Шетелдік немесе отандық болғанына қарамастан, 1500 В жүйесінің қолдану үлесі артып келеді.IHS статистикасына сәйкес, 2018 жылы шетелдік ірі жерүсті электр станцияларында 1500В қолдану 50%-дан асты;Алдын ала статистикаға сәйкес, 2018 жылы алдыңғы қатардағы үшінші партияның арасында 1500 В қолдану үлесі 15% және 20% арасында болды.1500 В жүйесі жобаның бір киловатт-сағат құнын тиімді төмендете ала ма?Бұл жұмыс теориялық есептеулер мен нақты жағдай деректері арқылы екі кернеу деңгейінің экономикасына салыстырмалы талдау жасайды.
1. Негізгі дизайн жоспары
1500В жүйесінің шығын деңгейін талдау үшін әдеттегі жобалық схема қабылданады, ал дәстүрлі 1000В жүйесінің құны инженерлік мөлшерге сәйкес салыстырылады.
Есептеу алғышарттары
(1) жерүсті электр станциясы, тегіс жер, белгіленген қуаттылық жер аумағымен шектелмейді;
(2) Жоба алаңының өте жоғары температурасы және өте төмен температурасы 40 ℃ және -20 ℃ сәйкес қарастырылады.
(3) Theтаңдалған компоненттер мен инверторлардың негізгі параметрлерітөмендегідей.
| Түр | номиналды қуат (кВт) | Максималды шығыс кернеуі(V) | MPPT кернеу диапазоны(V) | Максималды кіріс тогы(A) | Енгізу саны | Шығыс кернеуі (V) |
| 1000 В жүйесі | 75 | 1000 | 200~1000 | 25 | 12 | 500 |
| 1500 В жүйесі | 175 | 1500 | 600~1500 | 26 | 18 | 800 |
Негізгі дизайн жоспары
(1) 1000В жобалық схема
22 дана 310 Вт екі жақты фотоэлектрлік модульдер 6,82 кВт тармақ тізбегін құрайды, 2 тармақ шаршы массивті құрайды, 240 тармақ барлығы 120 шаршы массивті құрайды және 20 75 кВт инверторларды енгізеді (тұрақты ток соңындағы артық салмақтың 1,09 есе, артқы жағындағы күшейту 15 ескере отырып %, бұл 1,25 есе артық қамтамасыз ету) 1,6368 МВт электр энергиясын өндіру блогын құру.Құрамдас бөліктер 4*11 сәйкес көлденең орнатылады, ал алдыңғы және артқы қос бағандар кронштейнді бекіту үшін қолданылады.
(2) 1500В жобалық схема
34 дана 310 Вт екі жақты фотоэлектрлік модульдер 10,54 кВт тармақты тізбекті құрайды, 2 тармақ шаршы массивті құрайды, 324 тармақ, барлығы 162 шаршы массив, 18 175 кВт инверторларды енгізіңіз (тұрақты токтың соңы артық салмақтың 1,08 есе, артқы жағындағы күшейту). 3,415 МВт электр энергиясын өндіру блогын құру 15% есептегенде, бұл 1,25 есе артық қамтамасыз ету).Құрамдас бөліктер 4*17 сәйкес көлденең орнатылады, ал алдыңғы және артқы қос бағандар кронштейнмен бекітіледі.
2. 1500В-тың бастапқы инвестицияға әсері
Жоғарыда келтірілген жобалық схемаға сәйкес 1500 В жүйесі мен дәстүрлі 1000 В жүйесінің инженерлік саны мен құны төмендегідей салыстырылады және талданады.
