1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel
Die vermindering van koste en die verhoging van doeltreffendheid was nog altyd die rigting van die pogings van elektriese mense
1500VDC tendens en onvermydelike keuse van pariteitstelsel
Die vermindering van koste en verhoogde doeltreffendheid was nog altyd die rigting van die pogings van Electric mense. Onder hulle is die rol van tegnologiese innovasie die sleutel. In 2019, met China se versnelde subsidies, het 1500Vdc groot hoop.
Volgens IHS-data van die navorsings- en ontledingsorganisasie is die 1500Vdc-stelsel vir die eerste keer in 2012 voorgestel, en FirstSolar het die eerste 1500Vdc-fotovoltaïese kragsentrale in die wêreld in 2014 belê. In Januarie 2016 het die eerste binnelandse 1500Vdc-demonstrasieprojek Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud 30MW fotovoltaïese kragopwekkingsprojek is amptelik gekoppel aan die netwerk vir kragopwekking, wat daarop dui dat die binnelandse 1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel werklik die stadium van grootskaalse praktiese demonstrasie-toepassings betree het. Twee jaar later, in 2018, is 1500Vdc-tegnologie internasionaal en binnelands op groot skaal toegepas. Onder die derde groep binnelandse toonaangewende projekte wat in 2018 met die bouwerk begin het, het die Golmud-projek met die laagste bodprys (0.31 yuan / kWh), sowel as die GCL Delingha- en Chint Baicheng-projekte, 1500Vdc-tegnologie aangeneem. In vergelyking met die tradisionele 1000Vdc fotovoltaïese stelsel, is die 11500Vdc toepassing in die fotovoltaïese stelsel onlangs wyd gebruik. Dan kan ons maklik sulke vrae hê:
Waarom die spanning van 1000Vdc na 1500Vdc verhoog?
Kan ander elektriese toerusting die hoë spanning van 1500Vdc weerstaan, behalwe vir die omskakelaar?
Hoe effektief is die 1500Vdc-stelsel na gebruik?
1. Tegniese voor- en nadele van 1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel
voordeelontleding
1) Verminder die hoeveelheid aansluitdoos en GS-kabel
In “Code for Design of Photovoltaic Power Plants (GB 50797-2012)” moet die aanpassing van fotovoltaïese modules en omskakelaars aan die volgende formule voldoen: Volgens die bostaande formule en die relevante parameters van die komponente, elke string van die 1000Vdc-stelsel bestaan meestal uit 22 komponente, terwyl elke string van die 1500Vdc-stelsel 32 komponente kan toelaat.
Neem 'n 285W module 2.5MW kragopwekkingseenheid en snaaromskakelaar as voorbeeld, 1000Vdc-stelsel:
408 fotovoltaïese snare, 816 pare fondamentpare
34 stelle 75kW snaaromskakelaar
1500Vdc-stelsel:
280 fotovoltaïese groepe
700 pare fondamente
14 stelle van 75 kW tou-omskakelaars
namate die aantal snare verminder word, sal die hoeveelheid GS-kabels wat tussen die komponente gekoppel is, en die wisselstroomkabels tussen die snare en omskakelaars verminder word.
2) Verminder DC-lynverlies
∵ P = IRI = P / U
∴ U verhoog 1.5 keer → Ek word (1 / 1.5) → P word 1 / 2.25
∵ R = ρL / S GS-kabel L word 0.67, 0.5 keer die oorspronklike
∴ R (1500Vdc) <0.67 R (1000Vdc)
Samevattend is die 1500VdcP van die DC-deel ongeveer 0.3 keer die 1000VdcP.
3) Verminder 'n sekere hoeveelheid ingenieurs- en mislukkingskoers
As gevolg van die vermindering in die aantal GS-kabels en aansluitdosies, sal die aantal kabels en verbindingsdraadbedrading wat tydens die konstruksie geïnstalleer is, verminder word, en hierdie twee punte is geneig om te misluk. Daarom kan 1500Vdc 'n sekere mislukkingskoers verlaag.
4) Verminder belegging
As u die aantal enkelstrings-komponente vermeerder, kan dit die koste van een watt verminder. Die belangrikste verskille is die aantal paalfondamente, die lengte van die kabel na DC-konvergensie en die aantal aansluitingsdosies (gesentraliseerd).
In verhouding tot die 22-snaar-skema van die 1000Vdc-stelsel, kan die 32-snaar-skema van die 1500Vdc-stelsel ongeveer 3.2 punte / W bespaar vir kabels en paalfondamente.
Nadele-analise
1) Verhoogde toerustingvereistes
In vergelyking met die 1000Vdc-stelsel, het die spanning wat verhoog is tot 1500Vdc 'n beduidende impak op stroomonderbrekers, versekeringe, weerligbeveiligingstoestelle en skakelkragtoevoer, en word hoër vereistes gestel om spanning en betroubaarheid te weerstaan, en die eenheidsprys van toerusting sal relatief verhoog word .
2) Hoër veiligheidsvereistes
Nadat die spanning verhoog is na 1500Vdc, verhoog die risiko van 'n elektriese onderbreking, wat die isolasiebeskerming en elektriese speling verbeter. Sodra 'n ongeluk aan die DC-kant plaasvind, sal dit boonop meer ernstige probleme met die DC-uitsterwing ondervind. Daarom verhoog die 1500Vdc-stelsel die beveiliging van die stelsel.
3) Verhoog die moontlikheid van PID-effek
Nadat die fotovoltaïese modules in serie gekoppel is, is die lekstroom wat gevorm word tussen die selle van die hoogspanningsmodule en die grond 'n belangrike oorsaak van die PID-effek. Nadat die spanning verhoog is van 1000Vdc na 1500Vdc, is dit duidelik dat die spanningsverskil tussen die sel en die aarde sal toeneem, wat die moontlikheid van die PID-effek sal verhoog.
