શું 1500V સિસ્ટમ ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમના કિલોવોટ-કલાકના ખર્ચને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે?

વિદેશી અથવા સ્થાનિકને ધ્યાનમાં લીધા વિના, 1500V સિસ્ટમના એપ્લિકેશનનું પ્રમાણ વધી રહ્યું છે.IHS આંકડા અનુસાર, 2018 માં, વિદેશી મોટા ગ્રાઉન્ડ પાવર સ્ટેશનોમાં 1500V ની એપ્લિકેશન 50% થી વધી ગઈ છે;પ્રારંભિક આંકડાઓ અનુસાર, 2018માં ફ્રન્ટ-રનર્સની ત્રીજી બેચમાં, 1500V નું એપ્લિકેશન પ્રમાણ 15% અને 20% ની વચ્ચે હતું.શું 1500V સિસ્ટમ પ્રોજેક્ટના કિલોવોટ-કલાકના ખર્ચને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે?આ પેપર સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ અને વાસ્તવિક કેસ ડેટા દ્વારા બે વોલ્ટેજ સ્તરોના અર્થશાસ્ત્રનું તુલનાત્મક વિશ્લેષણ કરે છે.

1. મૂળભૂત ડિઝાઇન યોજના

1500V સિસ્ટમના ખર્ચ સ્તરનું વિશ્લેષણ કરવા માટે, એક પરંપરાગત ડિઝાઇન યોજના અપનાવવામાં આવે છે, અને પરંપરાગત 1000V સિસ્ટમની કિંમતની તુલના એન્જિનિયરિંગ જથ્થા અનુસાર કરવામાં આવે છે.

ગણતરીનો આધાર

(1) ગ્રાઉન્ડ પાવર સ્ટેશન, સપાટ ભૂપ્રદેશ, સ્થાપિત ક્ષમતા જમીન વિસ્તાર દ્વારા પ્રતિબંધિત નથી;

(2) પ્રોજેક્ટ સાઈટના અત્યંત ઊંચા તાપમાન અને અત્યંત નીચા તાપમાનને 40℃ અને -20℃ અનુસાર ગણવામાં આવશે.

(3) ધપસંદ કરેલ ઘટકો અને ઇન્વર્ટરના મુખ્ય પરિમાણોનીચે મુજબ છે.

1500V સિસ્ટમનું રોકાણ માળખું

તુલનાત્મક પૃથ્થકરણ દ્વારા, એવું જાણવા મળે છે કે પરંપરાગત 1000V સિસ્ટમની સરખામણીમાં, 1500V સિસ્ટમ લગભગ 0.1 યુઆન/W સિસ્ટમ ખર્ચ બચાવે છે.

3. વીજ ઉત્પાદન પર 1500V ની અસર

ગણતરીનો આધાર:

સમાન મોડ્યુલનો ઉપયોગ કરીને, મોડ્યુલના તફાવતોને કારણે પાવર જનરેશનમાં કોઈ તફાવત રહેશે નહીં;એક સપાટ ભૂપ્રદેશ ધારી રહ્યા છીએ, ટોપોગ્રાફી ફેરફારોને કારણે ત્યાં કોઈ પડછાયો અવરોધ રહેશે નહીં.
વીજ ઉત્પાદનમાં તફાવત મુખ્યત્વે બે પરિબળો પર આધારિત છે:મોડ્યુલ અને સ્ટ્રિંગ વચ્ચે મેળ ખાતી ખોટ, ડીસી લાઇન લોસ અને એસી લાઇન લોસ.

