Xorijiy yoki mahalliy bo'lishidan qat'i nazar, 1500V tizimining dastur nisbati ortib bormoqda.IHS statistik ma'lumotlariga ko'ra, 2018 yilda xorijiy yirik yerosti elektr stantsiyalarida 1500V ni qo'llash 50% dan oshdi;Dastlabki statistik ma'lumotlarga ko'ra, 2018 yildagi uchinchi partiyalar orasida 1500V ni qo'llash ulushi 15% dan 20% gacha bo'lgan.1500V tizimi loyihaning har bir kilovatt-soat narxini samarali ravishda kamaytirishi mumkinmi?Ushbu maqola nazariy hisob-kitoblar va haqiqiy holat ma'lumotlari orqali ikki kuchlanish darajasining iqtisodini qiyosiy tahlil qiladi.
1500V tizimining xarajat darajasini tahlil qilish uchun an'anaviy dizayn sxemasi qabul qilinadi va an'anaviy 1000V tizimining narxi muhandislik miqdori bo'yicha taqqoslanadi.
(1) er osti elektr stantsiyasi, tekis erlar, o'rnatilgan quvvat er maydoni bilan cheklanmaydi;
(2) Loyiha maydonining haddan tashqari yuqori harorati va o'ta past harorati 40 ℃ va -20 ℃ ga muvofiq hisobga olinishi kerak.
(3) Thetanlangan komponentlar va invertorlarning asosiy parametrlariquyidagilardir.
Turi | Nominal quvvat (kVt) | Maksimal chiqish kuchlanishi (V) | MPPT kuchlanish diapazoni (V) | Maksimal kirish oqimi (A) | Kirish soni | Chiqish kuchlanishi (V) |
1000V tizimi | 75 | 1000 | 200 ~ 1000 | 25 | 12 | 500 |
1500V tizimi | 175 | 1500 | 600 ~ 1500 | 26 | 18 | 800 |
22 dona 310 Vt quvvatga ega ikki tomonlama fotovoltaik modullar 6,82 kVt tarmoq sxemasini tashkil qiladi, 2 ta shoxchalar kvadrat massivni tashkil qiladi, 240 ta filial jami 120 kvadrat massivni tashkil qiladi va 20 75 kVt inverterni kiritadi (1,09 marta doimiy oqim oxirida ortiqcha vazn, orqa tarafdagi daromad 15 ni hisobga olgan holda) 1,6368 MVt quvvatga ega energiya ishlab chiqarish blokini tashkil qilish uchun %, bu 1,25 baravar oshirib yuborish).Komponentlar 4 * 11 ga muvofiq gorizontal ravishda o'rnatiladi va old va orqa ikkita ustunlar braketni tuzatish uchun ishlatiladi.
34 dona 310 Vt quvvatli ikki tomonlama fotovoltaik modullar 10,54 kVt tarmoq sxemasini tashkil qiladi, 2 ta filial kvadrat qatorni tashkil qiladi, 324 ta shoxchalar, jami 162 kvadrat massivlar, 18 175 kVt inverterni kiriting (1,08 marta shahar oxiri ortiqcha vazn, orqa tarafdagi daromad) 15% ni hisobga olsak, 3,415 MVt quvvatga ega energiya ishlab chiqarish blokini tashkil qilish uchun 1,25 marta ortiqcha ta'minlash).Komponentlar 4 * 17 ga ko'ra gorizontal ravishda o'rnatiladi va old va orqa ikkita ustunlar qavs bilan o'rnatiladi.
Yuqoridagi dizayn sxemasiga ko'ra, 1500V tizimi va an'anaviy 1000V tizimining muhandislik miqdori va narxi quyidagicha taqqoslanadi va tahlil qilinadi.
