Може ли систем од 1500В ефикасно смањити цену по киловат-сату фотонапонског система?

Без обзира на инострани или домаћи, удео примене 1500В система се повећава.Према статистици ИХС-а, у 2018. години примена 1500В у страним великим земаљским електранама премашила је 50%;према прелиминарним статистикама, међу трећом серијом лидера у 2018., удео примене 1500В био је између 15% и 20%.Може ли систем од 1500 В ефективно смањити цену по киловат-сату пројекта?У овом раду је дата компаративна анализа економичности два напонска нивоа кроз теоријске прорачуне и стварне податке случаја.

1. Основни план пројектовања

Да би се анализирао ниво трошкова система од 1500 В, усвојена је конвенционална шема дизајна, а цена традиционалног система од 1000 В се упоређује према инжењерској количини.

Рачунска премиса

(1) Приземна електрана, равни терен, инсталисани капацитет није ограничен површином;

(2) Екстремно висока температура и екстремно ниска температура локације пројекта ће се сматрати према 40℃ и -20℃.

(3) Тхекључни параметри одабраних компоненти и претварачасу следећи.

Инвестициона структура система 1500В

Упоредном анализом, утврђено је да у поређењу са традиционалним системом од 1000 В, систем од 1500 В штеди око 0,1 јуана/В трошкова система.

3. Утицај 1500В на производњу енергије

Рачунска премиса:

Коришћењем истог модула, неће бити разлике у производњи енергије због разлика у модулима;под претпоставком да је терен раван, неће бити оклузије сенке због промена топографије.
Разлика у производњи електричне енергије углавном се заснива на два фактора:губитак неусклађености између модула и низа, губитак ДЦ линије и губитак наизменичне линије.

1. Губитак неусклађености између компоненти и низова Број серијских компоненти у једној грани је повећан са 22 на 34. Због одступања снаге од ±3В између различитих компоненти, губитак снаге између компоненти система од 1500В ће се повећати, али нема квантитативних прорачуна може се направити.Број приступних канала једног претварача је повећан са 12 на 18, али је број МППТ канала за праћење инвертора повећан са 6 на 9 како би се осигурало да 2 гране одговарају 1 МППТ.Према томе, између низова Губитак МППТ се неће повећати.

2. Формула за израчунавање губитака у линији једносмерне и наизменичне струје: К губитак=И2Р=(П/У)2Р= ρ(П/У)2(Л/С)1)

Табела за израчунавање губитака у линији једносмерне струје: однос губитака у линији једносмерне струје једне гране

Кроз горе наведене теоријске прорачуне, утврђено је да је губитак на линији једносмерне струје у систему од 1500В 0,765 пута већи од система од 1000В, што је еквивалентно смањењу ДЦ линије за 23,5%.

Табела за прорачун губитака на линији наизменичне струје: Однос губитака на линији наизменичне струје једног претварача

Кроз горе наведене теоријске прорачуне, утврђено је да је губитак на линији једносмерне струје у систему од 1500 В 0,263 пута већи од система од 1000 В, што је еквивалентно смањењу од 73,7% губитка на линији наизменичне струје.

3. Стварни подаци случаја Пошто се губитак неусклађености између компоненти не може израчунати квантитативно, а стварно окружење је одговорније, стварни случај се користи за даље објашњење.Овај чланак користи стварне податке о производњи електричне енергије из треће серије првог пројекта, а време прикупљања података је од маја до јуна 2019, укупно 2 месеца података.

Поређење производње електричне енергије између 1000В и 1500В система

Из горње табеле се може утврдити да је на истом месту пројекта, коришћењем истих компоненти, производа произвођача инвертера и истог начина уградње носача, у периоду од маја до јуна 2019. године, сати производње електричне енергије система 1500В су 1,55% већи од система од 1000В.Може се видети да иако ће повећање броја једноструких компоненти повећати губитак неусклађености између компоненти, може смањити губитак на линији једносмерне струје за око 23,5% и губитак на линији наизменичне струје за око 73,7%.Систем од 1500В може повећати производњу електричне енергије пројекта.

4. Свеобухватна анализа

Кроз претходну анализу, може се открити да се систем од 1500В упоређује са традиционалним системом од 1000В:

1) Можеуштедите око 0,1 јуана/В трошкова система;

2) Иако ће повећање броја компоненти једног низа повећати губитак неусклађености између компоненти, може смањити око 23,5% губитка на линији једносмерне струје и око 73,7% губитка на линији наизменичне струје, исистем од 1500В ће повећати производњу електричне енергије пројекта.Због тога се трошак електричне енергије може у одређеној мери смањити.Према Донг Ксиаокингу, декану Института за енергетски инжењеринг Хебеи, више од 50% планова за пројектовање фотонапонских пројеката на земљи које је институт завршио ове године је одабрало 1500В;очекује се да ће удео 1500В у земаљским електранама широм земље у 2019. години достићи око 35%;она ће се додатно повећати у 2020. Међународно позната консултантска организација ИХС Маркит дала је оптимистичнију прогнозу.У свом извештају о глобалној анализи тржишта фотонапонских 1500В, они су истакли да ће глобална скала фотонапонских електрана од 1500В премашити 100ГВ у наредне две године.

