کیا 1500V سسٹم فوٹوولٹک سسٹم کی فی کلو واٹ گھنٹے کی لاگت کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے؟

غیر ملکی یا ملکی سے قطع نظر، 1500V سسٹم کی درخواست کا تناسب بڑھ رہا ہے۔IHS کے اعدادوشمار کے مطابق، 2018 میں، غیر ملکی بڑے زمینی پاور اسٹیشنوں میں 1500V کی درخواست 50% سے تجاوز کر گئی ہے۔ابتدائی اعدادوشمار کے مطابق، 2018 میں فرنٹ رنرز کے تیسرے بیچ میں، 1500V کی درخواست کا تناسب 15% اور 20% کے درمیان تھا۔کیا 1500V سسٹم پراجیکٹ کی فی کلو واٹ فی گھنٹہ لاگت کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے؟یہ مقالہ نظریاتی حسابات اور اصل کیس ڈیٹا کے ذریعے دو وولٹیج کی سطحوں کی معاشیات کا تقابلی تجزیہ کرتا ہے۔

1. بنیادی ڈیزائن پلان

1500V سسٹم کی لاگت کی سطح کا تجزیہ کرنے کے لیے، ایک روایتی ڈیزائن اسکیم کو اپنایا جاتا ہے، اور روایتی 1000V سسٹم کی لاگت کا موازنہ انجینئرنگ کی مقدار کے مطابق کیا جاتا ہے۔

حساب کتاب کی بنیاد

(1) گراؤنڈ پاور اسٹیشن، فلیٹ ٹیرین، نصب شدہ صلاحیت زمینی رقبے کے لحاظ سے محدود نہیں ہے۔

(2) پراجیکٹ سائٹ کے انتہائی اعلی درجہ حرارت اور انتہائی کم درجہ حرارت کو 40℃ اور -20℃ کے مطابق سمجھا جائے گا۔

(3)منتخب اجزاء اور انورٹرز کے کلیدی پیرامیٹرزمندرجہ ذیل ہیں.

1500V نظام کی سرمایہ کاری کا ڈھانچہ

تقابلی تجزیہ کے ذریعے، یہ پایا جاتا ہے کہ روایتی 1000V سسٹم کے مقابلے میں، 1500V سسٹم سسٹم کی لاگت کا تقریباً 0.1 یوآن/W بچاتا ہے۔

3. بجلی کی پیداوار پر 1500V کا اثر

حساب کی بنیاد:

ایک ہی ماڈیول کا استعمال کرتے ہوئے، ماڈیول کے فرق کی وجہ سے بجلی کی پیداوار میں کوئی فرق نہیں پڑے گا۔ایک فلیٹ خطہ کو فرض کرتے ہوئے، ٹپوگرافی تبدیلیوں کی وجہ سے کوئی سایہ نہیں ہو گا۔
بجلی کی پیداوار میں فرق بنیادی طور پر دو عوامل پر مبنی ہے:ماڈیول اور سٹرنگ کے درمیان مماثل نقصان، DC لائن نقصان اور AC لائن نقصان.

1. اجزاء اور تاروں کے درمیان مماثلت کا نقصان ایک شاخ میں سیریز کے اجزاء کی تعداد 22 سے بڑھا کر 34 کر دی گئی ہے۔ مختلف اجزاء کے درمیان ±3W پاور انحراف کی وجہ سے، 1500V سسٹم کے اجزاء کے درمیان بجلی کا نقصان بڑھ جائے گا، لیکن کوئی مقداری حساب کتاب نہیں بنایاجاسکتاہے.سنگل انورٹر کے ایکسیس چینلز کی تعداد 12 سے بڑھا کر 18 کر دی گئی ہے، لیکن انورٹر کے MPPT ٹریکنگ چینلز کی تعداد 6 سے بڑھا کر 9 کر دی گئی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ 2 برانچیں 1 MPPT سے مطابقت رکھتی ہیں۔لہذا، تاروں کے درمیان MPPT نقصان نہیں بڑھے گا۔

2. DC اور AC لائن نقصان کے لیے حساب کا فارمولا: Q loss=I2R=(P/U)2R= ρ(P/U)2(L/S)1)

DC لائن نقصان کا حساب کتاب: ایک شاخ کا DC لائن نقصان کا تناسب

مندرجہ بالا نظریاتی حسابات کے ذریعے، یہ پتہ چلا ہے کہ 1500V سسٹم کا DC لائن نقصان 1000V سسٹم کے مقابلے میں 0.765 گنا ہے، جو DC لائن نقصان میں 23.5% کمی کے برابر ہے۔