Investitsiyalar tarkibi | birlik | model | iste'mol | Birlik narxi (yuan) | Umumiy narx (o'n ming yuan) |
modul | y | 310 Vt | 5280 | 635,5 | 335.544 |
Inverter | y | 75 kVt | 20 | 17250 | 34.5 |
Qavs | y | 70,58 | 8500 | 59.993 | |
Quti tipidagi podstansiya | y | 1600kVA | 1 | 190 000 | 19 |
DC kabel | m | PV1-F 1000DC-1*4mm² | 17700 | 3 | 5.310 |
AC kabeli | m | 0,6/1KV-ZC-YJV22-3*35mm² | 2350 | 69.2 | 16.262 |
Quti tipidagi podstansiya asoslari | y | 1 | 16000 | 1.600 | |
Qoziq poydevori | mí | 1680 | 340 | 57.120 | |
modul o'rnatish | y | 5280 | 10 | 5.280 | |
Inverterni o'rnatish | y | 20 | 500 | 1.000 | |
Quti tipidagi podstansiyani o'rnatish | y | 1 | 10000 | 1 | |
DC tokni yotqizish | m | PV1-F 1000DC-1*4mm² | 17700 | 1 | 1.77 |
AC kabelini yotqizish | m | 0,6/1KV-ZC-YJV22-3*35mm² | 2350 | 6 | 1.41 |
Jami (o'n ming yuan) | 539.789 | ||||
O'rtacha birlik narxi (yuan/Vt) | 3.298 |
1000V tizimining sarmoyaviy tuzilishi
Investitsiyalar tarkibi | birlik | model | iste'mol | Birlik narxi (yuan) | Umumiy narx (o'n ming yuan) |
modul | y | 310 Vt | 11016 | 635,5 | 700.0668 |
Inverter | y | 175 kVt | 18 | 38500 | 69.3 |
Qavs | y | 145.25 | 8500 | 123.4625 | |
Quti tipidagi podstansiya | y | 3150 kVA | 1 | 280 000 | 28 |
DC kabel | m | PV 1500DC-F-1*4mm² | 28400 | 3.3 | 9.372 |
AC kabeli | m | 1.8/3KV-ZC-YJV22-3*70mm² | 2420 | 126.1 | 30.5162 |
Quti tipidagi podstansiya asoslari | y | 1 | 18000 | 1.8 | |
Qoziq poydevori | mí | 3240 | 340 | 110.16 | |
modul o'rnatish | y | 11016 | 10 | 11.016 | |
Inverterni o'rnatish | y | 18 | 800 | 1.44 | |
Quti tipidagi podstansiyani o'rnatish | y | 1 | 1200 | 0,12 | |
DC tokni yotqizish | m | PV 1500DC-F-1*4mm² | 28400 | 1 | 2.84 |
AC kabelini yotqizish | m | 1.8/3KV-ZC-YJV22-3*70mm² | 2420 | 8 | 1.936 |
Jami (o'n ming yuan) | 1090.03 | ||||
O'rtacha birlik narxi (yuan/Vt) | 3.192 |
1500V tizimining sarmoyaviy tuzilishi
Qiyosiy tahlil natijasida, an'anaviy 1000V tizimi bilan solishtirganda, 1500V tizimi tizim narxini taxminan 0,1 yuan / Vt tejaydi.
Hisoblash asosi:
Xuddi shu moduldan foydalangan holda, modul farqlari tufayli energiya ishlab chiqarishda farq bo'lmaydi;tekis erni faraz qilsak, topografiya o'zgarishi sababli soya oklyuziyasi bo'lmaydi.
Elektr ishlab chiqarishdagi farq asosan ikki omilga asoslanadi:modul va satr o'rtasidagi mos kelmaslik yo'qolishi, DC liniyasining yo'qolishi va AC liniyasining yo'qolishi.
1. Komponentlar va satrlar o'rtasidagi mos kelmaslik yo'qolishi Bitta tarmoqdagi ketma-ket komponentlar soni 22 dan 34 gacha oshirildi. Turli komponentlar orasidagi ± 3 Vt quvvat og'ishi tufayli 1500 V tizim komponentlari o'rtasidagi quvvat yo'qotilishi ortadi, ammo miqdoriy hisoblar yo'q. qilish mumkin.Yagona invertorning kirish kanallari soni 12 dan 18 taga ko'paytirildi, lekin 2 ta filial 1 MPPT ga to'g'ri kelishini ta'minlash uchun inverterning MPPT kuzatuv kanallari soni 6 dan 9 tagacha oshirildi.Shuning uchun, satrlar orasida MPPT yo'qolishi oshmaydi.