4) Verhoog die ooreenstemmende verlies
Daar is 'n sekere verlies aan ooreenstemming tussen fotovoltaïese snare, hoofsaaklik veroorsaak deur die volgende redes:
- Die fabrieksvermoë van verskillende fotovoltaïese modules sal 'n afwyking van 0 ~ 3% hê. Die krake wat tydens vervoer en installasie gevorm word, sal kragafwyking veroorsaak.
- Ongelyke verswakking en oneweredige versperring na installasie sal ook kragafwyking veroorsaak.
- In die lig van die bogenoemde faktore, sal die uitbreiding van elke string natuurlik verhoog word van 22 komponente tot 32 komponente.
- In reaksie op bogenoemde probleme van 1500V, het toerustingondernemings na byna twee jaar se navorsing en verkenning ook verbeterings aangebring.
Tweedens, die 1500Vdc fotovoltaïese stelseltoerusting
1. Fotovoltaïese module
First Solar, Artus, Tianhe, Yingli en ander maatskappye het die leiding geneem met die bekendstelling van 1500Vdc fotovoltaïese modules.
Sedert die eerste 1500Vdc fotovoltaïese kragstasie in 2014 voltooi is, het die toepassingsvolume van 1500V stelsels steeds uitgebrei. Aangedryf deur hierdie situasie, het die IEC-standaard 1500V-verwante spesifikasies begin inkorporeer in die implementering van die nuwe standaard. In 2016 is IEC 61215 (vir C-Si), IEC 61646 (vir dun films) en IEC61730 komponentveiligheidstandaarde onder 1500V. Hierdie drie standaarde vul die prestasietoetsings- en veiligheidstoetsvereistes van die 1500V-komponentstelsel aan en breek die laaste hindernis van die 1500V-vereistes, wat die voldoening aan die 1500V-kragstasie-standaarde aansienlik bevorder.
Op die oomblik het China se binnelandse eersterangse vervaardigers volwasse 1500V-produkte bekendgestel, insluitend eensydige komponente, dubbelzijdige komponente, dubbelglaskomponente, en het IEC-verwante sertifisering verwerf.
In reaksie op die PID-probleem van 1500V-produkte, neem die huidige hoofstroomvervaardigers die volgende twee maatreëls om te verseker dat die PID-prestasie van 1500V-komponente en konvensionele 1000V-komponente op dieselfde vlak bly.
1) Deur die aansluitkas op te gradeer en die ontwerp van die komponent-uitleg te optimaliseer om aan die 1500V-kruipafstand- en opruimingsvereistes te voldoen;
2) Die dikte van die agterplaatmateriaal word met 40% verhoog om die isolasie te verbeter en die veiligheid van komponente te verseker;
Vir die PID-effek waarborg elke vervaardiger dat die komponent onder die 1500V-stelsel steeds waarborg dat die PID-verswakking minder as 5% is, en verseker dat die PID-prestasie van die konvensionele komponent op dieselfde vlak bly.
2. Omskakelaar
Oorsese vervaardigers soos SMA / GE / PE / INGETEAM / TEMIC het in die algemeen 1500V-omskakelaaroplossings geloods rondom 2015. Baie plaaslike vervaardigers van die eerste klas het inverterprodukte op die 1500V-reeks bekendgestel, soos Sungrow SG3125, Huawei se SUN2000HA-reeks, ens. is die eerste wat in die Amerikaanse mark vrygestel word.
NB / T 32004: 2013 is 'n standaard waaraan plaaslike omskakelaarprodukte moet voldoen as dit bemark word. Die toepaslike omvang van die hersiene standaard is 'n fotovoltaïese rooster-gekoppelde omskakelaar wat gekoppel is aan 'n PV-stroombaan met 'n spanning van nie meer as 1500V DC nie en 'n AC-uitsetspanning van nie meer as 1000V nie. Die standaard self bevat reeds die DC 1500V-reeks en gee toetsvereistes vir PV-spanning, elektriese speling, kruipafstand, kragfrekwensiebestandspanning en ander toetse.
3. Kombinasiekas
Die standaarde vir die kombinedoos en elke sleuteltoestel is gereed, en 1500Vdc het die CGC / GF 037: 2014 “tegniese spesifikasies vir fotovoltaïese combiner-toerusting” ingevoer.
4. Kabel
Tans is die 1500V-standaard vir fotovoltaïese kabels ook bekendgestel.
5. Skakelaar- en weerligbeskerming
In die fotovoltaïese bedryf in die 1100Vdc-era is die uitsetspanning van die omskakelaar tot 500Vac. U kan die 690Vac-verspreidingskakelaar-standaardstelsel en ondersteunende produkte leen; van 380Vac-spanning tot 500Vac-spanning, is daar geen probleem vir skakelaars nie. In die vroeë tydperk van 2015 het die hele fotovoltaïese en kragverspreidingsbedryf egter nie 800Vac / 1000Vac kragverspreidingskakelaars en ander spesifikasies gehad nie, wat probleme ondervind om die hele produk te ondersteun en hoë ondersteuningskoste.
Omvattende beskrywing
Die 1500Vdc fotovoltaïese stelsel word wyd in die buiteland gebruik en is al wêreldwyd 'n volwasse toepassingstegnologie.
Daarom het die belangrikste toerusting van die fotovoltaïese stelsel massaproduksie behaal, en die prys het skerp gedaal in vergelyking met die demonstrasiestadium in 2016.
1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel
Soos hierbo genoem, is die 1500Vdc fotovoltaïese stelsel reeds in 2014 in die buiteland toegepas weens die lae algehele koste en hoë kragopwekking.