| Инвестициялық құрам | бірлік | үлгі | тұтыну | Бірліктің бағасы (юань) | Жалпы бағасы (он мың юань) |
| модуль | 块 | 310 Вт | 5280 | 635.5 | 335.544 |
| Инвертор | 台 | 75 кВт | 20 | 17250 | 34.5 |
| Кронштейн | 吨 | | 70,58 | 8500 | 59,993 |
| Қорап типті қосалқы станция | 台 | 1600кВА | 1 | 190000 | 19 |
| тұрақты ток кабелі | m | PV1-F 1000DC-1*4мм² | 17700 | 3 | 5.310 |
| айнымалы ток кабелі | m | 0,6/1КВ-ZC-YJV22-3*35мм² | 2350 | 69.2 | 16.262 |
| Қорап типті қосалқы станцияның негіздері | 台 | | 1 | 16000 | 1.600 |
| Қада іргетасы | 根 | | 1680 | 340 | 57.120 |
| модульді орнату | 块 | | 5280 | 10 | 5.280 |
| Инверторды орнату | 台 | | 20 | 500 | 1000 |
| Қорап типті қосалқы станцияны орнату | 台 | | 1 | 10000 | 1 |
| Тұрақты токты төсеу | m | PV1-F 1000DC-1*4мм² | 17700 | 1 | 1.77 |
| Айнымалы ток кабелін төсеу | m | 0,6/1КВ-ZC-YJV22-3*35мм² | 2350 | 6 | 1.41 |
| Барлығы (он мың юань) | 539.789 |
| Бірліктің орташа бағасы (юань/Вт) | 3.298 |
1000В жүйесінің инвестициялық құрылымы
| Инвестициялық құрам | бірлік | үлгі | тұтыну | Бірліктің бағасы (юань) | Жалпы бағасы (он мың юань) |
| модуль | 块 | 310 Вт | 11016 | 635.5 | 700.0668 |
| Инвертор | 台 | 175 кВт | 18 | 38500 | 69.3 |
| Кронштейн | 吨 | | 145,25 | 8500 | 123.4625 |
| Қорап типті қосалқы станция | 台 | 3150кВА | 1 | 280000 | 28 |
| тұрақты ток кабелі | m | PV 1500DC-F-1*4мм² | 28400 | 3.3 | 9.372 |
| айнымалы ток кабелі | m | 1,8/3КВ-ZC-YJV22-3*70мм² | 2420 | 126.1 | 30.5162 |
| Қорап типті қосалқы станцияның негіздері | 台 | | 1 | 18000 | 1.8 |
| Қада іргетасы | 根 | | 3240 | 340 | 110.16 |
| модульді орнату | 块 | | 11016 | 10 | 11.016 |
| Инверторды орнату | 台 | | 18 | 800 | 1.44 |
| Қорап типті қосалқы станцияны орнату | 台 | | 1 | 1200 | 0,12 |
| Тұрақты токты төсеу | m | PV 1500DC-F-1*4мм² | 28400 | 1 | 2.84 |
| Айнымалы ток кабелін төсеу | m | 1,8/3КВ-ZC-YJV22-3*70мм² | 2420 | 8 | 1,936 |
| Барлығы (он мың юань) | 1090.03 |
| Бірліктің орташа бағасы (юань/Вт) | 3.192 |
1500В жүйесінің инвестициялық құрылымы
Салыстырмалы талдау арқылы дәстүрлі 1000 В жүйесімен салыстырғанда 1500 В жүйесі жүйенің құнын шамамен 0,1 юань/Вт үнемдейтіні анықталды.
3. 1500 В электр энергиясын өндіруге әсері
Есептеу алғышарттары:
Бірдей модульді пайдалану модульдердің айырмашылығына байланысты қуат өндіруде айырмашылық болмайды;жазық жерді болжасақ, жер бедерінің өзгеруіне байланысты көлеңкелі окклюзия болмайды.
Электр энергиясын өндірудегі айырмашылық негізінен екі факторға негізделген:модуль мен жол арасындағы сәйкессіздік жоғалуы, тұрақты ток желісінің жоғалуы және айнымалы ток желісінің жоғалуы.
1. Құрамдас бөліктер мен жолдар арасындағы сәйкессіздік жоғалуы Бір тармақтағы сериялық құрамдастардың саны 22-ден 34-ке дейін ұлғайтылды. Әртүрлі компоненттер арасындағы ±3 Вт қуат ауытқуына байланысты 1500 В жүйе құрамдастары арасындағы қуат жоғалуы артады, бірақ сандық есептеулер жоқ. жасалуы мүмкін.Бір түрлендіргіштің кіру арналарының саны 12-ден 18-ге дейін ұлғайтылды, бірақ 2 тармақтың 1 MPPT-ке сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін инвертордың MPPT бақылау арналарының саны 6-дан 9-ға дейін ұлғайтылды.Сондықтан, жолдар арасында MPPT жоғалтуы өспейді.
