Applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu
Riduce i costi è aumentà l'efficienza hè sempre stata a direzzione di i sforzi di e persone elettriche
Tendenza 1500VDC è scelta inevitabile di sistema di parità
Riduce i costi è aumentà l'efficienza hè sempre stata a direzzione di i sforzi di e persone Elettriche. Tra questi, u rolu di l'innovazione tecnologica hè chiave. In 2019, cù e sovvenzioni accelerate di a Cina, 1500Vdc hà speranze tamante.
Sicondu i dati IHS da l'urganizazione di ricerca è analisi, u sistema 1500Vdc hè statu prupostu per a prima volta in u 2012, è FirstSolar hà investitu a prima centrale fotovoltaica 1500Vdc in u mondu in u 2014. In ghjennaghju 2016, u primu prughjettu domesticu di dimostrazione 1500Vdc Golmud Sunshine Qiheng New Energy U Prughjettu di Generazione di Energia Fotovoltaica Golmud 30MW hè statu ufficialmente cunnessu à a rete per a generazione di energia, marcendu chì l'applicazione domestica 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu hè veramente entrata in a tappa di applicazioni dimostrative pratiche à grande scala. Dui anni dopu, in u 2018, a tecnulugia 1500Vdc hè stata applicata à grande scala internaziunale è naziunale. Trà u terzu batch di prughjetti dirigenti naziunali chì anu iniziatu a custruzzione in u 2018, u prugettu Golmud cù u prezzu di offerta più bassu (0.31 yuan / kWh), è ancu i prughjetti GCL Delingha è Chint Baicheng anu tutti aduttatu a tecnulugia 1500Vdc. Rispuntendu à u sistema fotovoltaicu tradiziunale 1000Vdc, l'applicazione 11500Vdc in u sistema fotovoltaicu hè stata largamente aduprata recentemente. Dopu pudemu avè facilmente tali dumande:
Perchè aumentà a tensione da 1000Vdc à 1500Vdc?
Tranni l'inverter, altri apparecchi elettrichi ponu suppurtà l'alta tensione di 1500Vdc?
Quantu hè efficace u sistema 1500Vdc dopu l'usu?
1. Avvanzi tecnichi è svantaghji di l'applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu
analisi di vantaghji
1) Riduce a quantità di scatula di cunnessione è cavu DC
In "Code for Design of Photovoltaic Power Plants (GB 50797-2012)", a corrispondenza di moduli fotovoltaici è inverter deve rispettà a formula seguente: Secunnu a formula sopra citata è i parametri pertinenti di i cumpunenti, ogni stringa di u sistema 1000Vdc hè generalmente 22 cumpunenti, mentre chì ogni stringa di u sistema 1500Vdc pò permette 32 cumpunenti.
Pigliate un modulu 285W unità di generazione di energia 2.5MW è inverter di stringa per esempiu, sistema 1000Vdc:
408 corde fotovoltaiche, 816 coppie di fundamentu di pile
34 insemi di inverter di stringa 75kW
Sistema 1500Vdc:
String 280 gruppi fotovoltaichi
700 coppie di fundamenti di pile
14 insemi di inverter di stringa 75kW
cume u numeru di stringhe hè riduttu, a quantità di cavi DC cunnessi trà i cumpunenti è i cavi AC trà stringhe è inverter serà ridutta.
2) Riduce a perdita di linea DC
∵ P = IRI = P / U
∴ U aumenta di 1.5 volte → I diventa (1 / 1.5) → P diventa 1 / 2.25
∵ R = ρL / S u cavu CC L diventa 0.67, 0.5 volte l'uriginale
∴ R (1500Vdc) <0.67 R (1000Vdc)
In riassuntu, u 1500VdcP di a parte DC hè circa 0.3 volte u 1000VdcP.
3) Riduce una certa quantità di ingegneria è percentuale di fallimentu
A causa di a riduzione di u numeru di cavi DC è scatule di giunzione, u numeru di giunti di cavi è di cablaggi di scatule di giunzione installati durante a custruzzioni sarà riduttu, è sti dui punti sò propensi à fallimentu. Dunque, 1500Vdc pò riduce un certu tassu di fallimentu.
4) Riduce l'investimentu
Aumentà u numeru di cumpunenti à una sola stringa pò riduce u costu di un watt unicu. E differenze principali sò u numeru di fundazioni di pile, a lunghezza di u cavu dopu a cunvergenza DC, è u numeru di scatule di junction (centralizate).
Riguardu à u schema 22-string di u sistema 1000Vdc, u schema 32-string di u sistema 1500Vdc pò risparmià circa 3.2 punti / W per cavi è fundamenti di pile.
Analisi di svantaghju
1) Aumentati requisiti di attrezzature
Rispuntendu à u sistema 1000Vdc, a tensione aumentata à 1500Vdc hà un impattu significativu nantu à i disinfettori, i fusibili, i dispositivi di prutezzione contro i fulmini è l'alimentazione di commutazione, è presentanu esigenze più alti per sustene a tensione è l'affidabilità, è u prezzu unitariu di l'attrezzatura sarà relativamente aumentatu .
2) Esigenze di sicurezza più alte
Dopu chì a tensione sia aumentata à 1500Vdc, u risicu di una guasta elettrica hè aumentatu, migliorendu cusì a prutezzione di l'isolamentu è a liquidazione elettrica. Inoltre, una volta chì un accidente si verifica da u latu DC, affrunterà più prublemi di estinzione di l'arcu DC. Dunque, u sistema 1500Vdc aumenta i requisiti di prutezzione di sicurezza di u sistema.
3) Aumenta a pussibilità di l'effettu PID
Dopu chì i moduli fotovoltaichi sò cunnessi in serie, u currente di fuga furmatu trà e cellule di u modulu ad alta tensione è a terra hè una causa impurtante di l'effettu PID. Dopu chì a tensione sia aumentata da 1000Vdc à 1500Vdc, hè evidente chì a differenza di tensione trà a cellula è u terrenu aumenterà, ciò chì aumenterà a possibilità di l'effettu PID.