Globale 1500Vdc-toepassing in die verkenningsgeval vir fotovoltaïese stelsel
Die eerste sonkrag het in Mei 2014 aangekondig dat die eerste 1500Vdc-kragstasie wat in Deming, Nieu-Mexiko, gebou is, in gebruik geneem is. Die totale kapasiteit van die kragstasie is 52MW, 34 skikkings neem 1000Vdc-struktuur aan, en die oorblywende skikkings neem 1500Vdc-struktuur aan.
SMA het in Julie 2014 aangekondig dat sy 3.2 MW fotovoltaïese kragstasie wat in die Sandershauser Berg-nywerheidspark in Niestetal, Kassel, Noord-Duitsland, gebou is, in gebruik geneem is en dat die kragstasie 'n 1500 Vdc-stelsel gebruik.
1500Vdc word wyd gebruik in goedkoop projekte
Op die oomblik is LSP suksesvol ontwikkel T1 + T2 Klas B + C, Klas I + II PV-beveiligingsapparaat SPD 1500Vdc, 1200Vdc, 1000Vdc, 600Vdc word wyd gebruik in fotovoltaïese kragopwekking.
Grootskaalse 1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel
Vir die eerste keer is die 257 MW fotovoltaïese kragopwekkingsprojek van Fu An Hua Hui in Vietnam suksesvol aan die netwerk gekoppel. Al die 1500V-geïntegreerde oplossings vir die omskakelings van die omskakelaar van die houer is gebruik om die aanvaarding van ontwerp, konstruksie tot netwerkverbinding suksesvol te bereik. Die projek is geleë in Huahui Town, Fuhua County, Phu An-provinsie, Vietnam, en dit behoort tot die sentrale en suidelike kusgebiede. Met inagneming van die plaaslike geografiese omgewing en die ekonomie van die projek, het die projekkliënt uiteindelik die geïntegreerde oplossing van 1500 V-houer-tipe omskakelaar gekies.
Betroubare oplossing
In die demonstrasie-fotovoltaïese kragstasieprojek is daar klante wat aan die konstruksie en kwaliteit van die produk voldoen. Die installasiekapasiteit van die projek aan die GS-kant van die projek is 257 MW, wat bestaan uit 1032 stelle 1500V DC-kombineerbakke, 86 stelle 1500Vdc 2.5MW sentrale omskakelaars, 43 stelle 5MVA mediumspanningstransformators en geïntegreerde houeroplossings vir ringnetwerkkaste, wat dit maklik maak Installasie en inbedryfstelling kan die konstruksiesiklus verkort en die stelselkoste verlaag.
1500V-oplossing bied 'n groot tegnologie bymekaar
Die 1500V-geïntegreerde oplossing van die houer-tipe omskakelaar het die kenmerke van 1500V, groot vierkantige skikking, hoë kapasiteitsverhouding, hoëkrag-omskakelaar, geïntegreerde omskakelaarverbetering, ens., Wat die koste van toerusting soos kabels en aansluitkaste verlaag. Verlaagde aanvanklike beleggingskoste. In die besonder verbeter die ontwerp met 'n hoë kapasiteitsverhouding die algehele gebruiksnelheid van die hupstootlyn en stel dit 'n redelike kapasiteitsverhouding deur aktiewe voorsiening vir die stelsel om die LCOE optimaal te maak.
Die 1500VDC-oplossing word gebruik in fotovoltaïese projekte van meer as 900MW in Vietnam. Vietnam Fu An Hua Hui 257MW fotovoltaïese projek is die grootste enkele fotovoltaïese kragstasieprojek. As die eerste reeks nuwe energiedemonstrasieprojekte in Viëtnam, nadat die projek in werking gestel is, sal dit die kragstruktuur van Viëtnam optimaliseer, die kragtekortprobleem in Suid-Viëtnam vergemaklik en ekonomiese en sosiale ontwikkeling in Viëtnam van groot belang bevorder.
Is die 1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel nog nie baie groot nie?
In vergelyking met die 1000Vdc fotovoltaïese stelsel wat baie gebruik word in fotovoltaïese kragstasies, het die navorsing van 1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel onder leiding van omskakelaarvervaardigers onlangs 'n hot spot geword in die industrie.
Dit is maklik om vrae soos hierdie te hê:
Waarom verhoog die spanning van 1000Vdc na 1500Vdc?
Kan ander elektriese toerusting die hoë spanning van 1500Vdc weerstaan, behalwe vir die omskakelaar?
Gebruik iemand nou die 1500Vdc-stelsel? Hoe is die effek?
Tegniese voor- en nadele van 1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel
1. Voordeelontleding
1) Verminder die gebruik van kombineerbokse en GS-kabels. Elke string van 'n 1000Vdc-stelsel bestaan meestal uit 22 komponente, terwyl elke string van 'n 1500VDC-stelsel 32 komponente kan toelaat. Neem 'n 265W module 1MW kragopwekkingseenheid as voorbeeld,
1000Vdc-stelsel: 176 fotovoltaïese snare en 12 kombineerbakke;
1500Vdc-stelsel: 118 fotovoltaïese snare en 8 kombineerbakke;
Daarom is die hoeveelheid GS-kabels van fotovoltaïese modules na die kombineerkas ongeveer 0.67 keer, en die hoeveelheid GS-kabels van die kombinationsbox na die omskakelaar ongeveer 0.5 keer.
2) Verminder DC-lynverlies ∵P verlies = I2R kabel I = P / U
∴U neem 1.5 keer toe → Ek word (1 / 1.5) → P-verlies word 1 / 2.25
Daarbenewens word die R-kabel = ρL / S, die L van die GS-kabel 0.67, 0.5 keer van die oorspronklike
CableR kabel (1500Vdc) <0.67R kabel (1000Vdc)
Samevattend is die 1500VdcP-verlies van die DC-deel ongeveer 0.3 keer die 1000VdcP-verlies.