2. Тұрақты және айнымалы ток желісінің жоғалуын есептеу формуласы: Q жоғалту=I2R=(P/U)2R= ρ(P/U)2(L/S)1)
Тұрақты ток желісінің жоғалуын есептеу кестесі: бір тармақтың тұрақты ток желісінің жоғалу коэффициенті
| Жүйе түрі | П/кВт | U/V | л/м | Сымның диаметрі/мм | S қатынасы | Желілік жоғалту коэффициенті |
| 1000 В жүйесі | 6.82 | 739.2 | 74,0 | 4.0 | | |
| 1500 В жүйесі | 10.54 | 1142.4 | 87.6 | 4.0 | | |
| арақатынас | 1,545 | 1,545 | 1.184 | 1 | 1 | 1.84 |
Жоғарыда келтірілген теориялық есептеулер арқылы 1500 В жүйесінің тұрақты ток желісінің жоғалуы 1000 В жүйесінен 0,765 есе болатыны анықталды, бұл тұрақты ток желісінің жоғалуының 23,5% төмендеуіне тең.
Айнымалы ток желісінің жоғалуын есептеу кестесі: жалғыз инвертордың айнымалы ток желісінің жоғалу коэффициенті
| Жүйе түрі | Жалғыз тармақтың тұрақты ток желісінің жоғалу коэффициенті | Филиалдар саны | масштаб/МВт |
| 1000 В жүйесі | | 240 | 1,6368 |
| 1500 В жүйесі | | 324 | 3.41469 |
| арақатынас | 1.184 | 1.35 | 2.09 |
Жоғарыда келтірілген теориялық есептеулер арқылы 1500 В жүйесінің тұрақты ток желісінің жоғалуы 1000 В жүйесінен 0,263 есе болатыны анықталды, бұл айнымалы ток желісінің жоғалуының 73,7% төмендеуіне тең.
3. Нақты жағдай деректері Құрамдастардың арасындағы сәйкессіздік жоғалуын сандық түрде есептеу мүмкін болмағандықтан және нақты орта жауаптырақ болғандықтан, нақты жағдай қосымша түсіндіру үшін пайдаланылады.Бұл мақалада алдыңғы қатарлы жобаның үшінші партиясының нақты қуат өндіру деректері пайдаланылады және деректерді жинау уақыты 2019 жылдың мамырынан маусымына дейін, барлығы 2 айлық деректер.
| жоба | 1000 В жүйесі | 1500 В жүйесі |
| Компоненттік модель | Yijing 370Wp қос беттік модулі | Yijing 370Wp қос беттік модулі |
| Жақша пішіні | Жалпақ бір осьті бақылау | Жалпақ бір осьті бақылау |
| Инвертор моделі | SUN2000-75KTL-C1 | SUN2000-100KTL |
| Баламалы пайдалану сағаттары | 394,84 сағат | 400,96 сағат |
1000В және 1500В жүйелер арасындағы электр энергиясын өндіруді салыстыру
Жоғарыда келтірілген кестеден бір жоба орнында бірдей құрамдас бөліктерді, инвертор өндірушілерінің өнімдерін және бірдей кронштейнді орнату әдісін қолдана отырып, 2019 жылдың мамыр-маусым айлары аралығында 1500 В жүйесінің электр қуатын өндіру сағаттары анықталғанын көруге болады. 1000 В жүйесінен 1,55%-ға жоғары.Бір жолды құрамдас бөліктердің санының артуы құрамдастардың арасындағы сәйкессіздік жоғалуын арттырса да, тұрақты ток желісінің жоғалуын шамамен 23,5% және айнымалы ток желісінің жоғалуын шамамен 73,7% азайтуы мүмкін екенін көруге болады.1500 В жүйесі жобаның электр энергиясын өндіруді арттыра алады.