1. ઘટકો અને શબ્દમાળાઓ વચ્ચે મેળ ખાતી ખોટ એક જ શાખામાં શ્રેણીના ઘટકોની સંખ્યા 22 થી વધારીને 34 કરવામાં આવી છે. વિવિધ ઘટકો વચ્ચે ±3W પાવર વિચલનને કારણે, 1500V સિસ્ટમ ઘટકો વચ્ચે પાવર લોસ વધશે, પરંતુ કોઈ જથ્થાત્મક ગણતરીઓ નથી બનાવી શકાય છે.એક ઇન્વર્ટરની એક્સેસ ચેનલોની સંખ્યા 12 થી વધારીને 18 કરવામાં આવી છે, પરંતુ 2 શાખાઓ 1 MPPT ને અનુરૂપ છે તેની ખાતરી કરવા માટે ઇન્વર્ટરની MPPT ટ્રેકિંગ ચેનલોની સંખ્યા 6 થી વધારીને 9 કરવામાં આવી છે.તેથી, શબ્દમાળાઓ વચ્ચે MPPT નુકશાન વધશે નહીં.

2. DC અને AC લાઇન લોસ માટે ગણતરી સૂત્ર: Q નુકશાન=I2R=(P/U)2R= ρ(P/U)2(L/S)1)

ડીસી લાઇન લોસ કેલ્ક્યુલેશન ટેબલ: એક બ્રાન્ચનો ડીસી લાઇન લોસ રેશિયો

ઉપરોક્ત સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ દ્વારા, એવું જાણવા મળ્યું છે કે 1500V સિસ્ટમની DC લાઇન લોસ 1000V સિસ્ટમ કરતા 0.765 ગણી છે, જે DC લાઇન લોસમાં 23.5% ઘટાડા જેટલી છે.

એસી લાઇન લોસ ગણતરી કોષ્ટક: એક ઇન્વર્ટરનો એસી લાઇન લોસ રેશિયો

ઉપરોક્ત સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ દ્વારા, એવું જાણવા મળ્યું છે કે 1500V સિસ્ટમની DC લાઇન લોસ 1000V સિસ્ટમ કરતા 0.263 ગણી છે, જે AC લાઇન લોસના 73.7% ના ઘટાડા સમાન છે.

3. વાસ્તવિક કેસ ડેટા કારણ કે ઘટકો વચ્ચેના મેળ ખાતી ખોટની ગણતરી માત્રાત્મક રીતે કરી શકાતી નથી, અને વાસ્તવિક વાતાવરણ વધુ જવાબદાર છે, વધુ સમજૂતી માટે વાસ્તવિક કેસનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.આ લેખ ફ્રન્ટ-રનર પ્રોજેક્ટના ત્રીજા બેચના વાસ્તવિક પાવર જનરેશન ડેટાનો ઉપયોગ કરે છે અને ડેટા એકત્રીકરણનો સમય મે થી જૂન 2019 સુધીનો છે, કુલ 2 મહિનાનો ડેટા.

1000V અને 1500V સિસ્ટમો વચ્ચે વીજ ઉત્પાદનની સરખામણી

ઉપરોક્ત કોષ્ટકમાંથી, તે શોધી શકાય છે કે સમાન પ્રોજેક્ટ સાઇટ પર, સમાન ઘટકોનો ઉપયોગ કરીને, ઇન્વર્ટર ઉત્પાદકોના ઉત્પાદનો અને સમાન કૌંસ ઇન્સ્ટોલેશન પદ્ધતિ, મે થી જૂન 2019 ના સમયગાળા દરમિયાન, 1500V સિસ્ટમના પાવર ઉત્પાદન કલાકો. 1000V સિસ્ટમ કરતા 1.55% વધારે છે.તે જોઈ શકાય છે કે સિંગલ-સ્ટ્રિંગ ઘટકોની સંખ્યામાં વધારો થવાથી ઘટકો વચ્ચે મેળ ખાતી ખોટમાં વધારો થશે, તે લગભગ 23.5% જેટલો DC લાઇન લોસ અને AC લાઇન લોસમાં 73.7% જેટલો ઘટાડો કરી શકે છે.1500V સિસ્ટમ પ્રોજેક્ટના વીજ ઉત્પાદનમાં વધારો કરી શકે છે.