3) Verminder 'n sekere hoeveelheid ingenieurs- en mislukkingskoers
Aangesien die aantal GS-kabels en kombinasiebokse verminder word, sal die aantal kabelverbindings en kabeldraadkabels wat tydens die konstruksie geïnstalleer is verminder word, en hierdie twee punte is geneig om te misluk. Daarom kan 1500Vdc 'n sekere mislukkingskoers verlaag.
2. nadele-analise
1) Toename in toerustingvereistes In vergelyking met 'n 1000Vdc-stelsel, het die verhoging van die spanning tot 1500Vdc 'n beduidende impak op stroomonderbrekers, versmeltings, weerligafleiers en skakelkragtoevoer, en word hoër spanning- en betroubaarheidsvereistes gestel. verbeter.
2) Hoër veiligheidsvereistes Nadat die spanning verhoog is na 1500Vdc, word die gevaar van elektriese onklaarraking en ontlading verhoog, sodat die beskerming van die isolasie en die elektriese speling verbeter moet word. Verder, as 'n ongeluk aan die GS-kant plaasvind, sal dit 'n ernstige probleem met die blus van die DC-boog ondervind. Daarom verhoog die 1500Vdc-stelsel die vereistes van die stelsel vir veiligheidsbeskerming.
3) Verhoog die moontlike PID-effek Nadat die PV-modules in serie gekoppel is, is die lekstroom tussen die selle van die hoogspanningsmodules en die grond 'n belangrike rede vir die PID-effek (vir 'n gedetailleerde verduideliking, antwoord asseblief op "103 " in die agtergrond). Nadat die spanning verhoog is van 1000Vdc na 1500Vdc, is dit duidelik dat die spanningsverskil tussen die battery en die grond sal toeneem, wat die moontlikheid van die PID-effek sal verhoog.
4) Toenemende ooreenstemmende verlies Daar is 'n sekere ooreenstemmende verlies tussen fotovoltaïese snare, wat hoofsaaklik deur die volgende redes veroorsaak word:
Die fabrieksvermoë van verskillende fotovoltaïese modules sal 'n afwyking van 0 ~ 3% hê.
Versteekte krake wat tydens vervoer en installasie gevorm word, sal kragafwyking veroorsaak
Ongelyke verswakking en oneweredige afskerming na installasie sal ook 'n kragafwyking veroorsaak.
In die lig van die bogenoemde faktore, sal die uitbreiding van elke string natuurlik verhoog word van 22 komponente tot 32 komponente.
3. Omvattende analise In die bostaande analise, hoeveel 1500Vdc met 1000Vdc vergelyk kan word, kan die kosteprestasie verbeter, en is verdere berekeninge nodig.
Inleiding: In vergelyking met die 1000Vdc fotovoltaïese stelsel wat baie gebruik word in fotovoltaïese kragsentrales, is die ondersoek na 1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel onder leiding van omskakelaarvervaardigers onlangs 'n hotspot vir die tegnologie in die bedryf. Dan kan ons maklik sulke vrae hê.
Tweedens, die kern toerusting van die fotovoltaïese stelsel by 1500Vdc
1) Fotovoltaïese modules Op die oomblik het FirstSolar, Artes, Trina, Yingli en ander ondernemings 1500Vdc fotovoltaïese modules geloods, insluitend konvensionele modules en dubbelglasmodules.
2) Inverter Op die oomblik het hoofstroomvervaardigers 1500Vdc-omskakelaars van stapel gestuur met 'n kapasiteit van 1MVA ~ 4MVA, wat toegepas is in demonstrasiekragstasies. Die spanningsvlak van 1500Vdc word deur die relevante IEC-standaarde gedek.
3) Standaarde vir kombineerbokse en ander sleutelkomponente Combiner bokse en sleutelkomponente is voorberei, en 1500Vdc het die kombinasiedoos-sertifiseringstandaard CGC / GF037: 2014 “Tegniese spesifikasies vir fotovoltaïese gekombineerde toerusting” ingeskryf; 1500Vdc is deur die meeste IEC-standaarde uitgeklaar as behorende tot die kategorie laespanningsriglyne, soos stroomonderbrekerstandaarde IEC61439-1 en IEC60439-1, fotovoltaïese spesiale versmeltings IEC60269-6, en fotovoltaïese spesiale weerligbeskermingstoestelle EN50539-11 / -12 .
Aangesien die fotovoltaïese 1500Vdc-stelsel nog in die demonstrasiestadium is en die markvraag beperk is, het bogenoemde toerusting nog nie met massaproduksie begin nie.
1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel
1. Macho Springs-sonkragstasie
Firstsolar het in Mei 2014 aangekondig dat die eerste 1500Vdc-kragstasie wat in Deming voltooi is, NewMexico in gebruik geneem is. Die totale kapasiteit van die kragstasie is 52MW, 34 skikkings gebruik 1000Vdc-struktuur, en die oorblywende skikkings gebruik 1500Vdc-struktuur.
SMA het in Julie 2014 aangekondig dat sy 3.2 MW fotovoltaïese kragstasie in Sandershauser Bergindustrialpark, 'n nywerheidspark in Niestetal, Kassel, Noord-Duitsland, in gebruik geneem is. Die kragstasie gebruik 'n 1500Vdc-stelsel.
2. Aansoekgevalle in China
Golmud Sunshine Qiheng nuwe energie Golmud 30MW fotovoltaïese projek
In Januarie 2016 is die eerste binnelandse demonstrasieprojek van 1500Vdc fotovoltaïese kragopwekkingstelsel, Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud 30MW fotovoltaïese elektriese kragopwekkingsprojek, amptelik aan die netwerk gekoppel vir kragopwekking, wat aangedui het dat die binnelandse 1500Vdc fotovoltaïese stelsel eintlik ingegaan het. die werklike stadium van die demonstrasie-aansoek.
