Poate sistemul de 1500V să reducă efectiv costul pe kilowatt-oră al sistemului fotovoltaic?

Indiferent de străină sau autohtonă, proporția de aplicare a sistemului de 1500V este în creștere.Conform statisticilor IHS, în 2018, aplicarea 1500V în centralele terestre mari străine a depășit 50%;conform statisticilor preliminare, printre al treilea lot de favoriți în 2018, proporția de aplicare a 1500V a fost între 15% și 20%.Poate sistemul de 1500V să reducă efectiv costul pe kilowatt-oră al proiectului?Această lucrare face o analiză comparativă a economiei celor două niveluri de tensiune prin calcule teoretice și date reale de caz.

1. Plan de proiectare de bază

Pentru a analiza nivelul de cost al sistemului de 1500V, se adoptă o schemă de proiectare convențională, iar costul sistemului tradițional de 1000V este comparat în funcție de cantitatea de inginerie.

Premisa de calcul

(1) Centrală terestră, teren plat, capacitatea instalată nu este restricționată de suprafața terenului;

(2) Temperatura extrem de ridicată și temperatura extrem de scăzută a amplasamentului proiectului vor fi luate în considerare în conformitate cu 40℃ și -20℃.

(3) Theparametrii cheie ai componentelor și invertoarelor selectatesunt după cum urmează.

Structura de investiție a sistemului de 1500V

Prin analiză comparativă, se constată că, în comparație cu sistemul tradițional de 1000V, sistemul de 1500V economisește aproximativ 0,1 yuani/W din costul sistemului.

3. Impactul 1500V asupra producerii de energie

Premisa de calcul:

Folosind același modul, nu va exista nicio diferență în generarea de energie din cauza diferențelor de module;presupunând un teren plat, nu va exista o ocluzie a umbrei din cauza modificărilor topografiei.
Diferența în generarea de energie se bazează în principal pe doi factori:pierderea de nepotrivire între modul și șir, pierderea liniei DC și pierderea liniei AC.

1. Pierderea nepotrivirii între componente și șiruri Numărul de componente de serie dintr-o singură ramură a fost crescut de la 22 la 34. Datorită abaterii de putere de ± 3 W între diferite componente, pierderea de putere între componentele sistemului de 1500 V va crește, dar nu există calcule cantitative poate fi facut.Numărul de canale de acces ale unui singur invertor a fost crescut de la 12 la 18, dar numărul de canale de urmărire MPPT ale invertorului a fost crescut de la 6 la 9 pentru a se asigura că 2 ramuri corespund unui MPPT.Prin urmare, între șiruri Pierderea MPPT nu va crește.

2. Formula de calcul pentru pierderea liniei DC și AC: Q pierdere=I2R=(P/U)2R= ρ(P/U)2(L/S)1)

Tabel de calcul al pierderii liniei DC: raportul pierderii liniei DC al unei singure ramuri

Prin calculele teoretice de mai sus, se constată că pierderea liniei DC a sistemului de 1500V este de 0,765 ori mai mare decât a sistemului de 1000V, ceea ce este echivalent cu o reducere de 23,5% a pierderii liniei DC.

Tabel de calcul al pierderii liniei AC: Raportul pierderii liniei AC al unui singur invertor

Prin calculele teoretice de mai sus, se constată că pierderea liniei DC a sistemului de 1500V este de 0,263 ori mai mare decât a sistemului de 1000V, ceea ce este echivalent cu o reducere de 73,7% a pierderii liniei AC.

3. Date reale de caz Deoarece pierderea nepotrivirii dintre componente nu poate fi calculată cantitativ, iar mediul real este mai responsabil, cazul real este folosit pentru explicații suplimentare.Acest articol utilizează datele reale de generare a energiei electrice ale celui de-al treilea lot al unui proiect de vârf, iar timpul de colectare a datelor este din mai până în iunie 2019, un total de 2 luni de date.