2. Doimiy va oʻzgaruvchan tok yoʻqotishlarini hisoblash formulasi: Q yoʻqolishi=I2R=(P/U)2R= r(P/U)2(L/S)1)
DC liniyasini yo'qotishni hisoblash jadvali: bitta filialning DC liniyasi yo'qotish nisbati
Tizim turi | P/kVt | U/V | L/m | Tel diametri / mm | S nisbati | Chiziqni yo'qotish nisbati |
1000V tizimi | 6.82 | 739.2 | 74,0 | 4.0 | ||
1500V tizimi | 10.54 | 1142.4 | 87.6 | 4.0 | ||
nisbat | 1.545 | 1.545 | 1.184 | 1 | 1 | 1.84 |
Yuqoridagi nazariy hisob-kitoblar orqali 1500V tizimidagi doimiy oqim yo'qolishi 1000V tizimdan 0,765 martaga teng ekanligi aniqlandi, bu doimiy oqim yo'qotilishining 23,5% ga qisqarishiga teng.
AC liniyasini yo'qotishni hisoblash jadvali: bitta inverterning AC liniyasini yo'qotish nisbati
Tizim turi | Bitta filialning DC liniyasini yo'qotish nisbati | Filiallar soni | masshtab/MVt |
1000V tizimi | 240 | 1.6368 | |
1500V tizimi | 324 | 3.41469 | |
nisbat | 1.184 | 1.35 | 2.09 |
Yuqoridagi nazariy hisob-kitoblar orqali 1500V tizimidagi doimiy oqim yo'qolishi 1000V tizimga nisbatan 0,263 martaga teng ekanligi aniqlandi, bu AC liniyasining yo'qolishining 73,7% ga kamayishiga teng.
3. Haqiqiy holat ma'lumotlari Komponentlar o'rtasidagi nomuvofiqlik yo'qotilishi miqdoriy jihatdan hisoblab bo'lmaydiganligi sababli va haqiqiy muhit yanada mas'uliyatli bo'lgani uchun, qo'shimcha tushuntirish uchun haqiqiy holatdan foydalaniladi.Ushbu maqola oldingi loyihaning uchinchi partiyasining haqiqiy energiya ishlab chiqarish ma'lumotlaridan foydalanadi va ma'lumotlarni yig'ish vaqti 2019 yil maydan iyungacha, jami 2 oylik ma'lumotlar.
loyiha | 1000V tizimi | 1500V tizimi |
Komponent modeli | Yijing 370Wp ikki yuzli modul | Yijing 370Wp ikki yuzli modul |
Qavs shakli | Yassi bir o'qni kuzatish | Yassi bir o'qni kuzatish |
Inverter modeli | SUN2000-75KTL-C1 | SUN2000-100KTL |
Ekvivalent foydalanish soatlari | 394,84 soat | 400,96 soat |
1000V va 1500V tizimlari o'rtasida energiya ishlab chiqarishni taqqoslash
Yuqoridagi jadvaldan ma'lum bo'lishicha, xuddi shu loyiha uchastkasida bir xil komponentlar, inverter ishlab chiqaruvchilari mahsulotlari va bir xil qavslarni o'rnatish usulidan foydalangan holda, 2019 yil may oyidan iyun oyigacha bo'lgan davrda 1500V tizimining elektr energiyasini ishlab chiqarish soatlari 1000V tizimdan 1,55% yuqori.Ko'rinib turibdiki, bir qatorli komponentlar sonining ko'payishi komponentlar o'rtasidagi mos kelmaslik yo'qotilishini oshirsa ham, u DC liniyasining yo'qolishini taxminan 23,5% ga va AC liniyasining yo'qolishini taxminan 73,7% ga kamaytirishi mumkin.1500V tizimi loyihaning energiya ishlab chiqarishni oshirishi mumkin.