4. Кешенді талдау
Алдыңғы талдау арқылы 1500 В жүйесі дәстүрлі 1000 В жүйесімен салыстырылатынын білуге болады:
1) Ол мүмкіншамамен 0,1 юань/Вт жүйе құнын үнемдеңіз;
2) Бір жолдық құрамдас бөліктердің санының артуы құрамдастардың арасындағы сәйкессіздік жоғалуын арттырса да, ол тұрақты ток желісінің жоғалуын шамамен 23,5% және айнымалы ток желісінің жоғалуын шамамен 73,7% азайтуы мүмкін және1500 В жүйесі жобаның электр энергиясын өндіруді арттырады.Сондықтан электр энергиясының құнын белгілі бір деңгейде төмендетуге болады.Хэбэй энергетикалық инженерия институтының деканы Дон Сяоциннің айтуынша, биылғы жылы институт аяқтаған жердегі фотоэлектрлік жобаны жобалау жоспарларының 50% -дан астамы 1500 В таңдалған;2019 жылы бүкіл ел бойынша жерүсті электр станцияларындағы 1500 В үлесі шамамен 35% жетеді деп күтілуде;2020 жылы ол одан әрі өседі. Халықаралық танымал IHS Markit консалтингтік ұйымы оптимистік болжам жасады.1500 В жаһандық фотоэлектрлік нарықты талдау есебінде олар 1500 В фотоэлектр станциясының ғаламдық масштабы алдағы екі жылда 100 ГВт-тан асатынын атап өтті.
Жаһандық жерүсті электр станцияларындағы 1500В пропорциясының болжамы
Әлемдік фотоэлектрлік өнеркәсіп субсидиялау процесін тездететіндіктен және электр энергиясының құнын шектен тыс іздестіретіндіктен, электр энергиясының өзіндік құнын төмендете алатын техникалық шешім ретінде 1500 В көбірек қолданылатыны сөзсіз.
1500В қуат сақтау болашақта негізгі ағынға айналады
2014 жылдың шілдесінде Германияның Кассель индустриалды паркіндегі 3,2 МВт фотоэлектрлік жобада SMA 1500V жүйесінің инверторы қолданылды.
2014 жылдың қыркүйегінде Trina Solar компаниясының қос шыны фотоэлектрлік модульдері Қытайдағы TUV Rheinland компаниясы берген алғашқы 1500 В PID сертификатын алды.
2014 жылдың қарашасында Longma Technology DC1500V жүйесін әзірлеуді аяқтады.
2015 жылдың сәуір айында TUV Rheinland тобы 2015 жылғы «Фотовольтаикалық модульдер/бөлшектерді 1500В сертификаттау» семинарын өткізді.
2015 жылдың маусымында Projoy 1500 В фотоэлектрлік жүйелерге арналған фотоэлектрлік тұрақты қосқыштардың PEDS сериясын іске қосты.
2015 жылдың шілдесінде Йингли компаниясы ең жоғары жүйе кернеуі 1500 вольт, әсіресе жердегі электр станциялары үшін алюминий жақтау жинағын әзірлеу туралы хабарлады.
……
Фотоэлектрлік өнеркәсіптің барлық салаларындағы өндірушілер 1500 В жүйесінің өнімдерін белсенді түрде шығаруда.Неліктен «1500В» жиі айтылады?1500В фотоэлектрлік жүйелердің дәуірі шынымен келе ме?
Ұзақ уақыт бойы электр энергиясын өндірудің жоғары құны фотоэлектрлік өнеркәсіптің дамуын шектейтін негізгі себептердің бірі болды.Фотоэлектрлік жүйелердің бір киловатт-сағат құнын қалай азайтуға және электр энергиясын өндіру тиімділігін арттыруға боладыфотоэлектрлік өнеркәсіптің негізгі мәселесіне айналды.1500 В және одан да жоғары жүйелер жүйе шығындарының төмендеуін білдіреді.Фотоэлектрлік модульдер және тұрақты ток қосқыштары, әсіресе инверторлар сияқты компоненттер маңызды рөл атқарады.
1500В фотоэлектрлік түрлендіргіштің артықшылықтары
Кіріс кернеуін ұлғайту арқылы әрбір жолдың ұзындығын 50% ұлғайтуға болады, бұл түрлендіргішке қосылған тұрақты ток кабельдерінің санын және комбайн қорапшасының инверторларының санын азайтуға болады.Сонымен қатар, комбайн қораптары, инверторлар, трансформаторлар және т.б. Электр жабдығының қуат тығыздығы артады, көлемі азаяды, сонымен қатар тасымалдау және техникалық қызмет көрсету жүктемесі де азаяды, бұл фотоэлектрлік энергияның құнын төмендетуге ықпал етеді. жүйелер.