4) Aumenta a perdita di corrispondenza
Ci hè una certa perdita di adattazione trà e corde fotovoltaiche, principalmente causata da i seguenti motivi:
- A putenza di fabbrica di diversi moduli fotovoltaici avrà una deviazione di 0 ~ 3%. E crepe formate durante u trasportu è l'installazione causeranu una deviazione di putenza.
- L'attenuazione irregulare è u bloccu irregulare dopu l'installazione causeranu ancu una deviazione di putenza.
- In vista di i fattori sopra, aumentendu ogni stringa da cumpunenti 22 à componenti 32 aumenterà evidentemente a perdita di corrispondenza.
- In risposta à i prublemi sopra citati di 1500V, dopu à guasi dui anni di ricerca è esplorazione, e cumpagnie di attrezzature anu ancu fattu qualchì miglioramentu.
Siconda, l'attrezzatura core di u sistema fotovoltaicu 1500Vdc
1. Modulu fotovoltaicu
Prima Solar, Artus, Tianhe, Yingli, è altre cumpagnie anu pigliatu u capu in u lanciu di moduli fotovoltaici 1500Vdc.
Dapoi chì a prima centrale fotovoltaica 1500Vdc di u mondu hè stata compia in u 2014, u vulume d'applicazione di i sistemi 1500V hà continuatu à espansione. Impulsatu da sta situazione, u standard IEC hà iniziatu à incorporà specifiche relative à 1500V in l'implementazione di u novu standard. In 2016, IEC 61215 (per C-Si), IEC 61646 (per filmi sottili), è IEC61730 sò norme di sicurezza di cumpunenti inferiori à 1500V. Queste trè norme cumplementanu i requisiti di prova di prestazione è di prova di sicurezza di u sistema di cumpunenti 1500V è rompenu l'ultimu ostaculu di i requisiti 1500V, chì prumove assai a conformità à i standard di a centrale elettrica 1500V.
Oghje ghjornu, i pruduttori naziunali di prima ligna di a China anu lanciatu prudutti maturi di 1500V, cumpresi cumpunenti unilaterali, cumpunenti doppia faccia, cumpunenti doppi vetru, è anu ottenutu certificazione IEC relative.
In risposta à u prublema PID di i prudutti 1500V, i pruduttori principali attuali piglianu e duie misure seguenti per assicurà chì e prestazioni PID di cumpunenti 1500V è cumpunenti 1000V convenzionali restanu à u listessu livellu.
1) Aghjurnendu a scatula di junction è ottimizendu u cuncepimentu di layout di cumpunenti per soddisfà i requisiti di distanza di creepage 1500V è di liquidazione;
2) U spessore di u materiale di fondu hè aumentatu di 40% per arricchisce l'isolamentu è assicurà a sicurezza di i cumpunenti;
Per l'effettu PID, ogni fabbricante garantisce chì in u sistema 1500V, u componente garantisce sempre chì l'attenuazione PID hè menu di 5%, assicurendu chì e prestazioni PID di u componente convenzionale restanu à u listessu livellu.
2. Inverter
I pruduttori oltremare cum'è SMA / GE / PE / INGETEAM / TEMIC in generale lancianu soluzioni inverter 1500V intornu à u 2015. Parechji pruduttori naziunali di primu livellu anu lanciatu prudutti inverter basati nantu à a serie 1500V, cum'è Sungrow SG3125, a serie SUN2000HA di Huawei, ecc., È sò i primi à esse liberati in u mercatu di i Stati Uniti.
NB / T 32004: 2013 hè un standard chì i prudutti inverter naziunali devenu rispettà quandu sò cummercializati. U scopu applicabile di u standard rivedutu hè un inverter cunnessu à a rete fotovoltaica cunnessu à un circuitu fonte PV cun una tensione chì ùn supera micca 1500V DC è una tensione di uscita AC chì ùn supera micca 1000V. U standard stessu include già a gamma DC 1500V è dà esigenze di prova per sovratensione di circuitu PV, distanza elettrica, distanza di creepage, tensione di resistenza di frequenza di potenza, è altri test.
3. Scatula cumbinatrice
E norme per a scatula di cumbinatore è ogni dispositivu chjave sò pronti, è 1500Vdc hè entratu in u standard di certificazione di scatula di combinatore CGC / GF 037: 2014 "Specifiche tecniche di l'equipaggiu di cumbinatore fotovoltaicu".
4. Cavu
Oghje ghjornu, u standard 1500V per cavi fotovoltaichi hè statu ancu introduttu.
5. Cambia è prutezzione di i lampi
In l'industria fotovoltaica in l'era 1100Vdc, a tensione di uscita di u inverter hè finu à 500Vac. Pudete piglià in prestu u sistema standard di l'interruttore di distribuzione 690Vac è i prudutti di supportu; da tensione 380Vac à tensione 500Vac, ùn ci hè micca un prublema di cunnessione di switch. Tuttavia, in u primu periodu di u 2015, tutta l'industria fotovoltaica è di distribuzione di energia ùn avia micca switch di distribuzione di energia 800Vac / 1000Vac è altre specificazioni, resultendu in difficultà à sustene tuttu u pruduttu è elevati costi di supportu.
Descrizione cumpleta
U sistema fotovoltaicu 1500Vdc hè statu ampiamente adupratu à l'oltremare è hè digià una tecnulugia d'applicazione matura in u mondu sanu.
Dunque, l'attrezzatura principale di u sistema fotovoltaicu hà rializatu a pruduzzione di massa, è u prezzu hè calatu bruscamente paragunatu à a tappa di dimostrazione in u 2016.
Applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu
Cum'è l'accennatu sopra, u sistema fotovoltaicu 1500Vdc hè statu applicatu à l'esternu dapoi u 2014 per via di u so low cost generale è di alta generazione d'energia.