4. વ્યાપક વિશ્લેષણ

અગાઉના વિશ્લેષણ દ્વારા, તે શોધી શકાય છે કે 1500V સિસ્ટમની તુલના પરંપરાગત 1000V સિસ્ટમ સાથે કરવામાં આવે છે:

1) તે કરી શકે છેસિસ્ટમ ખર્ચના લગભગ 0.1 યુઆન/ડબ્લ્યુ બચાવો;

2) જો કે સિંગલ સ્ટ્રિંગ ઘટકોની સંખ્યામાં વધારો થવાથી ઘટકો વચ્ચેના મેળ ખાતી ખોટમાં વધારો થશે, તે લગભગ 23.5% DC લાઇન લોસ અને લગભગ 73.7% AC લાઇન લોસને ઘટાડી શકે છે, અને1500V સિસ્ટમ પ્રોજેક્ટના વીજ ઉત્પાદનમાં વધારો કરશે.તેથી, વીજળીની કિંમત ચોક્કસ હદ સુધી ઘટાડી શકાય છે.હેબેઈ એનર્જી એન્જિનિયરિંગ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના ડીન ડોંગ ઝિયાઓકિંગના જણાવ્યા અનુસાર, સંસ્થા દ્વારા આ વર્ષે પૂર્ણ થયેલ ગ્રાઉન્ડ ફોટોવોલ્ટેઇક પ્રોજેક્ટ ડિઝાઇન પ્લાનમાંથી 50% થી વધુ 1500V પસંદ કરવામાં આવ્યા છે;એવી અપેક્ષા છે કે 2019 માં દેશભરમાં ગ્રાઉન્ડ પાવર સ્ટેશનોમાં 1500V નો હિસ્સો લગભગ 35% સુધી પહોંચશે;તે 2020 માં વધુ વધશે. આંતરરાષ્ટ્રીય ખ્યાતિપ્રાપ્ત કન્સલ્ટિંગ સંસ્થા IHS માર્કિટે વધુ આશાવાદી આગાહી કરી છે.તેમના 1500V ગ્લોબલ ફોટોવોલ્ટેઈક માર્કેટ એનાલિસિસ રિપોર્ટમાં, તેઓએ ધ્યાન દોર્યું કે વૈશ્વિક 1500V ફોટોવોલ્ટેઈક પાવર સ્ટેશન સ્કેલ આગામી બે વર્ષમાં 100GW કરતાં વધી જશે.

વૈશ્વિક ગ્રાઉન્ડ પાવર સ્ટેશનોમાં 1500V ના પ્રમાણની આગાહી

નિઃશંકપણે, જેમ જેમ વૈશ્વિક ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગ સબસિડીની પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે, અને વીજળીના ખર્ચના આત્યંતિક પીછો કરે છે, 1500V એક તકનીકી ઉકેલ તરીકે જે વીજળીની કિંમત ઘટાડી શકે છે તે વધુને વધુ લાગુ કરવામાં આવશે.

1500V ઊર્જા સંગ્રહ ભવિષ્યમાં મુખ્ય પ્રવાહમાં આવશે

જુલાઈ 2014 માં, SMA 1500V સિસ્ટમનું ઇન્વર્ટર જર્મનીના કેસેલ ઇન્ડસ્ટ્રીયલ પાર્કમાં 3.2MW ફોટોવોલ્ટેઇક પ્રોજેક્ટમાં લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું.

સપ્ટેમ્બર 2014 માં, ટ્રિના સોલરના ડબલ-ગ્લાસ ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલોને ચીનમાં TUV રેઇનલેન્ડ દ્વારા જારી કરાયેલ પ્રથમ 1500V PID પ્રમાણપત્ર પ્રાપ્ત થયું.

નવેમ્બર 2014 માં, લોન્ગમા ટેકનોલોજીએ DC1500V સિસ્ટમનો વિકાસ પૂર્ણ કર્યો.

એપ્રિલ 2015માં, TUV રેઈનલેન્ડ ગ્રુપે 2015 "ફોટોવોલ્ટેઈક મોડ્યુલ્સ/પાર્ટ્સ 1500V પ્રમાણપત્ર" સેમિનાર યોજ્યો હતો.