Oldingi tahlil orqali 1500V tizimi an'anaviy 1000V tizim bilan solishtirilganligini aniqlash mumkin:
1) mumkintaxminan 0,1 yuan/Vt tizim narxini tejang;
2) Yagona simli komponentlar sonining ko'payishi komponentlar o'rtasidagi mos kelmaslik yo'qotilishini oshirishiga qaramasdan, u DC liniyasi yo'qolishining taxminan 23,5% va AC liniyasi yo'qolishining taxminan 73,7% ni kamaytirishi mumkin va1500V tizimi loyihaning energiya ishlab chiqarishni oshiradi.Shu sababli, elektr energiyasining narxi ma'lum darajada kamayishi mumkin.Xebey Energetika muhandislik instituti dekani Dong Xiaoqingning so'zlariga ko'ra, bu yil institut tomonidan yakunlangan er fotovoltaik loyihasini loyihalash rejalarining 50% dan ortig'i 1500V ni tanlagan;2019 yilda butun mamlakat bo'ylab yerosti elektr stantsiyalarida 1500V ulushi taxminan 35% ga yetishi kutilmoqda;2020 yilda u yanada oshadi. Xalqaro mashhur IHS Markit konsalting tashkiloti yanada optimistik prognoz berdi.1500V global fotovoltaik bozor tahlili hisobotida ular kelgusi ikki yil ichida global 1500V fotovoltaik elektr stantsiyasining shkalasi 100GVt dan oshishini ta'kidladilar.
Global er usti elektr stantsiyalarida 1500V nisbati prognozi
Shubhasiz, global fotovoltaik sanoat subsidiyalash jarayonini tezlashtirishi va elektr energiyasining narxini haddan tashqari ta'qib qilish, elektr energiyasining narxini pasaytirishi mumkin bo'lgan texnik yechim sifatida 1500V tobora ko'proq qo'llaniladi.
2014 yil iyul oyida Germaniyaning Kassel sanoat parkida 3,2 MVt quvvatga ega fotovoltaik loyihada SMA 1500V tizimining inverteri qo'llanildi.
2014 yil sentyabr oyida Trina Solar kompaniyasining ikki oynali fotovoltaik modullari Xitoyda TUV Rheinland tomonidan chiqarilgan birinchi 1500V PID sertifikatini oldi.
2014 yil noyabr oyida Longma Technology DC1500V tizimini ishlab chiqishni yakunladi.
2015 yil aprel oyida TUV Rheinland Group 2015 yilda "Fotovoltaik modullar/qismlar 1500V sertifikati" seminarini o'tkazdi.
2015 yil iyun oyida Projoy 1500V fotovoltaik tizimlar uchun PEDS seriyali fotovoltaik DC kalitlarini ishga tushirdi.
2015 yil iyul oyida Yingli kompaniyasi er osti elektr stantsiyalari uchun maksimal tizim kuchlanishi 1500 volt bo'lgan alyuminiy ramka yig'ilishini ishlab chiqishni e'lon qildi.
……
Fotovoltaik sanoatning barcha tarmoqlaridagi ishlab chiqaruvchilar 1500V tizim mahsulotlarini faol ravishda ishga tushirmoqdalar.Nima uchun "1500V" ko'proq va tez-tez tilga olinadi?1500V fotovoltaik tizimlar davri haqiqatan ham keladimi?
Uzoq vaqt davomida yuqori energiya ishlab chiqarish xarajatlari fotovoltaik sanoatning rivojlanishini cheklovchi asosiy sabablardan biri bo'lib kelgan.Fotovoltaik tizimlarning kilovatt-soat narxini qanday kamaytirish va energiya ishlab chiqarish samaradorligini oshirishfotovoltaik sanoatining asosiy muammosiga aylandi.1500V va undan yuqoriroq tizimlar tizim xarajatlarini kamaytiradi.Fotovoltaik modullar va shahar kalitlari, ayniqsa invertorlar kabi komponentlar muhim rol o'ynaydi.
Kirish kuchlanishini oshirish orqali har bir qatorning uzunligi 50% ga oshirilishi mumkin, bu inverterga ulangan shahar kabellari sonini va birlashtiruvchi quti invertorlari sonini kamaytirishi mumkin.Shu bilan birga, kombayn qutilari, invertorlar, transformatorlar va boshqalar elektr jihozlarining quvvat zichligi oshadi, hajmi kamayadi va transport va texnik xizmat ko'rsatishning ish yuki ham kamayadi, bu fotovoltaik xarajatlarni kamaytirishga yordam beradi. tizimlari.
