Kas 1500 V süsteem suudab tõhusalt vähendada fotogalvaanilise süsteemi kilovatt-tunni hinda?

Olenemata välismaisest või kodumaisest, 1500 V süsteemi rakenduste osakaal kasvab. IHS statistika järgi ületas 2018. aastal 1500V rakendamine välismaistes suurtes maapealsetes elektrijaamades 50%; Esialgse statistika kohaselt jäi 2018. aasta kolmanda partii esinumbrite hulgas 1500V rakenduste osakaal 15% ja 20% vahele. Kas 1500 V süsteem suudab tõhusalt vähendada projekti ühe kilovatt-tunni maksumust? Selles artiklis tehakse kahe pingetaseme ökonoomika võrdlev analüüs teoreetiliste arvutuste ja tegelike juhtumiandmete abil.

1. Projekteerimise põhiplaan

1500V süsteemi kulutaseme analüüsimiseks võetakse kasutusele tavapärane projekteerimisskeem ja võrreldakse traditsioonilise 1000V süsteemi maksumust vastavalt insenerikogusele.

Arvutamise eeldus

(1) Maapealne elektrijaam, tasane maastik, installeeritud võimsus ei ole maa-alaga piiratud;

(2) Projektiala äärmuslikult kõrget ja äärmuslikult madalat temperatuuri arvestatakse vastavalt 40 ℃ ja -20 ℃.

(3)valitud komponentide ja inverterite põhiparameetridon järgmised.

1500V süsteemi investeerimisstruktuur

Võrdleva analüüsi käigus leiti, et võrreldes traditsioonilise 1000 V süsteemiga säästab 1500 V süsteem süsteemi kulusid umbes 0,1 jüaani/W.

3. 1500 V mõju elektritootmisele

Arvutamise eeldus:

Kasutades sama moodulit, ei ole moodulite erinevuste tõttu elektritootmises erinevusi; eeldades tasast maastikku, ei teki topograafiliste muutuste tõttu varjude oklusiooni.
Elektritootmise erinevus põhineb peamiselt kahel teguril:mooduli ja stringi mittevastavuse kadu, alalisvoolu liini kadu ja vahelduvvoolu liini kadu.

1. Komponentide ja stringide mittevastavuskadu Ühe haru seeriakomponentide arvu on suurendatud 22-lt 34-le. Erinevate komponentide vahelise ±3W võimsushälbe tõttu suureneb võimsuskadu 1500 V süsteemikomponentide vahel, kuid kvantitatiivseid arvutusi pole saab teha. Ühe inverteri juurdepääsukanalite arvu on suurendatud 12-lt 18-le, kuid inverteri MPPT jälgimiskanalite arvu on suurendatud 6-lt 9-le, et 2 haru vastaks 1 MPPT-le. Seetõttu stringide vahel MPPT kadu ei suurene.

2. Alalis- ja vahelduvvoolu liinikadude arvutusvalem: Q kadu=I2R=(P/U)2R= ρ(P/U)2(L/S)1)

Alalisvoolu liini kadude arvutamise tabel: ühe haru alalisvoolu kadude suhe

Ülaltoodud teoreetiliste arvutuste abil on leitud, et 1500 V süsteemi alalisvoolu liinikadu on 0,765 korda suurem kui 1000 V süsteemil, mis võrdub alalisvoolu liinikao 23,5% vähenemisega.

Vahelduvvoolu liinikadude arvutamise tabel: ühe inverteri vahelduvvoolu liinikadude suhe

Ülaltoodud teoreetiliste arvutuste abil leiti, et 1500 V süsteemi alalisvoolu kadu on 0,263 korda suurem kui 1000 V süsteemil, mis võrdub vahelduvvoolu liinikao vähenemisega 73,7%.

3. Tegelikud juhtumiandmed Kuna komponentide mittevastavuse kadu ei saa kvantitatiivselt arvutada ja tegelik keskkond on vastutustundlikum, kasutatakse täiendavaks selgituseks tegelikku juhtumit. See artikkel kasutab esirinnas oleva projekti kolmanda partii tegelikke elektritootmise andmeid ja andmete kogumise aeg on 2019. aasta maist juunini, kokku 2 kuud.