Die ontwikkeling van 1500V-verwante fotovoltaïese produkte is reeds 'n neiging
Fotovoltaïese komponente en elektriese toerusting in huidige sonkrag-fotovoltaïese stelsels word ontwerp en vervaardig op grond van die DC-spanningsvereistes van 1000V. Ten einde 'n beter opbrengs van fotovoltaïese stelsels te behaal, is daar dringend 'n deurbraak nodig in die geval van die vermindering van fotovoltaïese subsidies vir die kragopwekkingskoste en doeltreffendheid daarvan. Daarom het die ontwikkeling van 1500V-verwante fotovoltaïese produkte 'n neiging geword. 1500V-hoëspanningskomponente en ondersteunende elektriese toerusting beteken laer stelselkoste en hoër kragopwekking. Deur die bekendstelling van hierdie nuwe toerusting en tegnologie, kan die fotovoltaïese bedryf geleidelik van afhanklikheid van subsidies ontslae raak en vroeg op die internet toegang tot pariteit verkry. 1500V vereistes vir sonkrag-fotovoltaïese modules, omskakelaars, kabels, kombineerkaste en stelseloptimalisering ”
Die toepaslike kerntoerusting van die 1500V-stelsel word hierbo getoon. Die vereistes van 1500V vir elke toestel het ook dienooreenkomstig verander:
1500V komponent
• Die uitleg van komponente word verander, wat 'n hoër kruipafstand van komponente vereis;
• Komponentmateriaalveranderings, toenemende materiaal- en toetsvereistes vir die agterplan;
• Verhoogde toetsvereistes vir komponente-isolasie, spanningsweerstand, natlekkasie en polsslag;
• Die komponentkoste is basies laag en die werkverrigting word verbeter;
• Daar is tans IEC-standaarde vir 1500Vdc-stelselkomponente. Soos IEC 61215 / IEC 61730;
• 1500Vdc-stelselkomponente van hoofstroomvervaardigers het toepaslike certificaties en PID-prestasietoetse geslaag.
1500V GS kabel
• Daar is verskille in isolasie, skede dikte, elliptisiteit, isolasie weerstand, termiese verlenging, soutsproei, en rook weerstand toets, en balk verbranding toets.
1500V kombineerboks
• Toetsvereistes vir elektriese speling en kruipafstand, kragfrekwensie spanning en impuls weerstaan spanning en isolasie weerstand;
• Daar is verskille in weerligafleiers, stroomonderbrekers, versmeltings, drade, selfaangedrewe bronne, anti-tru-diodes en verbindings;
• Standaarde vir kombuiskaste en sleutelkomponente is in plek.
1500V-omskakelaar
• Weerligafleiers, stroomonderbrekers, versmeltings en skakelkragvoorsienings verskil;
• Isolasie, elektriese opruiming en ontlading deur spanningstygings veroorsaak;
• 1500V-spanningsvlak word deur relevante IEC-standaarde gedek.
1500V-stelsel
By die ontwerp van 1500V-stelselstringe was die komponente van elke string van die 1000V-stelsel 18-22, en nou sal die 1500V-stelsel die aantal komponente in serie aansienlik verhoog tot 32-34, wat meerdere snare minder maak en 'n werklikheid.
Huidige fotovoltaïese kragopwekkingstelsel, DC-kant spanning 450-1000V, AC-kant spanning 270-360V; 1500V-stelsel, die aantal enkelstringskomponente het met 50% toegeneem, GS-kant-spanning 900-1500V, AC-kant 400-1000V, nie net verminder die DC-sylynverlies nie Die lynverlies aan die AC-kant het aansienlik gedaal. 1500V vereistes vir komponente, omskakelaars, kabels, kombineerboksies en stelseloptimalisering ”
In terme van omskakelaars is in die verlede 1 MW gesentraliseerde omskakelaars gebruik, en nou kan dit uitgebrei word na 2.5 MW-omskakelaars na gebruik van 'n 1500 V-stelsel; en die nominale spanning van die WS-kant word verhoog. Omskakelaars met dieselfde krag- en wisselstroomkant Die verminderde uitgangsstroom help om die koste van die omskakelaar te verlaag.
Deur middel van omvattende berekeninge, na die tegniese verbetering van die 1500V-stelsel, kan die totale stelselkoste met ongeveer 2 sent verminder word, en kan die doeltreffendheid van die stelsel met 2% verbeter word. Die toepassing van die 1500V-stelsel is dus van groot hulp om die stelselkoste te verlaag.
Deur 'n 1500V-stelsel te gebruik, neem die aantal komponente in serie toe, neem die aantal parallelle verbindings af, neem die aantal kabels af en neem die aantal kombineerders en omskakelaars af. Die spanning word verhoog, die verlies verminder en die doeltreffendheid verbeter. Minder installasie- en instandhoudingswerk verminder ook die installasie- en onderhoudskoste. Dit kan die koste van LCOE-waarde verminder.
Die groot neiging! 1500V fotovoltaïese stelsel versnel die koms van die pariteitsera
In 2019, met die veranderinge in fotovoltaïese beleid, bied die bedryf 'n poging om die koste van elektrisiteit te verlaag, en dit is 'n onvermydelike tendens om na bekostigbare internettoegang te beweeg. Daarom is tegnologiese innovasie die deurbraak. Die vermindering van die koste van elektrisiteit en die vermindering van die afhanklikheid van subsidies het 'n nuwe rigting geword vir die gesonde ontwikkeling van die fotovoltaïese bedryf. Terselfdertyd het China, as die wêreld se voorste vervaardiger van die fotovoltaïese industrie, die meeste lande gehelp om pariteit op die internet te bereik, maar dit is om verskeie redes nog 'n entjie weg van pariteit op die internet.
