1500Vdc tapassing yn it fotovoltaïsysteem
Kosten ferminderje en effisjinsje ferheegje hat altyd de rjochting west fan ynspanningen fan elektryske minsken
1500VDC trend en ûnûntkombere kar foar paritysysteem
Kosten ferminderje en effisjinsje ferheegje hat altyd de rjochting west fan ynspanningen fan Electric minsken. Under har is de rol fan technologyske ynnovaasje kaai. Yn 2019, mei de fersnelde subsydzjes fan Sina, hat 1500Vdc hege hoop.
Neffens IHS-gegevens fan 'e ûndersyks- en analyse-organisaasje waard it 1500Vdc-systeem foar it earst foarsteld yn 2012, en FirstSolar ynvestearde de earste 1500Vdc fotovoltaïske sintrale yn' e wrâld yn 2014. Yn jannewaris 2016, it earste ynlânske 1500Vdc-demonstraasjeprojekt Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud 30MW Fotovoltaïsk enerzjyproduksjeprojekt waard offisjeel ferbûn mei it roaster foar enerzjygeneraasje, en markearre dat de ynlânske 1500Vdc-tapassing yn it fotovoltaïsysteem wier it poadium ynfierd is fan grutskalige praktyske demonstraasjeapplikaasjes. Twa jier letter, yn 2018, is 1500Vdc technology ynternasjonaal en binnenlânsk op grutte skaal tapast. Under de tredde partij binnenlânske liedende projekten dy't yn 2018 begûnen mei bouwen, hawwe it Golmud-projekt mei de leechste bodpriis (0.31 yuan / kWh), lykas de GCL Delingha en Chint Baicheng-projekten allegear 1500Vdc-technology oannaam. Yn ferliking mei it tradisjonele 1000Vdc fotovoltaïsyksysteem is de 11500Vdc-tapassing yn it fotovoltaïsysteem koartlyn breed brûkt. Dan kinne wy sokke fragen maklik hawwe:
Wêrom de spanning ferheegje fan 1000Vdc nei 1500Vdc?
Utsein de ynverter kin oare elektryske apparatuer de hege spanning fan 1500Vdc weerstaan?
Hoe effektyf is it 1500Vdc systeem nei gebrûk?
1. Technyske foardielen en neidielen fan 1500Vdc-tapassing yn it fotovoltaïsysteem
foardielanalyse
1) Ferminderje it bedrach fan knooppunt en DC-kabel
Yn "Koade foar ûntwerp fan fotovoltaïske krêftplanten (GB 50797-2012)", moat de oerienkomst fan fotovoltaïske modules en inverters foldogge oan de folgjende formule: Neffens de boppesteande formule en de oanbelangjende parameters fan 'e komponinten, elke tekenrige fan it 1000Vdc systeem is oer it algemien 22 ûnderdielen, wylst elke string fan it 1500Vdc-systeem 32 ûnderdielen kin tastean.
Nim in 285W module 2.5MW enerzjy-ienheid en string-inverter as foarbyld, 1000Vdc systeem:
408 fotovoltaïsche snaren, 816 pearen stifting fan peallen
34 sets fan 75kW string-inverter
1500Vdc systeem:
280 fotovoltaïske groepen string
700 pear pealfundeminten
14 sets fan 75kW snoeromvormers
as it oantal snaren wurdt fermindere, sil it oantal DC-kabels ferbûn tusken de komponinten en de AC-kabels tusken snaren en inverters wurde fermindere.
2) Ferminderjen fan DC-line ferminderje
∵ P = IRI = P / U
∴ U nimt ta mei 1.5 kear → ik wurdt (1 / 1.5) → P wurdt 1 / 2.25
∵ R = ρL / S DC-kabel L wurdt 0.67, 0.5 kear it orizjineel
∴ R (1500Vdc) <0.67 R (1000Vdc)
Gearfetsjend is de 1500VdcP fan it DC-diel sawat 0.3 kear de 1000VdcP.