Applicazione glubale 1500Vdc in u casu di esplorazione di u sistema fotovoltaicu
U primu solar hà annunziatu di maghju 2014 chì a prima centrale elettrica di 1500Vdc custruita in Deming, u Novu Messicu hè stata messa in usu. A capacità totale di a centrale hè 52MW, 34 matrici adopranu a struttura 1000Vdc, è i matrici restanti adopranu una struttura 1500Vdc.
SMA hà annunziatu in lugliu 2014 chì a so centrale fotovoltaica da 3.2 MW custruita in u parcu industriale Sandershauser Berg in Niestetal, Kassel, in u nordu di a Germania hè stata messa in usu, è a centrale utilizza un sistema 1500Vdc.
1500Vdc hè statu largamente adupratu in prughjetti à pocu costu
Oghje, LSP hà sviluppatu cù successu T1 + T2 Classe B + C, Classe I + II Dispositivu di prutezzione fotovoltaica SPD 1500Vdc, 1200Vdc, 1000Vdc, 600Vdc sò largamente aduprati in a generazione d'energia fotovoltaica solare.
Applicazione à grande scala 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu
Per a prima volta, u prughjettu di generazione di energia fotovoltaica di 257 MW di Fu An Hua Hui in Vietnam hè statu cunnessu cù successu à a rete. Tutte e soluzioni integrate di inverter di tippu containeru 1500V sò state aduprate per uttene cù successu l'accettazione da u cuncepimentu, a custruzzione à a cunnessione à rete. U prugettu hè situatu in a cità di Huahui, in a cuntea di Fuhua, in a pruvincia di Phu An, in Vietnam, è appartene à e zone costiere centrali è meridiunali. Tenendu contu di l'ambiente geograficu lucale è di l'ecunumia di u prugettu, u cliente di u prugettu hà finalmente sceltu a soluzione integrata di rinfurzà inverter di tippu cuntainer 1500V.
Soluzione affidabile
In u prughjettu di dimostrazione di a centrale fotovoltaica, i clienti anu esigenze strette per a custruzzioni è a qualità di u pruduttu. A capacità d'installazione di u prugettu nantu à u latu DC di u prugettu hè di 257 MW, chì si compone di 1032 insiemi di scatule combinatrici 1500V DC, 86 insiemi di inverter centralizzati 1500Vdc 2.5MW, 43 insiemi di trasformatori di media tensione 5MVA è di suluzioni integrate containerizate per armarii di rete ad anelli, chì facilita l'installazione è a messa in opera ponu accurtà u ciculu di custruzzione è riduce i costi di u sistema.
A soluzione 1500V riunisce "grande tecnulugia"
A soluzione integrata di rinfurzà inverter di tippu 1500V cuntene e caratteristiche di 1500V, grande schiera quadrata, elevatu rapportu di capacità, inverter di grande putenza, boost di inverter integratu, ecc., Chì riduce u costu di l'attrezzatura cume cavi è scatole di giunzione. Costi iniziali d'investimentu ridotti. In particulare, a cuncezzione di u rapportu di alta capacità migliora efficacemente u tassu di utilizzu di a linea di spinta generale è stabilisce un rapportu di capacità ragionevuli attraversu un eccessivu provisioning per rende u sistema LCOE ottimali.
A soluzione 1500VDC hè aduprata in prughjetti fotovoltaici di più di 900 MW in Vietnam. Vietnam Fu An Hua Hui 257MW prughjettu fotovoltaicu hè u più grande prughjettu unicu centrale fotovoltaica. Cum'è u primu batch di novi prughjetti di dimostrazione energetica in Vietnam, dopu chì u prugettu sia messu in opera, uttimiserà a struttura di putere di u Vietnam, faciliterà u prublema di mancanza di energia in u sudu di u Vietnam, è prumove u sviluppu ecunomicu è suciale in Vietnam Di grande impurtanza.
L'applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu hè sempre luntanu da a grande scala?
Rispuntendu à u sistema fotovoltaicu 1000Vdc ampiamente adupratu in e centrali fotovoltaiche, a ricerca di l'applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu guidatu da i pruduttori di inverter hè diventata recentemente un puntu caldu di tecnulugia di l'industria.
Hè faciule d'avè dumande cusì:
Perchè elevà a tensione da 1000Vdc à 1500Vdc?
Tranni l'inverter, altri apparecchi elettrichi ponu suppurtà l'alta tensione di 1500Vdc?
Qualchissia utilizza u sistema 1500Vdc avà? Cumu hè l'effettu?
Vantaghji Tecnichi è Svantaghji di l'applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu
1. Analisi di vantaghju
1) Riduce l'usu di scatule combinatrici è cavi DC. Ogni stringa di un sistema 1000Vdc hè generalmente 22 cumpunenti, mentre chì ogni stringa di un sistema 1500VDC pò permette 32 cumpunenti. Pigliate un modulu 265W unità di generazione di energia 1MW cum'è esempiu,
Sistema 1000Vdc: 176 corde fotovoltaiche è 12 scatule cumbinatrici;
Sistema 1500Vdc: 118 corde fotovoltaiche è 8 scatule cumbinatrici;
Dunque, a quantità di cavi DC da i moduli fotovoltaici à a scatula combinatrice hè circa 0.67 volte, è a quantità di cavi DC da a scatula combinatrice à l'inverter hè circa 0.5 volte.
2) Riduce a perdita di linea DC lossP perdita = Cavu I2R I = P / U
∴U aumenta di 1.5 volte → I diventa (1 / 1.5) → A perdita P diventa 1 / 2.25
Inoltre, u cavu R = ρL / S, a L di u cavu DC diventa 0.67, 0.5 volte di l'uriginale
Cavu ∴R (1500Vdc) <0.67R cable (1000Vdc)
In riassuntu, a perdita 1500VdcP di a parte DC hè circa 0.3 volte di a perdita 1000VdcP.