Die vernaamste rede waarom die oorsese fotovoltaïese mark gelykheid kan bewerkstellig, is dat die belangrikste en lesse wat geleer word, is dat China relatief China is, meer belangrik gevorderde. Byvoorbeeld, 'n fotovoltaïese stelsel met 'n spanning van 1500V. Op die oomblik het 1500V-verwante produkte die hoofstroomoplossing vir die oorsese fotovoltaïese mark geword. Daarom moet huishoudelike fotovoltaïese ook fokus op innovering op stelselmatige vlak, die toepassing van 1500V en ander gevorderde tegnologieë moet versnel, die vermindering van koste, doeltreffendheid en gehalteverbetering van kragstasies moet realiseer en die fotovoltaïese bedryf omvattend bevorder om na die pariteitsera te beweeg.
1500V-golf het die wêreld gevee
Volgens die IHS-verslag dat die eerste voorgestelde gebruik van die 1500V-stelsel dateer uit 2012. Teen 2014 het FirstSolar in die eerste 1500V fotovoltaïese kragstasie belê. Volgens die berekening van FirstSolar: 1500V fotovoltaïese kragstasie verminder die aantal parallelle stroombane deur die aantal reeks fotovoltaïese modules te verhoog; verminder die aantal aansluitkaste en kabels; terselfdertyd, wanneer die spanning verhoog word, word die kabelverlies verder verminder en die doeltreffendheid van die kragopwekking van die stelsel verbeter.
In 2015 het China se voorste omskakelaarvervaardiger Sunshine Power die leiding geneem met die bevordering van stelseloplossings gebaseer op die 1500V-omskakelaarontwerp in die bedryf, maar omdat ander ondersteunende komponente nie 'n volledige nywerheidsketting in China gevorm het nie, en beleggingsondernemings 'n beperkte bewustheid hiervan het, Eerder as om voorkeur te gee aan oorsese uitbreiding na grootskaalse binnelandse bevordering, het dit eers die wêreld 'verower' en daarna na die Chinese mark teruggekeer.
Vanuit die perspektief van die wêreldmark het die 1500V-stelsel 'n noodsaaklike voorwaarde geword vir groot fotovoltaïese projekte om koste te verlaag en doeltreffendheid te verhoog. In lande met lae elektrisiteitspryse, soos Indië en Latyns-Amerika, neem grootskaalse fotovoltaïese kragstasies byna almal 1500V-aanbiedings aan; lande met ontwikkelde kragmarkte in Europa en die Verenigde State het GS-spanning van 1000V fotovoltaïese stelsels na 1500V oorgeskakel; ontluikende markte soos Viëtnam en die Midde-Ooste het 1500V-stelsels direk betree. Dit is opmerklik dat die 1500-volt GW-vlak fotovoltaïese projek wêreldwyd gebruik word en herhaaldelik 'n wêreldrekord opgestel het met ultra-lae elektrisiteitspryse op die netwerk.
In die Verenigde State was die geïnstalleerde kapasiteit van 1500Vdc-toerusting in 2016 30.5%. Teen 2017 het dit verdubbel tot 64.4%. Na verwagting sal hierdie getal 84.20% in 2019 bereik. Volgens die plaaslike EPC-maatskappy: “Elke nuwe 7GW-grondkragstasie gebruik elke jaar 1500V. Byvoorbeeld, die eerste grootskaalse fotovoltaïese kragstasie in Wyoming, wat pas op die netwerk gekoppel is, gebruik 'n sonkrag-1500V-sentrale omskakelaaroplossing.
Volgens ramings, in vergelyking met 'n 1000V-stelsel, word die kosteverlaging en doeltreffendheidstoename van 1500V hoofsaaklik weerspieël in:
1) Die aantal komponente wat in serie gekoppel is, is verhoog van 24 blokke / string na 34 blokke / string, wat die aantal snare verminder. Dienooreenkomstig het die verbruik van fotovoltaïese kabels met 48% afgeneem en is die koste van toerusting soos kombineerbakke ook met ongeveer 1/3 verlaag en is die koste met ongeveer 0.05 yuan / Wp verlaag;
2) Die toename in die aantal komponente in serie verlaag die stelselkoste van ondersteuning, stapel fondament, konstruksie en installasie met ongeveer 0.05 yuan / Wp;
3) Die wisselstroomnetwerk-aangeslote spanning van die 1500V-stelsel word verhoog van 540V tot 800V, die netwerkverbindingspunte word verminder en die verlies aan wisselstroom- en GS-systelsels kan met 1 ~ 2% verminder word.
4) Volgens die volwasse geval van die oorsese mark kan die optimale kapasiteit van 'n enkele sub-skikking ontwerp word om 6.25 MW in 1500 V-stelsels te wees, en selfs tot 12.5 MW in sommige gebiede. Deur die kapasiteit van 'n enkele sub-skikking te verhoog, kan die koste van AC-toerusting soos transformators verminder word.
Daarom, in vergelyking met die tradisionele 1000V-stelsel, kan die 1500V-stelsel die koste met 0.05 ~ 0.1 yuan / Wp verlaag, en die werklike kragopwekking kan met 1 ~ 2% styg.
Vermenigvuldig met 'n potensiële binnelandse mark van 1500Vdc-stelsel
In vergelyking met die internasionale mark, het die 1500V-stelsel in die vroeë jare van die Chinese fotovoltaïese bedryf, weens die onvolwasse voorsieningsketting van die tegnologiebedryf, laat begin en die ontwikkeling daarvan was stadig. Slegs enkele toonaangewende maatskappye soos Sunshine Power het R & D en sertifisering voltooi. Maar met die opkoms van die 1500V-stelsel op wêreldwye skaal, het die plaaslike mark dit benut en goeie resultate behaal in die ontwikkeling en innovasie van 1500V-stelsels en toepassings:
- In Julie 2015 het die eerste 1500V-omskakelaar wat deur Sunshine Power in China ontwikkel en vervaardig is, die netwerktoetsingstoets suksesvol voltooi en die voorspel vir die 1500V-tegnologie in die plaaslike mark geopen.