Comparație a producției de energie între sistemele de 1000V și 1500V

Din tabelul de mai sus, se poate constata ca la acelasi loc de proiect, folosind aceleasi componente, produse producatorilor de invertoare, si aceeasi metoda de instalare a suportului, in perioada mai-iunie 2019, orele de generare a energiei electrice ale sistemului de 1500V. sunt cu 1,55% mai mari decât cele ale sistemului de 1000V.Se poate observa că, deși creșterea numărului de componente cu un singur șir va crește pierderea de nepotrivire între componente, poate reduce pierderea liniei DC cu aproximativ 23,5% și pierderea liniei AC cu aproximativ 73,7%.Sistemul de 1500V poate crește generarea de energie a proiectului.

4. Analiză cuprinzătoare

Prin analiza anterioară, se poate constata că sistemul de 1500V este comparat cu sistemul tradițional de 1000V:

1) Se poateeconomisiți aproximativ 0,1 yuani/W din costul sistemului;

2) Deși creșterea numărului de componente cu un singur șir va crește pierderea de nepotrivire între componente, poate reduce cu aproximativ 23,5% din pierderea liniei DC și aproximativ 73,7% din pierderea liniei AC șisistemul de 1500V va crește producția de energie a proiectului.Prin urmare, costul energiei electrice poate fi redus într-o anumită măsură.Potrivit lui Dong Xiaoqing, decan al Institutului de Inginerie Energetică Hebei, mai mult de 50% din planurile de proiectare a proiectelor fotovoltaice la sol finalizate de institut în acest an au selectat 1500V;este de așteptat ca ponderea 1500V în centralele terestre la nivel național în 2019 să ajungă la aproximativ 35%;va crește și mai mult în 2020. Organizația de consultanță de renume internațional IHS Markit a dat o prognoză mai optimistă.În raportul lor de analiză a pieței fotovoltaice globale de 1500 V, ei au subliniat că scara globală a centralei fotovoltaice de 1500 V va depăși 100 GW în următorii doi ani.

Prognoza proporției de 1500V în centralele terestre globale

Fără îndoială, pe măsură ce industria fotovoltaică globală accelerează procesul de subvenție și urmărirea extremă a costului energiei electrice, 1500V ca soluție tehnică care poate reduce costul energiei electrice va fi din ce în ce mai aplicată.

Stocarea energiei de 1500 V va deveni mainstream în viitor

În iulie 2014, invertorul sistemului SMA 1500V a fost aplicat în proiectul fotovoltaic de 3,2 MW din Parcul Industrial Kassel, Germania.

În septembrie 2014, modulele fotovoltaice cu sticlă dublă de la Trina Solar au primit primul certificat PID de 1500V emis de TUV Rheinland în China.

În noiembrie 2014, Longma Technology a finalizat dezvoltarea sistemului DC1500V.

În aprilie 2015, Grupul TUV Rheinland a susținut seminarul 2015 „Certificarea modulelor fotovoltaice/pieselor 1500V”.

În iunie 2015, Projoy a lansat seria PEDS de întrerupătoare fotovoltaice DC pentru sisteme fotovoltaice de 1500 V.

În iulie 2015, compania Yingli a anunțat dezvoltarea unui ansamblu de cadru din aluminiu cu o tensiune maximă a sistemului de 1500 de volți, în special pentru centralele electrice de la sol.

……

Producătorii din toate sectoarele industriei fotovoltaice lansează în mod activ produse de sistem 1500V.De ce „1500V” este menționat din ce în ce mai des?Chiar vine epoca sistemelor fotovoltaice de 1500V?

Pentru o lungă perioadă de timp, costurile ridicate de generare a energiei au fost unul dintre principalele motive care limitează dezvoltarea industriei fotovoltaice.Cum să reduceți costul pe kilowatt-oră al sistemelor fotovoltaice și să îmbunătățiți eficiența generării de energiea devenit problema centrală a industriei fotovoltaice.1500V și sistemele chiar mai mari înseamnă costuri mai mici ale sistemului.Componentele precum modulele fotovoltaice și comutatoarele DC, în special invertoarele, joacă un rol vital.