3) Riduce una certa quantità di ingegneria è percentuale di fallimentu
Cum'è u numeru di cavi DC è scatule di combinatori hè riduttu, u numeru di giunti di cavi è cablaggi di scatula di combinatore installati durante a custruzzioni sarà riduttu, è sti dui punti sò propensi à fallimentu. Dunque, 1500Vdc pò riduce un certu tassu di fallimentu.
2. analisi di svantaghju
1) Incrementu in i bisogni di l'equipaggiu Rispuntendu à un sistema 1000Vdc, aumentà a tensione à 1500Vdc hà un impattu significativu nantu à i circuiti, i fusibili, i parafulmini è l'alimentazione di commutazione, è presenta esigenze di tensione è affidabilità più alte. migliurà.
2) Esigenze di sicurezza più alte Dopu chì a tensione sia aumentata à 1500Vdc, u periculu di guasto elettricu è di scarica hè aumentatu in modu chì a prutezzione di l'isolamentu è a liquidazione elettrica devenu esse migliorati. Inoltre, se un accidente si verifica da u latu DC, affronterà un prublema di estinzione di l'arcu DC più seriu. Dunque, u sistema 1500Vdc alza i requisiti di u sistema per a prutezzione di sicurezza.
3) Aumentà l'effettu PID pussibule Dopu chì i moduli PV sò cunnessi in serie, u currente di fuga furmatu trà e cellule di i moduli ad alta tensione è a terra hè una ragione impurtante per l'effettu PID (per una spiegazione dettagliata, per piacè risponde à "103 "In fondu). Dopu chì a tensione sia aumentata da 1000Vdc à 1500Vdc, hè chjaru chì a differenza di tensione trà u chip di batteria è a terra aumenterà, ciò chì aumenterà a possibilità di l'effettu PID.
4) Aumenta a perdita di corrispondenza Ci hè una certa perdita di corrispondenza trà e corde fotovoltaiche, chì hè principalmente causata da i seguenti motivi:
A putenza di fabbrica di diversi moduli fotovoltaici avrà una deviazione di 0 ~ 3%.
E crepe nascoste furmate durante u trasportu è l'installazione causeranu deviazione di putenza
L'attenuazione irregulare è a schermatura irregulare dopu l'installazione causeranu ancu una deviazione di putenza.
In vista di i fattori sopra, aumentendu ogni stringa da cumpunenti 22 à componenti 32 aumenterà evidentemente a perdita di corrispondenza.
3. Analisi cumpleta In l'analisi sopratuttu, quantu 1500Vdc pò esse paragunatu cù 1000Vdc pò migliorà e prestazioni di i costi, è sò necessarii ulteriori calculi.
Introduzione: Rispuntendu à u sistema fotovoltaicu 1000Vdc ampiamente adupratu in e centrali fotovoltaiche, a ricerca di l'applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu guidatu da i pruduttori di inverter hè diventata recentemente un hotspot tecnologicu di l'industria. Dopu pudemu avè facilmente tali dumande.
Siconda, l'attrezzatura core di u sistema fotovoltaicu à 1500Vdc
1) Moduli fotovoltaichi Oghje ghjornu, FirstSolar, Artes, Trina, Yingli, è altre imprese anu lanciatu moduli fotovoltaici 1500Vdc, cumprendu moduli convenzionali è moduli in doppiu vetru.
2) Inverter Oghje ghjornu, i pruduttori principali anu lanciatu inverter 1500Vdc cù una capacità di 1MVA ~ 4MVA, chì sò stati applicati in e centrali di dimostrazione. U livellu di tensione di 1500Vdc hè statu cupertu da e norme pertinenti IEC.
3) Norme per e scatule cumbinate è altri cumpunenti chjave E scatule è cumpunenti chjave cumbinatori sò stati preparati, è 1500Vdc hè entratu in a norma di certificazione CGC / GF037: 2014 "Specifiche tecniche per l'attrezzatura cumbinata fotovoltaica"; 1500Vdc hè statu chiaritu da a maiò parte di e norme IEC chì appartenenu à a categuria di direttive à bassa tensione, cume i standard di interruttori IEC61439-1 è IEC60439-1, fusibili speciali fotovoltaici IEC60269-6, è dispositivi speciali di protezione contro i fulmini fotovoltaici EN50539-11 / -12 .
Tuttavia, postu chì u sistema fotovoltaicu 1500Vdc hè sempre in fase di dimostrazione è a dumanda di u mercatu hè limitata, l'attrezzatura sopra menzionata ùn hà ancu principiatu a produzione di massa.
Applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu
1. Stazione Solar Power Macho Springs
Firstsolar hà annunziatu di maghju 2014 chì a prima centrale elettrica di 1500Vdc compia in Deming, NewMexico hè stata messa in usu. A capacità totale di a centrale hè 52MW, 34 matrici utilizanu una struttura 1000Vdc, è i matri restanti utilizanu una struttura 1500Vdc.
SMA hà annunziatu in lugliu 2014 chì a so centrale fotovoltaica di 3.2 MW in Sandershauser Bergindustrialpark, un parcu industriale in Niestetal, Kassel, in u nordu di a Germania, hè stata messa in usu. A centrale elettrica adopra un sistema di 1500Vdc.
2. Casi d'applicazione in Cina
Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud 30MW Prughjettu Fotovoltaicu
In ghjennaghju 2016, u primu prugettu di dimostrazione di sistema fotovoltaicu domesticu di generazione di energia fotovoltaica 1500Vdc, Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud 30MW prughjettu di generazione di energia cunnessu à a rete fotovoltaica, hè statu ufficialmente cunnessu à a rete per a generazione di energia, marcendu chì u sistema fotovoltaicu domesticu 1500Vdc hè entrutu in realtà u stadiu di candidatura attuale di dimostrazione.