AC لائن نقصان کے حساب کتاب کی میز: واحد انورٹر کا AC لائن نقصان کا تناسب

مندرجہ بالا نظریاتی حسابات کے ذریعے، یہ پتہ چلا ہے کہ 1500V سسٹم کا DC لائن نقصان 1000V سسٹم کے مقابلے میں 0.263 گنا ہے، جو AC لائن نقصان کے 73.7% کی کمی کے برابر ہے۔

3. اصل کیس کا ڈیٹا چونکہ اجزاء کے درمیان مماثلت کے نقصان کو مقداری حساب سے نہیں لگایا جا سکتا، اور اصل ماحول زیادہ ذمہ دار ہوتا ہے، اس لیے اصل کیس کو مزید وضاحت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔یہ مضمون فرنٹ رنر پروجیکٹ کے تیسرے بیچ کے اصل پاور جنریشن ڈیٹا کا استعمال کرتا ہے، اور ڈیٹا اکٹھا کرنے کا وقت مئی سے جون 2019 تک ہے، کل 2 ماہ کا ڈیٹا۔

1000V اور 1500V سسٹمز کے درمیان بجلی کی پیداوار کا موازنہ

مندرجہ بالا جدول سے، یہ معلوم کیا جا سکتا ہے کہ ایک ہی پروجیکٹ سائٹ پر، ایک ہی اجزاء، انورٹر مینوفیکچررز کی مصنوعات، اور ایک ہی بریکٹ کی تنصیب کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے، مئی سے جون 2019 کے دوران، 1500V سسٹم کے بجلی پیدا کرنے کے اوقات 1000V سسٹم سے 1.55% زیادہ ہیں۔یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اگرچہ سنگل سٹرنگ اجزاء کی تعداد میں اضافے سے اجزاء کے درمیان مماثلت کے نقصان میں اضافہ ہو جائے گا، لیکن یہ DC لائن کے نقصان کو تقریباً 23.5% اور AC لائن کے نقصان کو تقریباً 73.7% تک کم کر سکتا ہے۔1500V سسٹم منصوبے کی بجلی کی پیداوار کو بڑھا سکتا ہے۔

4. جامع تجزیہ

پچھلے تجزیہ کے ذریعے، یہ پایا جا سکتا ہے کہ 1500V سسٹم کا موازنہ روایتی 1000V سسٹم سے کیا جاتا ہے:

1) یہ کر سکتا ہے۔سسٹم کی لاگت کا تقریباً 0.1 یوآن/W بچائیں۔;

2) اگرچہ سنگل سٹرنگ اجزاء کی تعداد میں اضافے سے اجزاء کے درمیان مماثلت کے نقصان میں اضافہ ہو گا، لیکن یہ ڈی سی لائن نقصان کے تقریباً 23.5 فیصد اور AC لائن کے نقصان کے تقریباً 73.7 فیصد کو کم کر سکتا ہے، اور1500V سسٹم منصوبے کی بجلی کی پیداوار میں اضافہ کرے گا۔.اس لیے بجلی کی قیمت کو ایک حد تک کم کیا جا سکتا ہے۔ہیبی انرجی انجینئرنگ انسٹی ٹیوٹ کے ڈین ڈونگ ژاؤ کنگ کے مطابق، اس سال انسٹی ٹیوٹ کی جانب سے مکمل کیے گئے گراؤنڈ فوٹوولٹک پروجیکٹ کے ڈیزائن کے 50 فیصد سے زیادہ منصوبوں نے 1500V کا انتخاب کیا ہے۔توقع ہے کہ 2019 میں ملک بھر میں زمینی بجلی گھروں میں 1500V کا حصہ تقریباً 35% تک پہنچ جائے گا۔2020 میں اس میں مزید اضافہ ہوگا۔اپنی 1500V عالمی فوٹو وولٹک مارکیٹ تجزیہ رپورٹ میں، انہوں نے نشاندہی کی کہ عالمی 1500V فوٹو وولٹک پاور سٹیشن کا پیمانہ اگلے دو سالوں میں 100GW سے تجاوز کر جائے گا۔