3) Ferminderje in beskate hoemannichte technyk en falen
Fanwegen de fermindering fan it oantal DC-kabels en knooppunten, sil it oantal kabelferbiningen en kabels fan de knooppakket ynstalleare wurde fermindere, en dizze twa punten binne gefoelich foar mislearring. Dêrom kin 1500Vdc in beskate mislearring ferminderje.
4) Ferminderje ynvestearring
It ferheegjen fan it oantal single-string-ûnderdielen kin de kosten fan ien watt ferminderje. De wichtichste ferskillen binne it oantal fûneminten fan 'e peallen, de lingte fan' e kabel nei DC-konverginsje, en it oantal knooppunten (sintralisearre).
Relatyf oan it 22-snaarskema fan it 1000Vdc-systeem kin it 32-snaarskema fan it 1500Vdc-systeem sawat 3.2 punten / W besparje foar kabels en pealfundaasjes.
Neidiel analyse
1) Ferhege easken foar apparatuer
Yn ferliking mei it 1000Vdc-systeem hat de spanning ferhege nei 1500Vdc in wichtige ynfloed op circuit breakers, fuses, bliksembeskermingsapparaten en wikseljende krêftfoarsjenningen, en stelt hegere easken foar spanning en betrouberens, en de ienheidspriis fan apparatuer sil relatyf ferhege wurde ,
2) Hegere feiligenseasken
Neidat de spanning is ferhege nei 1500Vdc, wurdt it risiko fan in elektryske steuring ferhege, wêrtroch de isolaasjebeskerming en elektryske klaring wurdt ferbettere. Derneist, as ienris in ûngelok foarkomt oan 'e DC-kant, sil it mear serieuze problemen mei DC-útstjerren krije. Dêrom fergruttet it 1500Vdc-systeem de easken foar feiligensbeskerming fan it systeem.
3) Ferheegje de mooglikheid fan PID-effekt
Neidat de fotovoltaïske modules yn searjes binne ferbûn, is de lekstream foarme tusken de sellen fan 'e heechspanningsmodule en de grûn in wichtige oarsaak fan it PID-effekt. Neidat de spanning wurdt ferhege fan 1000Vdc nei 1500Vdc, leit it foar de hân dat it spanningsferskil tusken de sel en de grûn sil tanimme, wat de mooglikheid fan it PID-effekt sil ferheegje.
4) Ferheegje oerienkommende ferlies
D'r is in bepaald ferlies oan oerienkomst tusken fotovoltaïsche snaren, foaral feroarsake troch de folgjende redenen:
- De fabrykskrêft fan ferskate fotovoltaïske modules sil in ôfwiking hawwe fan 0 ~ 3%. De skuorren foarme tidens transport en ynstallaasje sille in krêftôfwiking feroarsaakje.
- Unjildige ferswakking en unjildige blokkearing nei ynstallaasje sille ek in krêftdeviaasje feroarsaakje.
- Mei it each op 'e boppesteande faktoaren sil it ferheegjen fan elke tekenrige fan 22 ûnderdielen nei 32 ûnderdielen fansels it oerienkommende ferlies ferheegje.
- As antwurd op 'e boppesteande problemen fan 1500V, hawwe apparatuerbedriuwen nei hast twa jier fan ûndersyk en ferkenning ek wat ferbetteringen makke.
Twad, de 1500Vdc fotovoltaïsyksysteem kearnapparatuer
1. Fotovoltaïske module
First Solar, Artus, Tianhe, Yingli, en oare bedriuwen namen de lieding yn it lansearjen fan 1500Vdc fotovoltaïske modules.
Sûnt de earste 1500Vdc fotovoltaïske sintrale yn 2014 waard foltôge, is it tapassingsvolume fan 1500V-systemen útwreide. Oandreaun troch dizze situaasje begon de IEC-standert 1500V relatearre spesifikaasjes op te nimmen yn 'e ymplemintaasje fan' e nije standert. Yn 2016 binne IEC 61215 (foar C-Si), IEC 61646 (foar tinne films) en IEC61730 ûnderdielfeiligensnormen ûnder 1500V. Dizze trije standerts komplementearje de prestaasjetests en easken foar feiligens test fan it 1500V-komponentsysteem en brekke it lêste obstakel fan 'e 1500V-easken, wat de neilibjen fan' e 1500V-sintralestandards sterk befoarderet.