U sviluppu di prudutti fotovoltaici cunnessi à 1500V hè dighjà una tendenza
I cumpunenti fotovoltaichi è l'attrezzatura elettrica in i sistemi fotovoltaici solari attuali sò cuncepiti è fabbricati in base à i requisiti di tensione continua di 1000V. Per uttene un rendimentu megliu di i sistemi fotovoltaici, hè necessaria una avanzata urgente in u casu di a riduzione di e sovvenzioni fotovoltaiche per i so costi di generazione di energia è l'efficienza. Dunque, u sviluppu di i prudutti fotovoltaichi cunnessi à 1500V hè diventatu una tendenza. Cumpunenti d'alta tensione 1500V è apparecchiature elettriche di sustegnu significa costi di sistema inferiori è efficienza di generazione di energia più alta. L'introduzione di sti novi equipaggiamenti è tecnulugia pò fà chì l'industria fotovoltaica si sbarrazzi gradualmente di a dipendenza da e sovvenzioni è ghjunghje à un accessu in linea di parità à una prima data. Requisiti di 1500V per moduli fotovoltaici solari, inverter, cavi, scatole di combinatori, è ottimizazione di u sistema "
L'equipaggiamentu core pertinente di u sistema 1500V hè mostratu sopra. I requisiti di 1500V per ogni dispositivu sò ancu cambiati in cunsequenza:
Cumpunente 1500V
• U schema di cumpunenti hè cambiatu, ciò chì richiede una distanza di creepage più elevata di i cumpunenti;
• Cambiamenti di materiale di cumpunente, aumentu di materiale è esigenze di prova per u fondu di fondu;
• Esigenze di test aumentate per l'isulamentu di i cumpunenti, a resistenza à a tensione, a fuga umida è u pulse;
• U costu di a cumpunente hè basicamente pianu è e prestazioni sò migliorate;
• Ci sò attualmente e norme IEC per cumpunenti di sistema 1500Vdc. Cum'è IEC 61215 / IEC 61730;
• I cumpunenti di u sistema 1500Vdc di i pruduttori principali anu passatu certificazioni pertinenti è test di prestazione PID.
Cavu 1500V DC
• Ci sò differenze in isolamentu, spessore di guaina, ellitticità, resistenza à l'isulamentu, estensione termica, spruzzo di sale, è prova di resistenza à u fumu, è test di combustione di u fascu.
Scatula cumbinata 1500V
• Priservi di prova per a distanza elettrica è a distanza di creepage, a tensione di frequenza di potenza è l'impulsione sustene a tensione è a resistenza di isolamentu;
• Ci sò differenze in parafulmini, interruttori di circuitu, fusibili, fili, fonti autoalimentate, diodi anti-inversi è connettori;
• E norme per e scatule combinatrici è cumpunenti chjave sò in opera.
Inverter 1500V
• I parafulmini, i disinfettori, i fusibili è l'alimentazione di commutazione sò diversi;
• Isulamentu, liquidazione elettrica, è scarica di panna causata da l'aumentu di tensione;
• U nivellu di tensione 1500V hè statu cupartu da e norme pertinenti IEC.
Sistema 1500V
In a cuncezzione di stringhe di sistema 1500V, i cumpunenti di ogni stringa di u sistema 1000V eranu 18-22, è avà u sistema 1500V aumenterà assai u numeru di cumpunenti in serie à 32-34, rende più corde menu è diventa un rialità.
Sistema attuale di generazione di energia fotovoltaica, tensione DC-latu 450-1000V, tensione AC-side 270-360V; Sistema 1500V, u numeru di cumpunenti di stringa unica aumentatu di 50%, tensione DC-latu 900-1500V, latu AC 400-1000V, micca solu a perdita di linea DC diminuisce A perdita di linea da u latu AC hè cascata significativamente. Requisiti 1500V per cumpunenti, inverter, cavi, scatule combinatrici, è ottimisazione di u sistema "
In termini di inverter, inverter centralizati 1MW sò stati aduprati in u passatu, è avà ponu esse allargati à inverter 2.5MW dopu aduprà un sistema 1500V; è a tensione nominale di u latu AC hè aumentata. Inversori di listessa putenza è latu AC U currente di pruduzzione ridutta aiuta à riduce u costu di l'inverter.
Attraversu calculi cumpleti, dopu à u miglioramentu tecnicu di u sistema 1500V, u costu generale di u sistema pò esse riduttu di circa 2 centesimi, è l'efficienza di u sistema pò esse migliorata di 2%. Cusì l'applicazione di u sistema 1500V hè di grande aiutu per riduce u costu di u sistema.
Aduprendu un sistema 1500V, u numeru di cumpunenti in serie aumenta, u numeru di cunnessioni paralleli diminuisce, u numeru di cavi diminuisce, è u numeru di combinatori è inverter diminuisce. A tensione hè aumentata, a perdita hè ridutta, è l'efficienza hè migliorata. A carica di travagliu di stallazione è manutenzione ridutta riduce dinò i costi di installazione è manutenzione. Questu pò riduce u costu di u valore LCOE di l'elettricità.
A grande tendenza! U sistema fotovoltaicu 1500V accelera l'avventu di l'era di a parità
In u 2019, cù i cambiamenti di e pulitiche fotovoltaiche, l'industria prupone di riduce u costu di l'elettricità, è hè una tendenza inevitabile di andà versu un accessu à Internet accessibile. Dunque, l'innuvazione tecnologica hè u prugressu, riducendu i costi di l'elettricità è riducendu a dipendenza da i sussidi hè diventata una nova direzzione per u sviluppu sanu di l'industria fotovoltaica. In listessu tempu, a Cina, cum'è u primu produttore mundiale di l'industria fotovoltaica, hà aiutatu a maiò parte di i paesi à ottene a parità in Internet, ma hè sempre à qualchì distanza da a parità in Internet per vari motivi.