Elektritootmise võrdlus 1000 V ja 1500 V süsteemide vahel

Ülaltoodud tabelist on näha, et samal projektikohal, kasutades samu komponente, inverteritootjate tooteid ja sama kronsteini paigaldusviisi, on ajavahemikus maist juunini 2019 1500V süsteemi elektritootmistunnid. on 1,55% kõrgemad kui 1000 V süsteemil.On näha, et kuigi ühe stringiga komponentide arvu suurenemine suurendab komponentide ebakõla kadu, võib see vähendada alalisvoolu liini kadu umbes 23,5% ja vahelduvvoolu liini kadu umbes 73,7%. 1500 V süsteem võib suurendada projekti elektritootmist.

4. Põhjalik analüüs

Eelnevast analüüsist selgub, et 1500 V süsteemi võrreldakse traditsioonilise 1000 V süsteemiga:

1) Saab küllsäästa umbes 0,1 jüaani/W süsteemi kuludest;

2) Kuigi üksikute stringikomponentide arvu suurenemine suurendab komponentide ebakõla kadu, võib see vähendada umbes 23,5% alalisvoolu liini kadu ja umbes 73,7% vahelduvvoolu liini kadu.1500 V süsteem suurendab projekti elektritootmist. Seetõttu saab elektri maksumust teatud määral vähendada. Hebei energeetikainstituudi dekaani Dong Xiaoqingi sõnul on enam kui 50% instituudi sel aastal valminud fotogalvaaniliste maapealsete projektide projekteerimisplaanidest valinud 1500 V; eeldatakse, et 1500 V osakaal maapealsetes elektrijaamades üleriigiliselt ulatub 2019. aastal ligikaudu 35%-ni; 2020. aastal suureneb see veelgi. Rahvusvaheliselt tunnustatud konsultatsiooniorganisatsioon IHS Markit andis optimistlikuma prognoosi. Oma 1500 V ülemaailmses fotogalvaanilise turu analüüsi aruandes juhtisid nad tähelepanu sellele, et ülemaailmne 1500 V fotogalvaanilise elektrijaama skaala ületab järgmise kahe aasta jooksul 100 GW.

1500 V osakaalu prognoos globaalsetes maapealsetes elektrijaamades

Kahtlemata, kuna ülemaailmne fotogalvaaniline tööstus kiirendab subsideerimise protsessi ja elektrihinna äärmist tagaajamist, hakatakse üha enam rakendama 1500 V kui tehnilist lahendust, mis võib elektrikulu vähendada.

1500 V energiasalvesti muutub tulevikus peavooluks

2014. aasta juulis rakendati Saksamaal Kasseli tööstuspargis 3,2MW fotogalvaanilise projekti raames SMA 1500V süsteemi inverterit.

2014. aasta septembris said Trina Solari topeltklaasist fotogalvaanilised moodulid esimese 1500 V PID sertifikaadi, mille väljastas TUV Rheinland Hiinas.

2014. aasta novembris viis Longma Technology lõpule DC1500V süsteemi arendamise.

2015. aasta aprillis toimus TUV Rheinlandi kontserni 2015. aasta seminar "Fotoelektriliste moodulite/osade 1500V sertifitseerimine".

2015. aasta juunis tõi Projoy turule fotogalvaaniliste alalisvoolulülitite PEDS-seeria 1500 V fotogalvaanilistele süsteemidele.

2015. aasta juulis teatas Yingli Company spetsiaalselt maapealsetele elektrijaamadele mõeldud alumiiniumraami koostu väljatöötamisest, mille maksimaalne süsteemipinge on 1500 volti.

……

Tootjad kõigis fotogalvaanilise tööstuse sektorites toovad aktiivselt turule 1500 V süsteemitooteid. Miks mainitakse sõna „1500 V” üha sagedamini? Kas 1500 V fotogalvaaniliste süsteemide ajastu on tõesti tulemas?