Chiqish tomonidagi kuchlanishni oshirish orqali inverterning quvvat zichligini oshirish mumkin.Xuddi shu oqim darajasida quvvatni deyarli ikki baravar oshirish mumkin.Kirish va chiqish voltajining yuqori darajasi tizimning shahar kabelining yo'qolishini va transformatorning yo'qolishini kamaytirishi mumkin, bu esa energiya ishlab chiqarish samaradorligini oshiradi.
Elektr nuqtai nazaridan, 1500V ni kutib olish modul mahsulotlari uchun 1500V texnologiyasidan o'tishdan ko'ra nisbatan sodda.Axir, yuqorida aytib o'tilgan barcha mahsulotlar fotovoltaiklarni qo'llab-quvvatlash uchun etuk sanoatdan ishlab chiqilgan.1500VDC metrosini hisobga olgan holda, tortish vositasi invertorlari, quvvat qurilmalari tanlov muammosiga aylanmaydi, shu jumladan Mitsubishi, Infineon va boshqalar 2000V dan yuqori quvvat qurilmalariga ega, kondansatörler kuchlanish darajasini oshirish uchun ketma-ket ulanishi mumkin, va endi Projoy tomonidan va hokazo. 1500V kaliti ishga tushirilgandan so'ng, turli komponentlar ishlab chiqaruvchilari, JA Solar, Canadian Solar va Trina 1500V komponentlarini ishga tushirdilar.Barcha inverter tizimini tanlash muammo bo'lmaydi.
Batareya paneli nuqtai nazaridan, odatda 1000V uchun 22 panelli qator ishlatiladi va 1500V tizimi uchun panellar qatori taxminan 33 bo'lishi kerak. Komponentlarning harorat xususiyatlariga ko'ra, maksimal quvvat nuqtasi kuchlanishi 26 atrofida bo'ladi. -37V.Tarmoqli komponentlarning MPP kuchlanish diapazoni 850-1220V atrofida bo'ladi va AC tomoniga aylantirilgan eng past kuchlanish 810/1.414 = 601V ni tashkil qiladi.10% tebranish va erta tong va tun, boshpana va boshqa omillarni hisobga olgan holda, u odatda 450-550 atrofida aniqlanadi.Agar oqim juda past bo'lsa, oqim juda katta bo'ladi va issiqlik juda katta bo'ladi.Markazlashtirilgan inverter bo'lsa, chiqish kuchlanishi taxminan 300V va oqim 1000VDCda taxminan 1000A, chiqish voltaji 1500VDCda 540V va chiqish oqimi taxminan 1100A.Farqi katta emas, shuning uchun qurilma tanlovining joriy darajasi juda boshqacha bo'lmaydi, lekin kuchlanish darajasi oshadi.Quyida chiqish tomonidagi kuchlanish 540V sifatida muhokama qilinadi.
Katta miqyosdagi yerosti elektr stantsiyalari uchun er osti elektr stantsiyalari sof tarmoqqa ulangan invertorlar bo'lib, asosiy invertorlar markazlashtirilgan, taqsimlangan va yuqori quvvatli simli invertorlar ishlatiladi.1500V tizimdan foydalanilganda, shahar liniyasining yo'qolishi kamayadi, inverterning samaradorligi ham oshadi.Butun tizimning samaradorligi 1,5% -2% ga oshishi kutilmoqda, chunki inverterning chiqish tomonida quvvatni tarmoqqa uzatish uchun kuchlanishni markaziy ravishda oshirish uchun asosiy transformator bo'ladi. tizim rejasiga o'zgartirishlar kiritish.
Misol sifatida 1 MVt loyihani oling (har bir qator 250 Vt modullardan iborat)
Dizayn kaskad raqami | Har bir sim uchun quvvat | Parallellar soni | Massiv quvvati | Massivlar soni | |
1000V tizim simli ulanish raqami | 22 dona / ip | 5500 Vt | 181 qator | 110000 Vt | 9 |
1500V tizim simli ulanish raqami | 33 dona / ip | 8250 Vt | 120 qator | 165000 Vt | 6 |
Ko'rinib turibdiki, 1MVt tizim 61 ta simli va 3 ta birlashtiruvchi qutidan foydalanishni qisqartirishi mumkin va DC kabellari kamayadi.Bundan tashqari, iplarni qisqartirish o'rnatish va ishlatish va texnik xizmat ko'rsatish uchun mehnat xarajatlarini kamaytiradi.Ko'rinib turibdiki, 1500V markazlashtirilgan va katta o'lchamli String invertorlari katta hajmdagi yerosti elektr stantsiyalarini qo'llashda katta afzalliklarga ega.