U mutivu principale perchè u mercatu fotovoltaicu d'oltremare pò ghjunghje à a parità hè chì in più di i vantaghji di a Cina in termini di finanzamentu, terreni, accessu, illuminazione, prezzi di l'electricità, ecc., U puntu più impurtante è lezioni amparate hè chì sò relativamente a Cina hè più avanzatu. Per esempiu, un sistema fotovoltaicu cù una tensione di 1500V. Oghje ghjornu, i prudutti cunnessi à u nivellu di tensione 1500V sò diventati a suluzione principale per u mercatu fotovoltaicu d'oltremare. Dunque, u fotovoltaicu domesticu duveria dinò cuncintràrisi nantu à l'innovazione à livellu di u sistema, accelerà l'applicazione di 1500V è altre tecnulugie avanzate, realizà riduzzione di costi, efficienza è migliuramentu di a qualità di e centrale elettriche, è prumove di manera cumpleta l'industria fotovoltaica per andà versu l'era di parità.
L'onda 1500V hà spazzatu u mondu
Sicondu u rapportu IHS, u primu usu prupostu di u sistema 1500V ricolla à u 2012. In u 2014, FirstSolar hà investitu in a prima centrale fotovoltaica 1500V. Sicondu u calculu di FirstSolar: a centrale fotovoltaica 1500V riduce u numeru di circuiti paralleli aumentendu u numeru di moduli fotovoltaici in serie; riduce u numeru di scatule di cunnessione è cavi; in listessu tempu, quandu a tensione hè aumentata, a perdita di cavi hè ancu ridotta, è l'efficienza di generazione di energia di u sistema hè migliorata.
In u 2015, u principale produttore di inverter in Cina Sunshine Power hà pigliatu u primu capu in a prumuzione di soluzioni di sistema basate annantu à u cuncepimentu di inverter 1500V in l'industria, ma perchè altri cumpunenti di sustegnu ùn anu micca furmatu una catena industriale cumpleta in Cina, è e cumpagnie d'investimentu anu limitatu a cuscenza di questu, Piuttostu chè di dà a priorità à l'espansione à l'oltremare dopu una grande prumuzione naziunale, hà prima "cunquistatu" u mondu è dopu hè vultatu à u mercatu chinese.
Da a perspettiva di u mercatu glubale, u sistema 1500V hè diventatu una cundizione necessaria per i grandi prughjetti fotovoltaichi per riduce i costi è aumentà l'efficienza. In i paesi cun prezzi di l'electricità bassi cum'è l'India è l'America Latina, e centrale fotovoltaiche terrestri à grande scala adopranu guasi tutti schemi d'offerta 1500V; i paesi cù mercati di putenza sviluppati in Auropa è in i Stati Uniti anu cambiatu a tensione DC da i sistemi fotovoltaichi 1000V à 1500V; i mercati emergenti cum'è u Vietnam è u Mediu Oriente sò entrati direttamente in sistemi 1500V. Hè da nutà chì u prugettu fotovoltaicu à livellu GW di 1500 volt hè adupratu in u mondu sanu è hà stabilitu ripetutamente un record mundiale cù prezzi ultra-bassi di l'elettricità in rete.
In i Stati Uniti, a capacità installata di l'attrezzatura 1500Vdc in 2016 hà rappresentatu 30.5%. In 2017, era radduppiatu à 64.4%. Si prevede chì stu numeru ghjunghji à 84.20% in u 2019. Sicondu a sucietà EPC lucale: «Ogni nova centrale elettrica terrestre 7GW utilizza ogni annu 1500V. Per esempiu, a prima centrale fotovoltaica terrestre à grande scala in Wyoming, chì hè stata appena cunnessa à a rete, utilizza una suluzione inverter centralizata di 1500V di putenza di u sole.
Sicondu stime, paragunatu cù un sistema 1000V, a riduzione di i costi è l'aumentu di l'efficienza di 1500V sò riflessi principalmente in:
1) U numaru di cumpunenti cunnessi in serie hè statu aumentatu da 24 blocchi / stringa à 34 blocchi / stringa, riducendu u numeru di stringhe. Currispundente, u cunsumu di cavi fotovoltaichi hè diminuitu di 48%, è u costu di e apparecchiature cume e scatule combinatrici hè statu ancu riduttu di circa 1/3, è u costu hè statu riduttu di circa 0.05 yuan / Wp;
2) A crescita di u numeru di cumpunenti in serie riduce u costu di u sistema di supportu, fundazione di pile, custruzzione è installazione di circa 0.05 yuan / Wp;
3) A tensione cunnessa à rete AC di u sistema 1500V hè aumentata da 540V à 800V, i punti cunnessi à rete sò ridotti, è e perdite di u sistema laterale AC è DC ponu esse ridotte di 1 ~ 2%.
4) Sicondu u casu maturu di u mercatu d'oltremare, a capacità ottimale di un unicu sub-array pò esse progettata per esse 6.25MW in sistemi 1500V, è ancu finu à 12.5MW in alcune zone. Aumentendu a capacità di un unicu sub-array, u costu di l'attrezzatura AC cume i trasformatori pò esse riduttu.
Dunque, paragunatu cù u sistema tradiziunale 1000V, u sistema 1500V pò riduce u costu di 0.05 ~ 0.1 yuan / Wp, è a generazione di energia attuale pò aumentà di 1 ~ 2%.
Moltiplicendu per u sistema domesticu "potenziale" 1500Vdc
Comparatu cù u mercatu internaziunale, in i primi anni di l'industria fotovoltaica cinese, per via di a catena di fornitura immatura di l'industria tecnologica, u sistema 1500V hà iniziatu tardu è u so sviluppu hè statu lentu. Solu uni pochi di cumpagnie di punta cum'è Sunshine Power anu compiu R & S è certificazione. Ma cù l'ascesa di u sistema 1500V à scala glubale, u mercatu domesticu ne hà prufittatu, è hà ottenutu boni risultati in u sviluppu è l'innovazione di sistemi è applicazioni 1500V:
- In lugliu 2015, u primu inverter centralizatu 1500V sviluppatu è fabbricatu da Sunshine Power in Cina hà compiu cù successu u test di cunnessione di rete è hà apertu u preludiu à a tecnulugia 1500V in u mercatu domesticu.
