Дали 1500V системот може ефективно да ги намали трошоците за киловат-час на фотоволтаичниот систем?

Без разлика на странски или домашен, процентот на примена на 1500V систем се зголемува.Според статистичките податоци на IHS, во 2018 година, примената на 1500V во странски големи копнени централи надмина 50%;според прелиминарните статистички податоци, меѓу третата серија на фаворити во 2018 година, процентот на примена на 1500V беше помеѓу 15% и 20%.Може ли 1500V системот ефективно да ги намали трошоците по киловат-час на проектот?Овој труд прави компаративна анализа на економичноста на двете напонски нивоа преку теоретски пресметки и фактички податоци за случајот.

1. Основен проектен план

Со цел да се анализира нивото на трошоците на системот 1500V, усвоена е конвенционална шема за дизајнирање, а цената на традиционалниот 1000V систем се споредува според инженерската количина.

Премиса за пресметка

(1) копнена централа, рамен терен, инсталираната моќност не е ограничена со копнена површина;

(2) Екстремната висока температура и екстремно ниската температура на локацијата на проектот ќе се земат предвид според 40℃ и -20℃.

(3) Наклучните параметри на избраните компоненти и инверторитесе како што следува.

Инвестициска структура на 1500V систем

Преку компаративна анализа, откриено е дека во споредба со традиционалниот систем од 1000 V, системот од 1500 V заштедува околу 0,1 јуани/W од цената на системот.

3. Влијанието на 1500V врз производството на енергија

Премиса за пресметка:

Користејќи го истиот модул, нема да има разлика во производството на енергија поради разликите во модулите;под претпоставка за рамен терен, нема да има оклузија во сенка поради промени во топографијата.
Разликата во производството на енергија главно се заснова на два фактори:загубата на несовпаѓање помеѓу модулот и стрингот, загубата на DC линијата и загубата на AC линијата.

1. Загуба на несовпаѓање помеѓу компонентите и жиците Бројот на сериски компоненти во една гранка е зголемен од 22 на 34. Поради отстапувањето на моќноста од ± 3W помеѓу различните компоненти, загубата на моќност помеѓу компонентите на системот од 1500V ќе се зголеми, но нема квантитативни пресметки може да се направи.Бројот на пристапни канали на еден инвертер е зголемен од 12 на 18, но бројот на MPPT канали за следење на инвертерот е зголемен од 6 на 9 за да се осигура дека 2 гранки одговараат на 1 MPPT.Затоа, меѓу низите Загубата на MPPT нема да се зголеми.

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

Табела за пресметување на загуба на еднонасочна линија: Сооднос на загуба на еднонасочна линија на една гранка

Преку горенаведените теоретски пресметки, откриено е дека загубата на DC линија на системот 1500V е 0,765 пати поголема од онаа на системот 1000V, што е еквивалентно на намалување на загубата на DC линија за 23,5%.

Табела за пресметување на загубите на линијата за наизменична струја: Сооднос на загуба на линија со наизменична струја на еден инвертер

Преку горенаведените теоретски пресметки, откриено е дека загубата на DC линија на системот 1500V е 0,263 пати поголема од онаа на системот 1000V, што е еквивалентно на намалување од 73,7% од загубата на AC линијата.

3. Вистински податоци за случајот Бидејќи загубата на несовпаѓање помеѓу компонентите не може да се пресмета квантитативно, а вистинската средина е поодговорна, вистинскиот случај се користи за дополнително објаснување.Оваа статија ги користи фактичките податоци за производство на енергија од третата серија од водечки проект, а времето на собирање податоци е од мај до јуни 2019 година, вкупно 2 месеци податоци.

Споредба на производство на електрична енергија помеѓу 1000V и 1500V системи

Од горната табела, може да се открие дека на истото место на проектот, со користење на истите компоненти, производи на производителите на инвертери и истиот метод на инсталација на држачот, во периодот од мај до јуни 2019 година, часовите за производство на електрична енергија на системот 1500V се за 1,55% повисоки од оние на 1000V системот.Може да се види дека иако зголемувањето на бројот на компоненти со една низа ќе ја зголеми загубата на несовпаѓање помеѓу компонентите, може да ја намали загубата на DC линија за околу 23,5% и загубата на AC линија за околу 73,7%.Системот од 1500 V може да го зголеми производството на енергија на проектот.

4. Сеопфатна анализа

Преку претходната анализа, може да се открие дека системот од 1500 V се споредува со традиционалниот систем од 1000 V:

1) Можезаштедете околу 0,1 јуани/W од системската цена;

2) Иако зголемувањето на бројот на компоненти од една низа ќе ја зголеми загубата на несовпаѓање помеѓу компонентите, може да намали околу 23,5% од загубата на DC линијата и околу 73,7% од загубата на AC линијата, исистемот 1500V ќе го зголеми производството на енергија на проектот.Затоа, цената на електричната енергија може да се намали до одреден степен.Според Донг Ксијаокинг, декан на институтот за енергетски инженеринг во Хебеј, повеќе од 50% од плановите за проектирање на проекти за земјени фотоволтаични проекти, завршени од институтот оваа година, избрале 1500V;се очекува уделот од 1500 V во земјените централи на национално ниво во 2019 година да достигне околу 35%;тој дополнително ќе се зголеми во 2020. Меѓународно познатата консултантска организација IHS Markit даде пооптимистичка прогноза.Во нивниот извештај за анализа на глобалниот пазар на фотоволтаични 1500 V, тие истакнаа дека глобалната скала на фотоволтаичната централа од 1500 V ќе надмине 100 GW во следните две години.