Шығу жағындағы кернеуді арттыру арқылы инвертордың қуат тығыздығын арттыруға болады.Бірдей ағымдағы деңгейде қуатты екі есеге жуық арттыруға болады.Кіріс және шығыс кернеуінің жоғары деңгейі жүйелік тұрақты ток кабелінің жоғалуын және трансформатордың жоғалуын азайтады, осылайша электр қуатын өндіру тиімділігін арттырады.
1500В фотоэлектрлік инверторды таңдау
Электрлік тұрғыдан алғанда, 1500 В-қа жауап беру модуль өнімдері үшін 1500 В технологиясын бұзудан гөрі оңайырақ.Өйткені, жоғарыда аталған өнімдердің барлығы фотоэлектрді қолдау үшін жетілген саладан жасалған.1500VDC метро, тартқыш көлік инверторлары, қуат құрылғылары таңдау мәселесі болмайды, соның ішінде Mitsubishi, Infineon және т.б. 2000 В жоғары қуат құрылғылары бар, кернеу деңгейін арттыру үшін конденсаторларды тізбектей қосуға болады, ал қазір Projoy арқылы т.б. 1500 В қосқышы іске қосылғаннан кейін әртүрлі компоненттер өндірушілері, JA Solar, Canadian Solar және Trina барлығы 1500 В құрамдастарын іске қосты.Бүкіл инвертор жүйесін таңдау қиындық тудырмайды.
Батарея панелі тұрғысынан әдетте 1000 В үшін 22 панель тізбегі қолданылады, ал 1500 В жүйесіне арналған панельдер тізбегі шамамен 33 болуы керек. Құрамдас бөліктердің температуралық сипаттамаларына сәйкес, қуат нүктесінің максималды кернеуі шамамен 26 болады. -37В.Жолдық құрамдас бөліктердің MPP кернеу диапазоны шамамен 850-1220В болады, ал айнымалы ток жағына түрлендірілетін ең төменгі кернеу 810/1,414=601В болады.10% ауытқуды және таңертең және түнді, баспана және басқа факторларды ескере отырып, ол жалпы алғанда шамамен 450-550 деңгейінде анықталады.Егер ток тым төмен болса, ток тым үлкен болады, ал жылу өте үлкен болады.Орталықтандырылған түрлендіргіш жағдайында шығыс кернеуі шамамен 300 В және ток 1000 В тұрақты токта шамамен 1000 А, ал шығыс кернеуі 1500 В тұрақты ток кезінде 540 В, шығыс тогы шамамен 1100 А.Айырмашылық үлкен емес, сондықтан құрылғыны таңдаудың ағымдағы деңгейі тым өзгеше болмайды, бірақ кернеу деңгейі артады.Төменде шығыс жағындағы кернеу 540 В ретінде талқыланады.
1500В күн инверторын фотоэлектр станциясында қолдану
Ауқымды жерүсті электр станциялары үшін жерүсті электр станциялары таза желіге қосылған инверторлар болып табылады, ал негізгі инверторлар орталықтандырылған, бөлінген және жоғары қуатты тізбекті инверторлар болып табылады.1500 В жүйесін пайдаланған кезде тұрақты ток желісінің жоғалуы азаяды, инвертордың тиімділігі де артады.Бүкіл жүйенің тиімділігі 1,5%-2%-ға артады деп күтілуде, өйткені инвертордың шығыс жағында электр қуатын электр желісіне беру үшін кернеуді орталықтан жоғарылататын күшейткіш трансформатор болады. жүйелік жоспарға өзгерістер енгізу.
Мысал ретінде 1МВт жобаны алыңыз (әр жол 250 Вт модульдер)
| | Дизайн каскады нөмірі | Бір жолға қуат | Параллельдер саны | Жиым қуаты | Массивтер саны |
| 1000В жүйе жолының қосылым нөмірі | 22 дана/жіп | 5500 Вт | 181 жол | 110000 Вт | 9 |
| 1500В жүйе жолының қосылым нөмірі | 33 дана/жіп | 8250 Вт | 120 жіп | 165000 Вт | 6 |
1МВт жүйесі 61 жолды және 3 біріктіргіш қорапты пайдалануды азайта алатынын және тұрақты ток кабельдерін азайтатынын көруге болады.Сонымен қатар, жолдарды қысқарту орнату және пайдалану және техникалық қызмет көрсетуге кететін еңбек шығындарын азайтады.1500В орталықтандырылған және ауқымды String инверторларының жерүсті электр станцияларын қолдануда үлкен артықшылықтары бар екенін көруге болады.