- In ghjennaghju 2016, u primu prughjettu di dimostrazione di sistema fotovoltaicu domesticu di generazione di energia fotovoltaica 1500V hè statu cunnessu à a rete per a generazione di energia.
- In ghjugnu 2016, in u primu prughjettu domesticu di capu Datong, inverter centralizati 1500V sò stati applicati in lotti.
- D'agostu 2016, Sunshine Power hà pigliatu l'iniziativa in u lanciu di u primu inverter di stringa 1500V in u mondu, rinfurzendu ancu a cumpetitività internaziunale di l'inversori fotovoltaichi naziunali.
In u stessu annu, u primu prughjettu di benchmarking di u sistema fotovoltaicu 1500V in Cina hè statu formalmente cunnessu à a rete per a generazione di energia in Golmud, Qinghai, marcendu chì u sistema fotovoltaicu domesticu 1500Vdc hà cuminciatu à entre in u campu di l'applicazione pratica. A capacità installata totale di a centrale hè di 30 MW. Sunshine Power furnisce un inseme cumpletu di suluzioni per stu prughjettu, riducendu u costu d'investimentu in cavu di 20%, u costu di 0.1 yuan / Wp, è riducendu assai e perdite di a linea laterale AC è DC è e perdite di bobina laterale di bassa tensione di u trasformatore.
1500V hè diventatu u mainstream di u mercatu globale
U sistema 1500V, chì hà à tempu riduzzione di costi è efficienza, hè diventatu à pocu à pocu a prima scelta per e grandi centrale elettriche terrestri. In quantu à u sviluppu futuru di sistemi 1500V, IHS prevede chì a parte di inverter 1500V continuerà à aumentà à 74% in 2019 è alzerà à 84% in 2020, diventendu u mainstream di l'industria.
Da a perspettiva di a capacità installata 1500V, era solu 2GW in 2016 è superava i 30GW in 2018. Hà rializatu una crescita di più di 14 volte in solu dui anni, è si prevede di mantene una tendenza di crescita à alta velocità sustinuta. Hè previstu chì e spedizioni cumulative in 2019 è 2020 saranu A quantità supererà i 100GW. Per l'imprese cinesi, Sunshine Power hà stallatu più di 5GW di inverter 1500V in u mondu sanu è hà prughjettatu di lancià corde di serie 1500V più avanzate è inverter centralizati in 2019 per risponde à a richiesta installata di u mercatu in rapida crescita.
Aumentà a tensione DC à 1500V hè un cambiamentu impurtante per riduce i costi è aumentà l'efficienza, è hè diventatu oghje a soluzione principale per u sviluppu fotovoltaicu internaziunale. Cù l'era di a calata di i sussidi è di a parità in Cina, u sistema 1500V serà ancu usatu di più in più in Cina, accelerendu l'arrivu di l'era di parità cumpleta di a China.
Analisi ecunomica di u sistema fotovoltaicu 1500V
Da u 2018, ùn importa l'esternu o naziunale, a proporzione di applicazione di u sistema 1500V hè sempre più grande. D'appressu à e statistiche di l'IHS, u vulume d'applicazione di 1500V per e grandi centrale elettriche terrestri strangere in i paesi stranieri superava u 50% in u 2018; secondu e statistiche preliminarie, trà u terzu batch di corridori di punta in u 2018, a prupurzione di l'applicazioni 1500V era trà 15% è 20%.
U sistema 1500V pò riduce in modu efficace u costu di l'electricità per u prugettu? Questu documentu face una analisi comparativa di l'ecunumia di i dui livelli di tensione per mezu di calculi teorichi è dati di casu attuali.
I. Schema di cuncepimentu di basa
Per analizà u livellu di costu di l'applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu, un schema di cuncepimentu cunvinziunale hè adupratu per paragunà u costu di u prugettu cù u costu di u sistema tradiziunale 1000V.
1. premisa di calculu
1) A centrale di terra, terrenu pianu, capacità installata ùn hè micca limitata da a zona di terra;
2) A temperatura estrema è a temperatura estremamente bassa di u situ di u prugettu seranu cunsiderate secondu 40 ℃ è -20 ℃.
3) I parametri chjave di cumpunenti selezziunati è inverter sò mostrati in a tavula sottu.
2. Schema di cuncepimentu di basa
1) Schema di cuncepimentu di serie 1000V
22 Moduli fotovoltaici à doppia faccia 310W formanu un ramu 6.82kW, 2 rami formanu un array quadratu, 240 rami cumunu 120 matrici quadrati, è entre in 20 inverter 75kW (1.09 volte eccessiva distribuzione à u latu DC, guadagnate à u fondu) Considerendu 15%, hè 1.25 volte sopra-pruvista) per furmà una unità di generazione d'energia 1.6368 MW.
U cumpunente hè installatu à l'urizontale in cunfurmità cù 4 * 11, è e parentesi fissi à doppiu postu anteriore è posteriore.
2) Schema di cuncepimentu di serie 1500V
34 Moduli fotovoltaici biadesivi 310W formanu un ramu 10.54kW, 2 rami formanu una matrice quadrata, 324 rami anu un totale di 162 schede quadrate, è 18 inverter 175kW sò installati (1.08 volte eccessiva distribuzione à u latu DC, guadagnate nantu à u torna Cunsiderendu u 15%, hè 1.25 volte troppu pruvista) per furmà una unità di generazione d'energia 3.415MW.