Прогноза на процентот од 1500 V во глобалните копнени централи

Несомнено, како што глобалната фотоволтаична индустрија го забрзува процесот на субвенционирање, и екстремното следење на цената на електричната енергија, 1500V како техничко решение кое може да ги намали трошоците за електрична енергија се повеќе ќе се применува.

Складирањето на енергија од 1500 V ќе стане мејнстрим во иднина

Во јули 2014 година, инверторот на системот SMA 1500V беше применет во проектот за фотоволтаичен капацитет од 3,2 MW во Индустрискиот парк Касел, Германија.

Во септември 2014 година, фотоволтаичните модули со двојно стакло на Trina Solar го добија првиот 1500V PID сертификат издаден од TUV Rheinland во Кина.

Во ноември 2014 година, Longma Technology го заврши развојот на системот DC1500V.

Во април 2015 година, TUV Rheinland Group го одржа семинарот „Фотоволтаични модули/Сертификација на делови 1500V“ за 2015 година.

Во јуни 2015 година, Projoy ја лансираше PEDS серијата фотоволтаични DC прекинувачи за 1500V фотоволтаични системи.

Во јули 2015 година, компанијата Yingli објави развој на склоп на алуминиумска рамка со максимален системски напон од 1500 волти, специјално за земјени електрани.

……

Производителите во сите сектори на фотоволтаичната индустрија активно лансираат производи на системот 1500V.Зошто се почесто се споменува „1500V“?Дали навистина доаѓа ерата на 1500V фотоволтаични системи?

Долго време, високите трошоци за производство на електрична енергија беа една од главните причини што го ограничуваат развојот на фотоволтаичната индустрија.Како да се намалат трошоците по киловат-час на фотоволтаични системи и да се подобри ефикасноста на производството на енергијастана суштинско прашање на фотоволтаичната индустрија.1500V и уште повисоки системи значат помали трошоци на системот.Компонентите како што се фотоволтаичните модули и DC прекинувачите, особено инвертерите, играат витална улога.

Предности на 1500V фотоволтаичен инвертер

Со зголемување на влезниот напон, должината на секоја низа може да се зголеми за 50%, што може да го намали бројот на DC кабли поврзани со инвертерот и бројот на инвертери на кутијата за комбинирање.Во исто време, комбинирани кутии, инвертери, трансформатори итн. Густината на моќноста на електричната опрема е зголемена, волуменот е намален, а обемот на работа на транспортот и одржувањето исто така се намалува, што е погодно за намалување на цената на фотоволтаичните системи.

Со зголемување на напонот на излезната страна, може да се зголеми густината на моќноста на инверторот.Под истото ниво на струја, моќноста може да се удвои речиси.Повисокото ниво на влезен и излезен напон може да ја намали загубата на DC кабелот на системот и загубата на трансформаторот, а со тоа да ја зголеми ефикасноста на производството на енергија.

Избор на 1500V фотоволтаичен инвертер

Од електрична перспектива, исполнувањето на 1500V е релативно поедноставно отколку пробивањето на технологијата од 1500V за модули производи.На крајот на краиштата, сите горенаведени производи се развиени од зрела индустрија за поддршка на фотоволтаици.Со оглед на подземната железница од 1500VDC, инвертерите на возилата за влечење, уредите за напојување нема да станат проблем за селекција, вклучително и Mitsubishi, Infineon итн. имаат моќни уреди над 2000V, кондензаторите може да се поврзат во серија за да се зголеми нивото на напон, а сега од Projoy итн. Со лансирањето на прекинувачот 1500V, различни производители на компоненти, JA Solar, Canadian Solar и Trina, сите лансираа компоненти од 1500V.Изборот на целиот систем на инвертер нема да биде проблем.

Од гледна точка на батерискиот панел, вообичаено се користи низа од 22 панели за 1000V, а низа панели за 1500V систем треба да биде околу 33. Според температурните карактеристики на компонентите, максималниот напон на точката на напојување ќе биде околу 26 -37 V.Опсегот на MPP напон на компонентите на жицата ќе биде околу 850-1220V, а најнискиот напон претворен во AC страната е 810/1.414=601V.Земајќи ги предвид флуктуациите од 10% и раните утрински и ноќни часови, засолниште и други фактори, генерално ќе се дефинира на околу 450-550.Ако струјата е премногу мала, струјата ќе биде преголема, а топлината ќе биде преголема.Во случај на централизиран инвертер, излезниот напон е околу 300 V, а струјата е околу 1000 А на 1000 VDC, а излезниот напон е 540 V на 1500 VDC, а излезната струја е околу 1100 А.Разликата не е голема, така што сегашното ниво на изборот на уредот нема да биде премногу различно, но нивото на напон е зголемено.Следното ќе го разгледа напонот на излезната страна како 540V.

Примена на 1500V соларен инвертер во фотоволтаична централа

За земјени централи од големи размери, земјените електрани се чисто инвертери поврзани на мрежата, а главните инвертери што се користат се централизирани, дистрибуирани и инвертери со жици со висока моќност.Кога се користи систем од 1500V, загубата на DC линијата ќе биде Намалување, а ефикасноста на инвертерот исто така ќе се зголеми.Ефикасноста на целиот систем се очекува да се зголеми за 1,5%-2%, бидејќи на излезната страна на инвертерот ќе има зголемен трансформатор за централно зголемување на напонот за пренос на енергијата до мрежата без потреба од Major промени во системскиот план.

Земете проект од 1 MW како пример (секоја низа е модули од 250 W)