જૂન 2015 માં, પ્રોજોયે 1500V ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમ્સ માટે ફોટોવોલ્ટેઇક ડીસી સ્વીચોની PEDS શ્રેણી શરૂ કરી.

જુલાઈ 2015 માં, યિંગલી કંપનીએ 1500 વોલ્ટના મહત્તમ સિસ્ટમ વોલ્ટેજ સાથે એલ્યુમિનિયમ ફ્રેમ એસેમ્બલીના વિકાસની જાહેરાત કરી, ખાસ કરીને ગ્રાઉન્ડ પાવર સ્ટેશનો માટે.

……

ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગના તમામ ક્ષેત્રોમાં ઉત્પાદકો સક્રિયપણે 1500V સિસ્ટમ ઉત્પાદનો લોન્ચ કરી રહ્યા છે.શા માટે "1500V" નો વધુને વધુ વારંવાર ઉલ્લેખ કરવામાં આવે છે?શું ખરેખર 1500V ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમનો યુગ આવી રહ્યો છે?

લાંબા સમયથી, ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગના વિકાસને પ્રતિબંધિત કરવાના મુખ્ય કારણોમાંનો એક ઉચ્ચ વીજ ઉત્પાદન ખર્ચ છે.ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમની પ્રતિ કિલોવોટ-કલાકની કિંમત કેવી રીતે ઘટાડવી અને પાવર ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કેવી રીતે કરવોફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગનો મુખ્ય મુદ્દો બની ગયો છે.1500V અને તેનાથી પણ ઊંચી સિસ્ટમોનો અર્થ સિસ્ટમ ખર્ચ ઓછો છે.ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલ અને ડીસી સ્વિચ જેવા ઘટકો, ખાસ કરીને ઇન્વર્ટર, મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

1500V ફોટોવોલ્ટેઇક ઇન્વર્ટરના ફાયદા

ઇનપુટ વોલ્ટેજ વધારીને, દરેક સ્ટ્રિંગની લંબાઈ 50% વધારી શકાય છે, જે ઇન્વર્ટર સાથે જોડાયેલ ડીસી કેબલની સંખ્યા અને કોમ્બિનર બોક્સ ઇન્વર્ટરની સંખ્યાને ઘટાડી શકે છે.તે જ સમયે, કોમ્બિનર બોક્સ, ઇન્વર્ટર, ટ્રાન્સફોર્મર્સ, વગેરે. વિદ્યુત ઉપકરણોની પાવર ઘનતા વધે છે, વોલ્યુમ ઘટાડે છે, અને પરિવહન અને જાળવણીના વર્કલોડમાં પણ ઘટાડો થાય છે, જે ફોટોવોલ્ટેઇકના ખર્ચમાં ઘટાડો કરવા માટે અનુકૂળ છે. સિસ્ટમો

આઉટપુટ સાઇડ વોલ્ટેજ વધારીને, ઇન્વર્ટરની પાવર ડેન્સિટી વધારી શકાય છે.સમાન વર્તમાન સ્તર હેઠળ, પાવર લગભગ બમણી થઈ શકે છે.ઉચ્ચ ઇનપુટ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ સ્તર સિસ્ટમ ડીસી કેબલની ખોટ અને ટ્રાન્સફોર્મરની ખોટને ઘટાડી શકે છે, આમ વીજ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં વધારો થાય છે.