U cumpunente hè installatu à l'urizontale in cunfurmità cù 4 * 17, è e parentesi fissi à doppia posta anteriore è posteriore.
Siconda, l'impattu di 1500V annantu à l'investimentu iniziale
Sicondu u schema di cuncepimentu sopra, una analisi comparativa di a quantità di ingegneria è u costu di u sistema 1500V è di u sistema tradiziunale 1000V hè a seguente.
Tabella 3: Composizione d'investimentu di u sistema 1000V
Tabella 4: Composizione d'investimentu di u sistema 1500V
Attraversu l'analisi comparativa, si trova chì paragunatu cù u sistema tradiziunale 1000V, u sistema 1500V risparmia circa 0.1 yuan / W di u costu di u sistema.
Terzu, l'impattu di 1500V nantu à a generazione di energia
Premessa di calculu:
Aduprendu i stessi cumpunenti, ùn ci serà nisuna differenza in a generazione di energia per via di differenze in cumpunenti; supponendu un terrenu pianu, ùn ci serà micca occlusione d'ombra per via di cambiamenti di terrenu;
A differenza di generazione di energia si basa principalmente in dui fattori: perdita di mancanza di corrispondenza tra cumpunenti è stringhe, perdita di linea DC è perdita di linea AC.
1. mancanza di mancanza di currispundenza trà cumpunenti è stringhe
U numaru di cumpunenti di serie di una sola filiale hè statu aumentatu da 22 à 34. A causa di a deviazione di putenza di ± 3W trà cumpunenti sfarenti, a perdita di putenza trà cumpunenti di sistema 1500V aumenterà, ma ùn pò micca esse calculata quantitativamente.
U numaru di percorsi d'accessu di un inverter unicu hè statu aumentatu da 12 à 18, ma u numeru di percorsi di tracciamentu MPPT di l'inverter hè statu aumentatu da 6 à 9 per assicurà chì 2 rami currispondenu à 1 MPPT. A perdita MPPT ùn cresce.
2. Pèrdita di linea DC è AC
Formula di calculu di a perdita di linea
Perte Q = I2R = (P / U) 2R = ρ (P / U) 2 (L / S)
1) Càlculu di a perdita di linea DC
Table: Rapportu di perdita di linea DC di una sola ramu
Attraversu i calculi teorichi sopratuttu, si trova chì a perdita di linea DC di u sistema 1500V hè 0.765 volte quella di u sistema 1000V, chì hè equivalente à riduce a perdita di linea DC di 23.5%.
2) Càlculu di a perdita di linea AC
Tabella: Rapportu di perdita di linea AC di un unicu inverter
Sicondu i calculi teorichi sopratuttu, si trova chì a perdita di linea DC di u sistema 1500V hè 0.263 volte quella di u sistema 1000V, chì hè equivalente à riduce a perdita di linea AC di 73.7%.
3) Dati di casu attuali
Postu chì a perdita di mancanza di corrispondenza trà i cumpunenti ùn pò micca esse calculata quantitativamente, è l'ambiente attuale hè più rispunsevule, u casu propiu serà adupratu per ulteriori spiegazioni.
Questu articulu usa i dati attuali di generazione di energia di u terzu batch di un prughjettu di corridore frontale. U tempu di raccolta di dati hè da maghju à ghjugnu 2019, un totale di 2 mesi di dati.
Tabella: Comparazione di generazione di energia trà sistemi 1000V è 1500V
Da a tavula sopra, si pò truvà chì in u listessu situ di u prugettu, aduprendu i stessi cumpunenti, i prudutti di i pruduttori di inverter, è u listessu metudu di installazione di u bracket, da maghju à ghjugnu 2019, l'ore di generazione di energia di u sistema 1500V eranu 1.55% più altu ch'è u sistema 1000V.
Si pò vede chì ancu se l'aumentu di u numeru di cumpunenti di stringa unica aumenterà a perdita di mancanza di corrispondenza tra cumpunenti perchè pò riduce a perdita di linea DC da circa 23.5% è a perdita di linea AC da circa 73.7%, u sistema 1500V pò aumentà a generazione di energia di u prugettu.
Quartu, un analisi cumpletu
Attraversu l'analisi sopra, pudemu truvà chì paragunatu cù u sistema tradiziunale 1000V, u sistema 1500V,
1) Pudete risparmià circa 0.1 yuan / costu di u sistema W;
2) Ancu se l'aumentu di u numeru di cumpunenti di stringa unica aumenterà a perdita di mancanza di corrispondenza tra i cumpunenti, ma perchè pò riduce a perdita di linea DC da circa 23.5% è a perdita di linea AC da circa 73.7%, u sistema 1500V aumenterà u generazione di energia di u prugettu.
Dunque, l'applicazione 1500Vdc in u sistema fotovoltaicu u costu di l'energia pò esse ridutta in una certa misura.
Sicondu Dong Xiaoqing, presidente di l'Istitutu di Ingegneria Energetica Hebei, più di u 50% di i schemi di cuncepimentu di prughjetti fotovoltaici terrestri cumpletati da l'istitutu anu sceltu 1500V; si prevede chì a quota naziunale di 1500V di e centrali di terra in 2019 ghjunghjerà à circa 35%; serà aumentatu ulteriormente in u 2020.
IHS Markit, una agenza di cunsultazione internaziunale cunnisciuta, hà datu una previsione più ottimista. In u so raportu di analisi di u mercatu fotovoltaicu glubale 1500V, anu signalatu chì a scala glubale di a centrale fotovoltaica 1500V superebbe i 100GW in i prossimi dui anni.
Figura: Previsione di a proporzione di 1500V in e centrali glubale terrestri
Senza dubbitu, cume u prucessu di de-subsidizazione di l'industria fotovoltaica glubale accelera, è a ricerca definitiva di u costu di l'electricità, 1500V, cum'è una soluzione tecnica chì pò riduce u costu di l'elettricità, serà sempre più aduprata.