Op it stuit hawwe de ynlânske fabrikanten fan 'e earste line fan Sina folwoeksen 1500V-produkten lansearre, ynklusyf iensidige ûnderdielen, dûbelsidige ûnderdielen, dûbeldglês-ûnderdielen, en hawwe IEC-relateare sertifikaasje krigen.
As antwurd op it PID-probleem fan 1500V-produkten nimme de hjoeddeistige mainstreamfabrikanten de folgjende twa maatregels om te soargjen dat de PID-prestaasjes fan 1500V-komponinten en konvinsjonele 1000V-komponinten op itselde nivo bliuwe.
1) Troch it krúspunt te ferbetterjen en it ûntwerp fan komponintopmaak te optimalisearjen om te foldwaan oan de easken foar kreupelôfstân en klaring fan 1500V;
2) De dikte fan it efterflakmateriaal wurdt ferhege mei 40% om isolaasje te ferbetterjen en de feiligens fan komponinten te garandearjen;
Foar it PID-effekt garandeart elke fabrikant dat ûnder it 1500V-systeem de komponint noch garandeart dat de PID-demping minder dan 5% is, en soarget derfoar dat de PID-prestaasjes fan 'e konvinsjonele komponint op itselde nivo bliuwe.
2. Inverter
Oerseeske fabrikanten lykas SMA / GE / PE / INGETEAM / TEMIC lansearden oer it algemien 1500V-ynverteroplossingen rûn 2015. In protte ynlânske fabrikanten fan earste tier hawwe inverterprodukten lansearre basearre op 'e 1500V-searje, lykas Sungrow SG3125, de SUN2000HA-searje fan Huawei, ensfh., En binne de earste dy't frijlitten wurde op 'e Amerikaanske merk.
NB / T 32004: 2013 is in standert wêryn ynlânske ynverterprodukten moatte foldwaan as se wurde ferkocht. De tapaslike omfang fan 'e feroare standert is in fotovoltaïse netwurk-ferbûne inverter ferbûn mei in PV-boarne-sirkwy mei in spanning dy't net mear is dan 1500V DC en in AC-útfierspanning fan net mear dan 1000V. De standert sels befettet al it DC 1500V-berik en jout testeasken foar PV-spanning oerspanning, elektryske klaring, krûpôfstân, machtfrekwinsje wjerstean spanning, en oare tests.
3. Combiner fak
De standerts foar de kombinaasjefak en elke kaaiapparaat binne klear, en 1500Vdc is ynfierd de sertifikaasjestandard kombinerbox CGC / GF 037: 2014 "Technyske spesifikaasjes fan fotovoltaïske kombinaasjeapparatuer".
4. Kabel
Op it stuit is de 1500V standert foar fotovoltaïsche kabels ek yntrodusearre.
5. Skeakelje en wjerljochtbeskerming
Yn 'e fotovoltaïske sektor yn' e 1100Vdc-tiid is de útfierspanning fan 'e ynverter oant 500Vac. Jo kinne it 690Vac-distribúsjeswitch-standertsysteem en stypjende produkten liene; fan 380Vac-spanning nei 500Vac-spanning, is d'r gjin probleem foar oerienkommende skeakels. Yn 'e iere perioade fan 2015 hie de heule fotovoltaïsyke en krêftdistribúsje lykwols gjin 800Vac / 1000Vac krêftferdielingswiksels en oare spesifikaasjes, wat resultearre yn swierrichheden by it stypjen fan it heule produkt en hege stipekosten.
Wiidweidige beskriuwing
It 1500Vdc fotovoltaïsyksysteem is breed brûkt yn it bûtenlân en is al wrâldwiid in folwoeksen tapassingstechnology.
Dêrom hat de wichtichste apparatuer fan it fotovoltaïsyksysteem massaproduksje berikt, en de priis is sterk fallen yn fergeliking mei de demonstraasjestadium yn 2016.