عالمی زمینی پاور اسٹیشنوں میں 1500V کے تناسب کی پیشن گوئی

بلاشبہ، جیسا کہ عالمی فوٹو وولٹک صنعت سبسڈی کے عمل کو تیز کرتی ہے، اور بجلی کی قیمت کے انتہائی حصول میں، 1500V تکنیکی حل کے طور پر جو بجلی کی قیمت کو کم کر سکتا ہے زیادہ سے زیادہ لاگو کیا جائے گا۔

1500V توانائی کا ذخیرہ مستقبل میں مرکزی دھارے میں شامل ہو جائے گا۔

جولائی 2014 میں، SMA 1500V سسٹم کا انورٹر کاسل انڈسٹریل پارک، جرمنی میں 3.2 میگاواٹ کے فوٹو وولٹک پروجیکٹ میں لگایا گیا تھا۔

ستمبر 2014 میں، Trina Solar کے ڈبل گلاس فوٹو وولٹک ماڈیولز کو پہلا 1500V PID سرٹیفکیٹ موصول ہوا جو چین میں TUV Rheinland نے جاری کیا تھا۔

نومبر 2014 میں، لانگما ٹیکنالوجی نے DC1500V سسٹم کی ترقی مکمل کی۔

اپریل 2015 میں، TUV Rheinland Group نے 2015 "Photovoltaic Modules/Parts 1500V سرٹیفیکیشن" سیمینار کا انعقاد کیا۔

جون 2015 میں، Projoy نے 1500V فوٹو وولٹک سسٹمز کے لیے فوٹو وولٹک ڈی سی سوئچز کی PEDS سیریز کا آغاز کیا۔

جولائی 2015 میں، ینگلی کمپنی نے 1500 وولٹ کے زیادہ سے زیادہ سسٹم وولٹیج کے ساتھ ایلومینیم فریم اسمبلی تیار کرنے کا اعلان کیا، خاص طور پر زمینی بجلی گھروں کے لیے۔

……

فوٹو وولٹک صنعت کے تمام شعبوں میں مینوفیکچررز فعال طور پر 1500V سسٹم پروڈکٹس شروع کر رہے ہیں۔"1500V" کا ذکر زیادہ سے زیادہ کیوں کیا جا رہا ہے؟کیا واقعی 1500V فوٹوولٹک سسٹمز کا دور آ رہا ہے؟

ایک طویل عرصے سے، اعلی بجلی کی پیداواری لاگت فوٹو وولٹک صنعت کی ترقی کو محدود کرنے کی ایک اہم وجہ رہی ہے۔فوٹو وولٹک سسٹمز کی فی کلو واٹ فی گھنٹہ لاگت کو کیسے کم کیا جائے اور بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی کو بہتر بنایا جائے۔فوٹوولٹک صنعت کا بنیادی مسئلہ بن گیا ہے۔1500V اور اس سے بھی زیادہ سسٹم کا مطلب کم سسٹم لاگت ہے۔فوٹو وولٹک ماڈیولز اور ڈی سی سوئچ جیسے اجزاء، خاص طور پر انورٹرز، ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔

1500V فوٹوولٹک انورٹر کے فوائد

ان پٹ وولٹیج کو بڑھا کر، ہر سٹرنگ کی لمبائی میں 50% اضافہ کیا جا سکتا ہے، جس سے انورٹر سے منسلک DC کیبلز کی تعداد اور کمبینر باکس انورٹرز کی تعداد کم ہو سکتی ہے۔ایک ہی وقت میں، کمبینر بکس، انورٹرز، ٹرانسفارمرز وغیرہ۔ برقی آلات کی طاقت کی کثافت بڑھ جاتی ہے، حجم کم ہوتا ہے، اور نقل و حمل اور دیکھ بھال کے کام کا بوجھ بھی کم ہوتا ہے، جو فوٹو وولٹک کی لاگت میں کمی کے لیے سازگار ہے۔ نظام

آؤٹ پٹ سائیڈ وولٹیج کو بڑھا کر، انورٹر کی پاور کثافت کو بڑھایا جا سکتا ہے۔اسی موجودہ سطح کے تحت، بجلی تقریباً دوگنی ہو سکتی ہے۔زیادہ ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کی سطح سسٹم ڈی سی کیبل کے نقصان اور ٹرانسفارمر کے نقصان کو کم کر سکتی ہے، اس طرح بجلی کی پیداوار کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