Прогноза удела од 1500В у глобалним земаљским електранама

Несумњиво, како светска фотонапонска индустрија убрзава процес субвенционисања, и екстремну потеру за трошком електричне енергије, све више ће се примењивати 1500В као техничко решење које може да смањи цену електричне енергије.

Складиштење енергије од 1500 В ће постати маинстреам у будућности

У јулу 2014. године, инвертер система СМА 1500В је примењен у фотонапонском пројекту од 3,2МВ у индустријском парку Кассел, Немачка.

У септембру 2014. године, фотонапонски модули Трина Солар са двоструким стаклом добили су први 1500В ПИД сертификат који је издао ТУВ Рхеинланд у Кини.

У новембру 2014. Лонгма Тецхнологи је завршила развој система ДЦ1500В.

У априлу 2015. године, ТУВ Рхеинланд Гроуп је одржала 2015. семинар „Сертификацију фотонапонских модула/делова 1500В“.

У јуну 2015, Пројои је лансирао ПЕДС серију фотонапонских ДЦ прекидача за 1500В фотонапонске системе.

У јулу 2015, Иингли Цомпани је најавила развој склопа алуминијумског оквира са максималним напоном система од 1500 волти, посебно за земаљске електране.

……

Произвођачи у свим секторима фотонапонске индустрије активно лансирају производе система 1500В.Зашто се све чешће помиње „1500В“?Да ли заиста долази ера фотонапонских система од 1500 В?

Високи трошкови производње електричне енергије дуго су били један од главних разлога који ограничавају развој фотонапонске индустрије.Како смањити цену по киловат-сату фотонапонских система и побољшати ефикасност производње енергијеје постало кључно питање фотонапонске индустрије.1500В и чак виши системи значе ниже системске трошкове.Компоненте као што су фотонапонски модули и ДЦ прекидачи, посебно инвертори, играју виталну улогу.

Предности фотонапонског инвертера од 1500В

Повећањем улазног напона, дужина сваког низа се може повећати за 50%, што може смањити број једносмерних каблова повезаних на инвертер и број претварача комбиноване кутије.Истовремено, комбиноване кутије, инвертори, трансформатори итд. Повећава се густина снаге електричне опреме, смањује се обим, а смањује се и оптерећење транспорта и одржавања, што доприноси смањењу трошкова фотонапонске система.

Повећањем напона на излазној страни може се повећати густина снаге претварача.Под истим нивоом струје, снага се може скоро удвостручити.Већи ниво улазног и излазног напона може смањити губитак системског ДЦ кабла и губитак трансформатора, чиме се повећава ефикасност производње енергије.

Избор фотонапонског претварача 1500В

Из електричне перспективе, сусрет са 1500В је релативно једноставнији од пробијања технологије од 1500В за модулне производе.На крају крајева, сви горе поменути производи су развијени из зреле индустрије да би подржали фотонапон.С обзиром на подземну железницу од 1500ВДЦ, претварачи вучних возила, уређаји за напајање неће постати проблем при одабиру, укључујући Митсубисхи, Инфинеон итд. имају уређаје за напајање изнад 2000В, кондензатори се могу повезати у серију за повећање нивоа напона, а сада и Пројои итд. Са лансирањем прекидача од 1500В, различити произвођачи компоненти, ЈА Солар, Цанадиан Солар и Трина су сви лансирали компоненте од 1500В.Избор целог инвертерског система неће представљати проблем.

Из перспективе панела батерија, низ од 22 панела се обично користи за 1000В, а низ панела за систем од 1500В треба да буде око 33. Према температурним карактеристикама компоненти, максимални напон тачке напајања биће око 26 -37В.Опсег МПП напона компоненти низа биће око 850-1220В, а најнижи напон претворен у наизменичну страну је 810/1,414=601В.Узимајући у обзир флуктуацију од 10% и рано јутро и ноћ, склониште и друге факторе, генерално ће се дефинисати на око 450-550.Ако је струја прениска, струја ће бити превелика и топлота ће бити превелика.У случају централизованог претварача, излазни напон је око 300В и струја око 1000А на 1000ВДЦ, а излазни напон је 540В на 1500ВДЦ, а излазна струја је око 1100А.Разлика није велика, тако да тренутни ниво избора уређаја неће бити превише различит, али је ниво напона повећан.У наставку ће се расправљати о напону излазне стране као 540В.

Примена соларног инвертера 1500В у фотонапонској електрани

За велике земаљске електране, земаљске електране су чисти претварачи повезани на мрежу, а главни претварачи који се користе су централизовани, дистрибуирани и струјни претварачи велике снаге.Када се користи систем од 1500В, губитак ДЦ линије ће се смањити, а ефикасност претварача ће се такође повећати.Очекује се да ће се ефикасност читавог система повећати за 1,5%-2%, јер ће на излазној страни претварача бити појачани трансформатор за централно појачавање напона за пренос енергије у мрежу без потребе за Мајор измене плана система.

Узмимо пројекат од 1МВ као пример (сваки низ је модул од 250В)