- In Januarie 2016 is die eerste demonstrasieprojek vir 1500 V fotovoltaïese kragopwekkingstelsel aan die netwerk gekoppel vir kragopwekking.
- In Junie 2016, in die eerste binnelandse Datong-leierprojek, is 1500V gesentraliseerde omskakelaars in groepe toegepas.
- In Augustus 2016 het Sunshine Power die leiding geneem met die bekendstelling van die eerste 1500 V-snaaromskakelaar ter wêreld, wat die internasionale mededingendheid van plaaslike fotovoltaïese omskakelaars verder verbeter het.
In dieselfde jaar is China se eerste 1500V-maatstafprojek vir fotovoltaïese stelsel benchmark formeel gekoppel aan die netwerk vir kragopwekking in Golmud, Qinghai, wat daarop dui dat die binnelandse 1500Vdc-fotovoltaïese stelsel begin het om die praktiese toepassing te betree. Die totale geïnstalleerde kapasiteit van die kragstasie is 30MW. Sunshine Power bied 'n volledige stel oplossings vir hierdie projek, wat die koste van kabelbelegging met 20% verminder, die koste van 0.1 yuan / Wp, en die AC- en DC-sylynverliese en die transformator-laespanning-sywindverliese aansienlik verminder.
1500V het die hoofstroom van die wêreldmark geword
Die 1500V-stelsel, wat sowel kostedaling as doeltreffendheid het, het geleidelik die eerste keuse vir groot grondkragstasies geword. Wat die toekomstige ontwikkeling van 1500V-stelsels betref, voorspel IHS dat die aandeel van 1500V-omskakelaars in 74 sal bly toeneem tot 2019% en in 84 tot 2020% sal styg en die hoofstroom van die bedryf sal word.
Vanuit die perspektief van die geïnstalleerde kapasiteit van 1500 V was dit slegs 2GW in 2016 en het 30GW in 2018 oorskry. Dit het binne net twee jaar 'n groei van meer as 14 keer behaal, en dit sal na verwagting 'n volgehoue vinnige groeitendens behou. Daar word verwag dat kumulatiewe versendings in 2019 en 2020 sal wees. Die bedrag sal 100GW oorskry. Vir Chinese ondernemings het Sunshine Power meer as 5GW 1500V-omskakelaars wêreldwyd geïnstalleer en beplan om meer gevorderde 1500V-reeks snare en gesentraliseerde omskakelaars in 2019 bekend te stel om te voldoen aan die vinnig groeiende geïnstalleerde markvraag.
Die verhoging van die GS-spanning tot 1500V is 'n belangrike verandering in die vermindering van koste en verhoogde doeltreffendheid, en het nou die hoofstroomoplossing vir internasionale fotovoltaïese ontwikkeling geword. Met die era van subsidie-afname en pariteit in China, sal die 1500V-stelsel ook al hoe wyer in China gebruik word, wat die koms van China se omvattende pariteitsera bespoedig.
Ekonomiese ontleding van 1500V fotovoltaïese stelsel
Ongeag die buiteland of binnelandse, die toepassingsverhouding van die 2018V-stelsel word vanaf 1500 al hoe groter. Volgens IHS-statistieke het die toepassingsvolume van 1500V vir groot buitelandse grondkragstasies in die buiteland in 50 2018% oorskry; volgens die voorlopige statistieke, onder die derde groep voorlopers in 2018, was die aandeel van 1500V-toedienings tussen 15% en 20%.
Kan die 1500V-stelsel die koste van elektrisiteit vir die projek effektief verlaag? Hierdie referaat maak 'n vergelykende analise van die ekonomie van die twee spanningsvlakke deur teoretiese berekeninge en werklike gevalledata.
I. Basiese ontwerpskema
Om die kostevlak van die 1500Vdc-toepassing in die fotovoltaïese stelsel te analiseer, word 'n konvensionele ontwerpskema gebruik om die projekkoste met die tradisionele 1000V-stelselkoste te vergelyk.
1. berekening uitgangspunt
1) Die grondkragstasie, plat terrein, geïnstalleerde kapasiteit word nie beperk deur grondgebied nie;
2) Ekstreme temperatuur en buitengewone lae temperatuur van die projekterrein moet in ag geneem word volgens 40 ℃ en -20 ℃.
3) Die belangrikste parameters van geselekteerde komponente en omskakelaars word in die onderstaande tabel getoon.
2. Basiese ontwerpskema
1) 1000V-reeks ontwerpskema
22 310W dubbelzijdige fotovoltaïese modules vorm 'n tak van 6.82kW, 2 takke vorm 'n vierkantige skikking, 240 takke is altesaam 120 vierkantige skikkings en tree op in 20 75kW-omskakelaars (1.09 keer oorverdeling aan die GS-kant, wins aan die agterkant) 15%, is dit 1.25 keer oorvoorsiening) om 'n kragopwekkingseenheid van 1.6368MW te vorm.
Die komponent word horisontaal geïnstalleer in ooreenstemming met 4 * 11, en die voorste en agterste dubbelpaal-hakies.
2) 1500V-reeks ontwerpskema
34 310W dubbelzijdige fotovoltaïese modules vorm 'n tak van 10.54kW, 2 takke vorm 'n vierkantige matriks, 324 takke het 'n totaal van 162 vierkante skikkings, en 18 175kW-omskakelaars word geïnstalleer (1.08 keer oorverdeling aan die DC-kant terug Met inagneming van 15% is dit 1.25 keer oorvoorsiening) om 'n 3.415MW kragopwekkingseenheid te vorm.