Keng ko'lamli tijorat tomlari uchun elektr energiyasini iste'mol qilish nisbatan katta va zavod jihozlarining xavfsizligi nuqtai nazaridan transformatorlar odatda invertorlar orqasiga qo'shiladi, bu esa 1500V simli invertorlarni asosiy oqimga aylantiradi, chunki umumiy sanoat parklarining tomlari unchalik katta emas. katta.Markazlashtirilgan, sanoat ustaxonasining tomlari tarqoq.Agar markazlashtirilgan inverter o'rnatilgan bo'lsa, kabel juda uzun bo'ladi va qo'shimcha xarajatlar paydo bo'ladi.Shu sababli, yirik sanoat va tijorat uyingizda elektr stantsiyalari tizimlarida keng ko'lamli simli invertorlar asosiy oqimga aylanadi va ularning taqsimlanishi 1500V invertorning afzalliklari, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish va o'rnatish qulayligi va bir nechta MPPT xususiyatlariga ega. va hech bir kombinator qutisi uni asosiy tijorat uyingizda elektr stantsiyalarining asosiy oqimiga aylantiradigan barcha omillar emas.
Tijoriy taqsimlangan 1500V ilovalariga kelsak, quyidagi ikkita yechim qabul qilinishi mumkin:
1. Chiqish kuchlanishi taxminan 480v ga o'rnatiladi, shuning uchun shahar tomonidagi kuchlanish nisbatan past bo'ladi va kuchaytirish davri ko'pincha ishlamaydi.Narxni pasaytirish uchun kuchaytiruvchi sxemani to'g'ridan-to'g'ri olib tashlash mumkinmi?
2. Chiqish tomonidagi kuchlanish 690V da o'rnatiladi, lekin mos keladigan shahar tomoni kuchlanishini oshirish kerak va BOOST davri qo'shilishi kerak, lekin quvvat bir xil chiqish oqimi ostida oshiriladi va shu bilan niqoblangan xarajatlarni kamaytiradi.
Fuqarolik taqsimlangan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun fuqarolik foydalanish o'z-o'zidan ishlatiladi va qolgan quvvat Internetga ulanadi.O'z foydalanuvchilarining kuchlanishi nisbatan past, ularning aksariyati 230V.DC tomoniga aylantirilgan kuchlanish 300V dan ortiq bo'lib, 1500V batareya panellari yordamida Nizomdagi xarajatlarni oshirish va turar-joy tomining maydoni cheklangan, u juda ko'p panellarni o'rnatolmasligi mumkin, shuning uchun 1500V turar-joy tomlari uchun deyarli bozorga ega emas. .Maishiy turdagi, mikro-teskari xavfsizlik, energiya ishlab chiqarish va simli turdagi iqtisod uchun bu ikki turdagi invertorlar uy tipidagi elektr stantsiyasining asosiy mahsuloti bo'ladi.
"1500V shamol energiyasi partiyalarda qo'llanilgan, shuning uchun komponentlar va boshqa komponentlarning narxi va texnologiyasi to'siq bo'lmasligi kerak.Katta hajmdagi fotovoltaik yerosti elektr stantsiyalari hozirgi vaqtda 1000V dan 1500V gacha o'tish davrida.1500V markazlashtirilgan, taqsimlangan, keng miqyosli simli invertorlar (40 ~ 70 kVt) asosiy bozorni egallaydi" Omnik New Energy Technology Co., Ltd. vitse-prezidenti Liu Anjia bashorat qildi: "Katta miqyosdagi tijorat tomlari, 1500V simli invertorlar ko'proq. 1500V/690V yoki 480V past kuchlanishli yoki yuqori kuchlanishli o'rta va past kuchlanishli tarmoqqa ulangan holda muhim afzalliklarga ega bo'ladi va ustun bo'ladi;fuqarolik bozorida hali ham kichik simli invertorlar va mikro-inverslar hukmronlik qilmoqda.