Avantajele invertorului fotovoltaic de 1500V

Prin creșterea tensiunii de intrare, lungimea fiecărui șir poate fi mărită cu 50%, ceea ce poate reduce numărul de cabluri DC conectate la invertor și numărul de invertoare din caseta de combinare.În același timp, cutii de combinare, invertoare, transformatoare etc. Densitatea de putere a echipamentelor electrice este crescută, volumul este redus și volumul de muncă de transport și întreținere este, de asemenea, redus, ceea ce conduce la reducerea costului fotovoltaic. sisteme.

Prin creșterea tensiunii pe partea de ieșire, densitatea de putere a invertorului poate fi crescută.Sub același nivel de curent, puterea poate fi aproape dublată.Un nivel mai ridicat al tensiunii de intrare și ieșire poate reduce pierderea cablului de curent continuu al sistemului și pierderea transformatorului, sporind astfel eficiența generării de energie.

Alegerea invertorului fotovoltaic 1500V

Din punct de vedere electric, întâlnirea 1500V este relativ mai simplă decât trecerea prin tehnologia 1500V pentru produsele cu module.La urma urmei, toate produsele menționate mai sus sunt dezvoltate dintr-o industrie matură pentru a susține fotovoltaica.Având în vedere metroul de 1500VDC, invertoarele vehiculelor de tracțiune, dispozitivele de alimentare nu vor deveni o problemă de selecție, inclusiv Mitsubishi, Infineon etc. au dispozitive de alimentare peste 2000V, condensatoarele pot fi conectate în serie pentru a crește nivelul de tensiune, iar acum prin Projoy etc. Odată cu lansarea comutatorului de 1500 V, diverși producători de componente, JA Solar, Canadian Solar și Trina au lansat toți componente de 1500 V.Alegerea întregului sistem invertor nu va fi o problemă.

Din perspectiva panoului bateriei, un șir de 22 de panouri este utilizat în mod obișnuit pentru 1000V, iar un șir de panouri pentru sistemul de 1500V ar trebui să fie de aproximativ 33. În funcție de caracteristicile de temperatură ale componentelor, tensiunea maximă a punctului de putere va fi în jur de 26 -37V.Gama de tensiune MPP a componentelor șirului va fi în jur de 850-1220V, iar cea mai mică tensiune convertită în partea AC este 810/1.414=601V.Luând în considerare fluctuația de 10% și dimineața și noaptea devreme, adăpostul și alți factori, acesta va fi în general definit la aproximativ 450-550.Dacă curentul este prea scăzut, curentul va fi prea mare și căldura va fi prea mare.În cazul unui invertor centralizat, tensiunea de ieșire este de aproximativ 300V și curentul este de aproximativ 1000A la 1000VDC, iar tensiunea de ieșire este de 540V la 1500VDC, iar curentul de ieșire este de aproximativ 1100A.Diferența nu este mare, astfel încât nivelul curent al selecției dispozitivului nu va fi prea diferit, dar nivelul de tensiune este crescut.Următoarele vor discuta despre tensiunea de ieșire ca 540V.

Aplicarea invertorului solar de 1500V în stația fotovoltaică

Pentru centralele electrice terestre de mare amploare, centralele electrice la sol sunt invertoare pure conectate la rețea, iar principalele invertoare utilizate sunt invertoare string centralizate, distribuite și de mare putere.Când se folosește un sistem de 1500 V, pierderea liniei DC va fi Scădere, iar eficiența invertorului va crește și ea.Eficiența întregului sistem este de așteptat să crească cu 1,5%-2%, deoarece va exista un transformator de creștere pe partea de ieșire a invertorului pentru a crește central tensiunea pentru a transmite puterea către rețea fără a fi nevoie de majorare. modificări ale planului de sistem.

Luați ca exemplu un proiect de 1 MW (fiecare șir este module de 250 W)