Pikka aega on kõrged elektritootmiskulud olnud üks peamisi põhjusi, mis piiravad fotogalvaanilise tööstuse arengut.Kuidas vähendada fotogalvaaniliste süsteemide kilovatt-tunni hinda ja parandada energiatootmise efektiivsuston muutunud fotogalvaanilise tööstuse põhiprobleemiks. 1500V ja isegi kõrgemad süsteemid tähendavad madalamaid süsteemikulusid. Sellised komponendid nagu fotogalvaanilised moodulid ja alalisvoolu lülitid, eriti inverterid, mängivad olulist rolli.

1500 V fotogalvaanilise inverteri eelised

Sisendpinget suurendades saab iga stringi pikkust 50% võrra suurendada, mis võib vähendada inverteriga ühendatud alalisvoolukaablite arvu ja kombineerimiskarbi inverterite arvu. Samal ajal kombineeritakse kastid, inverterid, trafod jne. Suureneb elektriseadmete võimsustihedus, väheneb maht ning transpordi ja hoolduse töökoormus, mis soodustab fotogalvaanilise elektrienergia maksumuse vähenemist. süsteemid.

Väljundpoolse pinge suurendamisega saab suurendada inverteri võimsustihedust. Sama voolutaseme juures saab võimsust peaaegu kahekordistada. Kõrgem sisend- ja väljundpingetase võib vähendada süsteemi alalisvoolukaabli kadu ja trafo kadu, suurendades seega energiatootmise efektiivsust.

1500 V fotogalvaanilise inverteri valik

Elektrilisest vaatenurgast on 1500 V vastuvõtmine suhteliselt lihtsam kui moodultoodete puhul 1500 V tehnoloogia läbimurdmine. Lõppude lõpuks on kõik ülalnimetatud tooted välja töötatud küpsest tööstusest, et toetada fotogalvaanikat. Arvestades 1500V alalist metrood, ei muutu veoautode inverterid, toiteseadmed valikuprobleemiks, sh Mitsubishil, Infineonil jne on toiteseadmed üle 2000V, pingetaseme tõstmiseks saab kondensaatoreid järjestikku ühendada ja nüüd Projoy jne poolt. 1500 V lüliti käivitamisega on turule tulnud erinevad komponentide tootjad, JA Solar, Canadian Solar ja Trina. 1500V komponendid. Kogu invertersüsteemi valik ei tekita probleeme.

Akupaneeli vaatenurgast kasutatakse tavaliselt 1000 V jaoks 22 paneelist koosnevat jada ja 1500 V süsteemi paneelide jada peaks olema umbes 33. Komponentide temperatuuriomaduste järgi on maksimaalne toitepunkti pinge umbes 26 -37V. Stringkomponentide MPP pingevahemik jääb vahemikku 850-1220V ja madalaim vahelduvvoolu pooleks teisendatud pinge on 810/1.414=601V. Võttes arvesse 10% kõikumist ning varahommikut ja õhtut, peavarju ja muid tegureid, määratakse see üldiselt umbes 450-550. Kui vool on liiga madal, on vool liiga suur ja soojus liiga suur. Tsentraliseeritud inverteri puhul on väljundpinge umbes 300 V ja vool 1000 VDC juures umbes 1000 A ning 1500 VDC väljundpinge 540 V ja väljundvool umbes 1100 A. Erinevus ei ole suur, seega ei erine seadme valiku praegune tase liiga palju, kuid pingetaset tõstetakse. Järgnevalt käsitletakse väljundi külje pinget 540 V.

1500 V päikeseinverteri kasutamine fotogalvaanilises elektrijaamas

Suuremahuliste maapealsete elektrijaamade puhul on maapealsed elektrijaamad puhtad võrku ühendatud inverterid ning peamised kasutatavad inverterid on tsentraliseeritud, hajutatud ja suure võimsusega stringinverterid. 1500V süsteemi kasutamisel on alalisvoolu liinikadu Vähene, suureneb ka inverteri efektiivsus. Eeldatakse, et kogu süsteemi efektiivsus tõuseb 1,5%-2%, kuna inverteri väljundi poolel on astmeline trafo, mis tõstab tsentraalselt pinget, et edastada võimsus võrku, ilma et oleks vaja peamist muudatused süsteemiplaanis.

Võtke näiteks 1 MW projekt (iga string on 250 W moodul)