1500V ફોટોવોલ્ટેઇક ઇન્વર્ટરની પસંદગી

વિદ્યુત પરિપ્રેક્ષ્યમાં, મોડ્યુલ ઉત્પાદનો માટે 1500V તકનીકને તોડવા કરતાં 1500V ને મળવું પ્રમાણમાં સરળ છે.છેવટે, ઉપરોક્ત તમામ ઉત્પાદનો ફોટોવોલ્ટેઇક્સને ટેકો આપવા માટે પરિપક્વ ઉદ્યોગમાંથી વિકસાવવામાં આવે છે.1500VDC સબવે, ટ્રેક્શન વ્હીકલ ઇન્વર્ટર, પાવર ડિવાઈસને ધ્યાનમાં રાખીને પસંદગીની સમસ્યા નહીં બને, જેમાં મિત્સુબિશી, ઈન્ફાઈનોન વગેરે 2000Vથી ઉપરના પાવર ડિવાઈસ ધરાવે છે, વોલ્ટેજ સ્તર વધારવા માટે કેપેસિટરને શ્રેણીમાં જોડી શકાય છે, અને હવે પ્રોજોય વગેરે દ્વારા 1500V સ્વીચ લૉન્ચ થવા સાથે, વિવિધ ઘટકોના ઉત્પાદકો, JA Solar, Canadian Solar, અને Trina એ તમામ 1500V ઘટકો લૉન્ચ કર્યા છે.સમગ્ર ઇન્વર્ટર સિસ્ટમની પસંદગીમાં કોઈ સમસ્યા રહેશે નહીં.

બેટરી પેનલના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, સામાન્ય રીતે 1000V માટે 22 પેનલ્સની સ્ટ્રિંગનો ઉપયોગ થાય છે, અને 1500V સિસ્ટમ માટે પેનલ્સની સ્ટ્રિંગ લગભગ 33 હોવી જોઈએ. ઘટકોના તાપમાનની લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર, મહત્તમ પાવર પોઈન્ટ વોલ્ટેજ લગભગ 26 હશે. -37 વી.સ્ટ્રીંગ ઘટકોની MPP વોલ્ટેજ શ્રેણી 850-1220V આસપાસ હશે, અને AC બાજુમાં રૂપાંતરિત થયેલ સૌથી નીચો વોલ્ટેજ 810/1.414=601V છે.10% વધઘટ અને વહેલી સવાર અને રાત્રિ, આશ્રય અને અન્ય પરિબળોને ધ્યાનમાં લેતા, તે સામાન્ય રીતે લગભગ 450-550 પર વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવશે.જો પ્રવાહ ખૂબ ઓછો હોય, તો પ્રવાહ ખૂબ મોટો હશે અને ગરમી ખૂબ મોટી હશે.કેન્દ્રીયકૃત ઇન્વર્ટરના કિસ્સામાં, આઉટપુટ વોલ્ટેજ લગભગ 300V છે અને વર્તમાન 1000VDC પર લગભગ 1000A છે, અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ 1500VDC પર 540V છે, અને આઉટપુટ વર્તમાન લગભગ 1100A છે.તફાવત મોટો નથી, તેથી ઉપકરણની પસંદગીનું વર્તમાન સ્તર ખૂબ અલગ નહીં હોય, પરંતુ વોલ્ટેજનું સ્તર વધ્યું છે.નીચે 540V તરીકે આઉટપુટ સાઇડ વોલ્ટેજની ચર્ચા કરશે.

ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સ્ટેશનમાં 1500V સોલર ઇન્વર્ટરની એપ્લિકેશન

મોટા પાયે ગ્રાઉન્ડ પાવર સ્ટેશનો માટે, ગ્રાઉન્ડ પાવર સ્ટેશન શુદ્ધ ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટર છે, અને મુખ્ય ઇન્વર્ટર વપરાતા કેન્દ્રિય, વિતરિત અને ઉચ્ચ-પાવર સ્ટ્રિંગ ઇન્વર્ટર છે.જ્યારે 1500V સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે DC લાઇન લોસમાં ઘટાડો થશે, ઇન્વર્ટરની કાર્યક્ષમતા પણ વધશે.સમગ્ર સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતામાં 1.5%-2%નો વધારો થવાની ધારણા છે, કારણ કે ઇન્વર્ટરની આઉટપુટ બાજુ પર એક સ્ટેપ-અપ ટ્રાન્સફોર્મર હશે જે કેન્દ્રિય રીતે વોલ્ટેજને ગ્રીડમાં ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે મેજરની જરૂર વગર વધારશે. સિસ્ટમ પ્લાનમાં ફેરફાર.

ઉદાહરણ તરીકે 1MW પ્રોજેક્ટ લો (દરેક સ્ટ્રિંગ 250W મોડ્યુલ છે)