1500V فوٹوولٹک انورٹر کا انتخاب

برقی نقطہ نظر سے، 1500V کو پورا کرنا ماڈیول پروڈکٹس کے لیے 1500V ٹیکنالوجی کو توڑنے سے نسبتاً آسان ہے۔بہر حال، اوپر دی گئی تمام مصنوعات فوٹو وولٹک کو سپورٹ کرنے کے لیے ایک بالغ صنعت سے تیار کی گئی ہیں۔1500VDC سب وے کے پیش نظر، ٹریکشن وہیکل انورٹرز، پاور ڈیوائسز سلیکشن کا مسئلہ نہیں بنیں گی، بشمول مٹسوبشی، انفائنون وغیرہ کے پاور ڈیوائسز 2000V سے اوپر ہیں، وولٹیج کی سطح کو بڑھانے کے لیے کیپسیٹرز کو سیریز میں منسلک کیا جا سکتا ہے، اور اب Projoy وغیرہ کے ذریعے۔ 1500V سوئچ کے لانچ ہونے کے ساتھ، مختلف اجزاء کے مینوفیکچررز، JA Solar، Canadian Solar، اور Trina نے سبھی 1500V اجزاء لانچ کیے ہیں۔پورے انورٹر سسٹم کے انتخاب میں کوئی مسئلہ نہیں ہوگا۔

بیٹری پینل کے نقطہ نظر سے، 1000V کے لیے عام طور پر 22 پینلز کی ایک تار استعمال کی جاتی ہے، اور 1500V سسٹم کے لیے پینلز کی ایک تار تقریباً 33 ہونی چاہیے۔ اجزاء کے درجہ حرارت کی خصوصیات کے مطابق، زیادہ سے زیادہ پاور پوائنٹ وولٹیج تقریباً 26 ہو گا۔ -37Vسٹرنگ کے اجزاء کی MPP وولٹیج کی حد 850-1220V کے لگ بھگ ہوگی، اور AC سائیڈ میں تبدیل ہونے والا سب سے کم وولٹیج 810/1.414=601V ہے۔10% اتار چڑھاؤ اور صبح اور رات، پناہ گاہ اور دیگر عوامل کو مدنظر رکھتے ہوئے، اسے عام طور پر تقریباً 450-550 پر بیان کیا جائے گا۔اگر کرنٹ بہت کم ہے تو کرنٹ بہت زیادہ ہو گا اور گرمی بہت زیادہ ہو گی۔سنٹرلائزڈ انورٹر کی صورت میں، آؤٹ پٹ وولٹیج تقریباً 300V ہے اور کرنٹ 1000VDC پر تقریباً 1000A ہے، اور آؤٹ پٹ وولٹیج 1500VDC پر 540V ہے، اور آؤٹ پٹ کرنٹ تقریباً 1100A ہے۔فرق بڑا نہیں ہے، اس لیے ڈیوائس کے انتخاب کی موجودہ سطح بہت مختلف نہیں ہوگی، لیکن وولٹیج کی سطح بڑھ گئی ہے۔ذیل میں 540V کے طور پر آؤٹ پٹ سائیڈ وولٹیج پر تبادلہ خیال کیا جائے گا۔

فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن میں 1500V سولر انورٹر کا اطلاق

بڑے پیمانے پر گراؤنڈ پاور اسٹیشنز کے لیے، گراؤنڈ پاور اسٹیشن خالص گرڈ سے منسلک انورٹرز ہوتے ہیں، اور استعمال ہونے والے مرکزی انورٹرز مرکزی، تقسیم شدہ اور ہائی پاور سٹرنگ انورٹرز ہوتے ہیں۔جب 1500V سسٹم استعمال کیا جائے گا تو DC لائن کا نقصان کم ہوگا، انورٹر کی کارکردگی بھی بڑھے گی۔پورے سسٹم کی کارکردگی میں 1.5%-2% اضافے کی توقع ہے، کیونکہ انورٹر کے آؤٹ پٹ سائیڈ پر ایک سٹیپ اپ ٹرانسفارمر ہو گا تاکہ مرکزی طور پر وولٹیج کو بڑھایا جا سکے تاکہ بجلی کو گرڈ تک پہنچایا جا سکے۔ سسٹم پلان میں تبدیلیاں۔

مثال کے طور پر 1MW پروجیکٹ لیں (ہر تار 250W ماڈیولز ہے)