Die komponent word horisontaal geïnstalleer in ooreenstemming met 4 * 17, en die voorste en agterste dubbelpaal-hakies.
Tweedens, die impak van 1500V op die aanvanklike belegging
Volgens die ontwerpskema hierbo is 'n vergelykende ontleding van die ingenieurshoeveelheid en koste van die 1500V-stelsel en die tradisionele 1000V-stelsel soos volg.
Tabel 3: Beleggingsamestelling van 1000V-stelsel
Tabel 4: Beleggingsamestelling van 1500V-stelsel
Deur middel van vergelykende ontleding word bevind dat die 1000V-stelsel ongeveer 1500 yuan / W van die stelselkoste bespaar in vergelyking met die tradisionele 0.1V-stelsel.
Derdens, die impak van 1500V op kragopwekking
Uitgangspunt berekening:
As u dieselfde komponente gebruik, is daar geen verskil in kragopwekking as gevolg van verskille in komponente nie; aanneming van plat terrein, sal daar geen skadu-okklusie wees as gevolg van terreinveranderings nie;
Die verskil in kragopwekking is hoofsaaklik gebaseer op twee faktore: wanaanpassingsverlies tussen komponente en snare, DC-lynverlies en AC-lynverlies.
1. wanaanpassingsverlies tussen komponente en snare
Die aantal reekskomponente van 'n enkele vertakking is verhoog vanaf 22 na 34. As gevolg van die kragafwyking van ± 3W tussen verskillende komponente, sal die kragverlies tussen 1500V-stelselkomponente toeneem, maar dit kan nie kwantitatief bereken word nie.
Die aantal toegangspaaie van 'n enkele omskakelaar is van 12 na 18 verhoog, maar die aantal MPPT-opspoorpaadjies van die omskakelaar is verhoog van 6 tot 9 om te verseker dat 2 takke ooreenstem met 1 MPPT. Die MPPT-verlies neem nie toe nie.
2. DC- en AC-lynverlies
Berekeningsformule van lynverlies
Q verlies = I2R = (P / U) 2R = ρ (P / U) 2 (L / S)
1) Berekening van GS-lynverlies
Tabel: GS-lynverliesverhouding van 'n enkele tak
Deur middel van bogenoemde teoretiese berekeninge, word bevind dat die gelykstroomlynverlies van die 1500V-stelsel 0.765 keer die van die 1000V-stelsel is, wat gelykstaande is aan die vermindering van die gelykstroomlynverlies met 23.5%.
2) Berekening van WS-lynverlies
Tabel: AC-verliesverhouding van 'n enkele omskakelaar
Volgens die bostaande teoretiese berekeninge word bevind dat die gelykstroomlynverlies van die 1500V-stelsel 0.263 keer die van die 1000V-stelsel is, wat gelykstaande is aan die vermindering van die wisselstroomlynverlies met 73.7%.
3) Werklike saakdata
Aangesien die wanverhouding tussen komponente nie kwantitatief bereken kan word nie, en die werklike omgewing meer verantwoordelik is, sal die werklike geval gebruik word vir verdere verduideliking.
In hierdie artikel word die werklike kragopwekkingsdata van die derde groep van 'n voorloperprojek gebruik. Die data-insamelingstyd is van Mei tot Junie 2019, 'n totaal van twee maande se data.
Tabel: Vergelyking van kragopwekking tussen 1000V en 1500V stelsels
Uit die bostaande tabel kan gevind word dat op dieselfde projekterrein, met behulp van dieselfde komponente, produkte van die omskakelaarprodusente en dieselfde hakie-installeringsmetode, gedurende Mei tot Junie 2019 die kragopwekkingsure van die 1500V-stelsel 1.55% was hoër as die 1000V-stelsel.
Daar kan gesien word dat hoewel die toename in die aantal enkelstringskomponente die wanverhouding tussen komponente sal vergroot omdat dit die DC-lynverlies met ongeveer 23.5% en die AC-lynverlies met ongeveer 73.7% kan verminder, kan die 1500V-stelsel die kragopwekking van die projek.
Vierdens 'n omvattende ontleding
Deur middel van die bostaande ontleding kan ons sien dat in vergelyking met die tradisionele 1000V-stelsel, die 1500V-stelsel,
1) Kan ongeveer 0.1 yuan / W-stelselkoste bespaar;
2) Alhoewel die toename in die aantal enkelstringskomponente die wanverhouding tussen die komponente sal verhoog, maar omdat dit die gelykstroomverlies met ongeveer 23.5% en die wisselstroomverlies met ongeveer 73.7% kan verminder, sal die 1500V-stelsel die kragopwekking van die projek.
Daarom kan die koste van krag in die fotovoltaïese stelsel tot 'n sekere mate verminder word.
Volgens Dong Xiaoqing, president van die Hebei Energie-ingenieursinstituut, het meer as 50% van die grondontwerpskemas vir fotovoltaïese projekte wat deur die instituut voltooi is, 1500V gekies; na verwagting sal die nasionale 1500V-aandeel aan grondkragstasies in 2019 ongeveer 35% bereik; dit sal in 2020 verder verhoog word.
IHS Markit, 'n bekende internasionale adviesbureau, het 'n meer optimistiese voorspelling gegee. In hul 1500V-wêreldwye fotovoltaïese markanalyseverslag het hulle daarop gewys dat die wêreldwye 1500V-fotovoltaïese kragsentrale in die volgende twee jaar 100GW sal oorskry.
Figuur: Voorspelling van die aandeel van 1500V in wêreldwye grondkragstasies
Sonder twyfel sal die de-subsidiëringsproses van die wêreldwye fotovoltaïese bedryf versnel, en die uiteindelike strewe na koste van elektrisiteit, 1500V, as 'n tegniese oplossing wat die koste van elektrisiteit kan verlaag, toenemend gebruik word.
