-maila handiagoak sistemaren DC kablearen galera eta transformadorearen galera murriztu ditzake, beraz, energia sortzeko eraginkortasuna areagotu.
Perspektiba elektrikotik, 1500V-a betetzea nahiko erraza da modulu produktuetarako 1500V-ko teknologia apurtzea baino.Azken finean, aipatutako produktu guztiak industria heldu batetik garatzen dira, fotovoltaikoa laguntzeko.1500VDC metroa kontuan hartuta, trakzio ibilgailuen inbertsoreak, potentzia-gailuak ez dira hautapen arazo bihurtuko, Mitsubishi, Infineon eta abar barne, 2000V-tik gorako potentzia-gailuak dituzte, kondentsadoreak seriean konekta daitezke tentsio-maila handitzeko, eta orain Projoy etab. 1500V-ko etengailua martxan jarrita, hainbat osagai fabrikatzaileek, JA Solar, Canadian Solar eta Trina-k 1500V-ko osagaiak jarri dituzte abian.Inbertsore sistema osoa hautatzea ez da arazorik izango.
Bateriaren panelaren ikuspegitik, 22 paneleko kate bat erabiltzen da normalean 1000V-rako, eta 1500V-ko sistemarako panel-kate bat 33 ingurukoa izan behar da. Osagaien tenperatura-ezaugarrien arabera, potentzia-puntuaren tentsio maximoa 26 ingurukoa izango da. -37V.Katearen osagaien MPP tentsio-tartea 850-1220V ingurukoa izango da, eta AC aldean bihurtutako tentsio baxuena 810/1.414=601V-koa da.% 10eko gorabehera eta goiz eta gau goiztiarra, aterpea eta beste faktore batzuk kontuan hartuta, orokorrean 450-550 inguruan definituko da.Korrontea baxuegia bada, korrontea handiegia izango da eta beroa handiegia.Inbertsore zentralizatuaren kasuan, irteerako tentsioa 300V ingurukoa da eta korrontea 1000A ingurukoa da 1000VDC-tan, eta irteerako tentsioa 540V-koa 1500VDC-tan, eta irteerako korrontea 1100A ingurukoa da.Aldea ez da handia, beraz, gailuaren aukeraketaren uneko maila ez da oso desberdina izango, baina tentsio maila handitu egiten da.Jarraian, irteerako alboko tentsioa 540V gisa eztabaidatuko da.
Eskala handiko lurreko zentraletarako, lurreko zentralak sarera konektatutako inbertsore hutsak dira, eta erabiltzen diren inbertsore nagusiak zentralizatu, banatu eta potentzia handiko kate inbertsoreak dira.1500V-ko sistema bat erabiltzen denean, DC linearen galera murriztuko da, inbertsorearen eraginkortasuna ere handituko da.Sistema osoaren eraginkortasuna % 1,5-% 2 handituko dela aurreikusten da, inbertsorearen irteerako aldean transformadore igoera bat egongo delako tentsioa zentralki handitzeko sarera potentzia handitu beharrik gabe. sistema-planaren aldaketak.
Hartu adibide gisa 1MW-ko proiektu bat (kate bakoitza 250W-ko moduluak dira)
Diseinatzeko kaskada zenbakia | Potentzia kate bakoitzeko | Paralelo kopurua | Array potentzia | Array kopurua | |
1000V sistemaren katearen konexio-zenbakia | 22 pieza/katea | 5500W | 181 soka | 110000W | 9 |
1500V-ko sistema-katearen konexio-zenbakia | 33 pieza/katea | 8250W | 120 soka | 165000W | 6 |
Ikusten da 1MW sistemak 61 kate eta 3 konbinatzaile kutxaren erabilera murrizten duela, eta DC kableak murrizten direla.Gainera, kateen murrizketak instalazioaren eta funtzionamenduaren eta mantentzearen lan kostua murrizten du.Ikus daiteke 1500V zentralizatu eta eskala handiko String inbertsoreek abantaila handiak dituztela lurreko zentral handien aplikazioan.
Eskala handiko teilatu komertzialetarako, elektrizitate-kontsumoa nahiko handia da, eta fabrikako ekipamenduen segurtasun kontuengatik, oro har, inbertsoreen atzean transformadoreak gehitzen dira, eta horrek 1500 V-ko kate-inbertsoreak izango dira nagusi, industria-parke orokorretako teilatuak ez direlako gehiegi. handia.Zentralizatuta, tailer industrialeko teilatuak sakabanatuta daude.Inbertsore zentralizatua instalatzen bada, kablea luzeegia izango da eta kostu gehigarriak sortuko dira.Hori dela eta, eskala handiko industria eta merkataritza teilatu-zentral sistemetan, eskala handiko kate inbertsoreak nagusi bihurtuko dira, eta haien banaketa 1500V inbertsorearen abantailak ditu, funtzionamendu eta mantentze eta instalazio erosotasuna eta MPPT anitzen ezaugarriak ditu. eta konbinatzaile-kutxarik ez da teilatu-zentral komertzialen nagusi bihurtzen duten faktore guztiak.
Banatutako 1500 V-ko aplikazio komertzialei dagokienez, bi irtenbide hauek har daitezke:
1. Irteerako tentsioa 480v ingurukoa da, beraz, DC alboko tentsioa nahiko baxua da, eta bultzada-zirkuitua ez du funtzionatuko gehienetan.Boost zirkuitua zuzenean kendu al daiteke kostua murrizteko.
2. Irteerako alboko tentsioa 690V-tan finkatzen da, baina dagokion DC alboko tentsioa handitu behar da, eta BOOST zirkuitua gehitu behar da, baina potentzia irteerako korronte beraren pean handitzen da, eta horrela kostua mozorrotuta murrizten da.
Banatutako energia zibilaren sorkuntzarako, erabilera zibila berez erabiltzen da, eta hondar potentzia Internetera konektatzen da.Bere erabiltzaileen tentsioa nahiko baxua da, gehienak 230V-koak.DC aldean bihurtutako tentsioa 300V baino gehiago da, 1500V-ko bateria-panelak erabiliz Mozorrotuta kostua handituz, eta egoitza-teilatuaren eremua mugatua da, baliteke ezin izango duela hainbeste panel instalatu, beraz, 1500V-k ez du ia merkaturik egoitza-teilatuetarako. .Etxebizitza motarako, mikro-alderantzizkoaren segurtasunerako, potentzia-sorkuntzarako eta kate motako ekonomiarako, bi inbertsore mota hauek etxeko zentral motako produktu nagusiak izango dira.
”1500V-ko energia eolikoa loteka aplikatu da, beraz, osagaien eta beste osagaien kostuak eta teknologiak ez luke oztopo izan behar.Eskala handiko lurreko zentral fotovoltaikoak 1000V-tik 1500V-rako trantsizio-aldian daude gaur egun.1500V-ko kate-inbertsore zentralizatuak, banatuak eta eskala handikoak (40 ~ 70kW) merkatu nagusia okupatuko dute" Liu Anjiak, Omnik New Energy Technology Co., Ltd.-ko presidenteordeak iragarri zuen: "Eskala handiko teilatu komertzialak, 1500V-ko kate-inbertsoreek gehiago dituzte. abantaila nabarmenak, eta nagusi bihurtuko dira, 1500V/690V edo 480V tentsio baxuarekin edo tentsio altuarekin ertain eta behe tentsioko sarera konektatuta dago;merkatu zibilean oraindik ere kate-inbertsore txikiak eta mikro-inbertsioak dira nagusi».