Кең ауқымды коммерциялық шатырлар үшін электр энергиясын тұтыну салыстырмалы түрде үлкен және зауыттық жабдықтың қауіпсіздік ережелеріне байланысты трансформаторлар әдетте инверторлардың артына қосылады, бұл 1500 В тізбекті инверторларды негізгі ағынға айналдырады, өйткені жалпы индустриалды парктердің шатырлары тым көп емес. үлкен.Орталықтандырылған, өндірістік цехтың шатыры шашыраңқы.Егер орталықтандырылған түрлендіргіш орнатылса, кабель тым ұзын болады және қосымша шығындар пайда болады.Сондықтан, ірі өнеркәсіптік және коммерциялық шатыр төбесіндегі электр станцияларында үлкен ауқымды тізбекті инверторлар негізгі ағынға айналады және олардың таралуы 1500 В инвертордың артықшылықтарына, пайдалану және техникалық қызмет көрсету және орнату ыңғайлылығы және бірнеше MPPT мүмкіндіктері бар. және комбайн қорабы оны негізгі коммерциялық төбедегі электр станцияларының негізгі ағымына айналдыратын факторлар емес.
Коммерциялық таратылатын 1500 В қолданбаларына қатысты келесі екі шешімді қабылдауға болады:
1. Шығу кернеуі шамамен 480в шамасында орнатылған, сондықтан тұрақты токтың кернеуі салыстырмалы түрде төмен және күшейту тізбегі көп жағдайда жұмыс істемейді.Құнды азайту үшін күшейту тізбегін тікелей алып тастауға болады ма?
2. Шығу жағындағы кернеу 690 В деңгейінде бекітілген, бірақ сәйкес тұрақты токтың кернеуін арттыру қажет, ал BOOST тізбегі қосылуы керек, бірақ қуат бірдей шығыс тогы кезінде артады, осылайша жасырын шығындарды азайтады.
Азаматтық бөлінген электр энергиясын өндіру үшін азаматтық пайдалану өздігінен пайдаланылады, ал қалған қуат Интернетке қосылады.Өз пайдаланушыларының кернеуі салыстырмалы түрде төмен, олардың көпшілігі 230 В.Тұрақты ток жағына түрлендірілетін кернеу 300 В-тан жоғары, 1500 В аккумуляторлық панельдерді қолдана отырып, Құнды ұлғайту және тұрғын үйдің шатырының ауданы шектеулі, ол соншалықты көп панельдерді орната алмауы мүмкін, сондықтан 1500 В тұрғын үй шатырлары үшін нарық жоқ дерлік. .Тұрмыстық типке, микроинверстің қауіпсіздігіне, электр қуатын өндіруге және жол түрінің үнемділігіне инверторлардың осы екі түрі тұрмыстық типтегі электр станциясының негізгі өнімдері болады.
”1500 В жел энергиясы партиялармен қолданылды, сондықтан компоненттер мен басқа компоненттердің құны мен технологиясы кедергі болмауы керек.Ірі масштабты фотоэлектрлік жерүсті электр станциялары қазіргі уақытта 1000В-тан 1500В-қа дейінгі өтпелі кезеңде.1500В орталықтандырылған, таратылған, ауқымды инверторлар (40~70кВт) негізгі нарықты алады» Лю Анджя, Omnik New Energy Technology Co., Ltd. вице-президенті, «Ірі ауқымды коммерциялық шатырлар, 1500В жолдық инверторлар көбірек болады» деп болжады. 1500В/690В немесе 480В төмен вольтты немесе жоғары кернеуді орташа және төмен кернеулі желіге қосу арқылы көрнекті артықшылықтар басым болады және басым болады;азаматтық нарық әлі де шағын инверторлар мен микроинверстердің үстемдігі болып табылады ».
25.03.2021