1500Vdc tapassing yn it fotovoltaïsysteem
Lykas hjirboppe neamd, is it 1500Vdc fotovoltaïsyksysteem al yn it bûtenlân tapast fanwegen syn lege totale kosten en hege enerzjyopwekking.
Globale 1500Vdc-tapassing yn 'e saak foar eksploraasje fan fotovoltaïsysteem
De earste sinne kundige yn maaie 2014 oan dat de earste 1500Vdc-sintrale boud yn Deming, Nij-Meksiko waard yn gebrûk nommen. De totale kapasiteit fan it sintrum is 52MW, 34 arrays nimme 1000Vdc-struktuer oan, en de oerbleaune arrays nimme 1500Vdc-struktuer oan.
SMA kundige yn july 2014 oan dat syn fotovoltaïske sintrale fan 3.2MW boud yn yndustrypark Sandershauser Berg yn Niestetal, Kassel, Noard-Dútslân is yn gebrûk nommen, en de sintrale brûkt in 1500Vdc systeem.
1500Vdc is breed brûkt yn goedkeape projekten
Op it stuit is LSP mei súkses ûntwikkele T1 + T2 Klasse B + C, klasse I + II PV-beskermingsapparaat SPD 1500Vdc, 1200Vdc, 1000Vdc, 600Vdc wurde breed brûkt yn fotopoltaïske enerzjyopwekking.
Grutskalige 1500Vdc tapassing yn it fotovoltaïsysteem
Foar it earst waard it 257 MW fotovoltaïske enerzjyproduksjeprojekt fan Fu An Hua Hui yn Fietnam mei súkses ferbûn mei it roaster. Alle 1500V-yntegreare oplossingen foar kontener-type ynverter binne brûkt om de akseptaasje mei súkses te berikken fan ûntwerp, konstruksje nei gridferbining. It projekt leit yn Huahui Town, Fuhua County, Provinsje Phu An, Fietnam, en it heart ta de sintrale en súdlike kustgebieten. Rekken hâldend mei de lokale geografyske omjouwing en de ekonomy fan it projekt, keas de projektklant einlings de yntegreare oplossing fan 1500V container-type inverter boost.
Betroubere oplossing
Yn it demonstraasje fotovoltaïske krêftstasjonprojekt hawwe klanten strikte easken foar konstruksje en produktkwaliteit. De ynstallaasjekapasiteit fan it projekt oan 'e DC-kant fan it projekt is 257 MW, dat bestiet út 1032 sets fan 1500V DC combinerboxen, 86 sets fan 1500Vdc 2.5MW sintrale inverters, 43 sets fan 5MVA middenspanningstransformatoren en containerisearre yntegreare oplossingen foar ringnetwurkkasten, wêrtroch it maklik is Ynstallaasje en ynbedriuwing kin de bouwsyklus ynkoartsje en systeemkosten ferminderje.
1500V oplossing bringt "grutte technology" byinoar
De yntegreare oplossing fan 1500V container-type ynverter boost hat de skaaimerken fan 1500V, grutte fjouwerkante array, hege kapasiteitsferhâlding, hege krêftige inverter, yntegreare inverter boost, ensfh., Dy't de kosten fan apparatuer lykas kabels en knooppakjes fermindert. Reduzearre earste ynvestearringskosten. Yn it bysûnder ferbetteret it ûntwerp mei hege kapasiteitsferhâlding effektyf it totale taryf fan 'e ympuls fan' e ympulsline en stelt in ridlike kapasiteitsferhâlding yn troch aktive oerferliening om it systeem LCOE optimaal te meitsjen.
De 1500VDC-oplossing wurdt brûkt yn fotovoltaïske projekten fan mear dan 900MW yn Fietnam. Fietnam Fu An Hua Hui 257MW fotovoltaïsk projekt is it grutste ienige fotovoltaïske sintrale projekt. As de earste partij nije enerzjy-demonstraasjeprojekten yn Fietnam, nei't it projekt yn wurking is set, sil it de machtsstruktuer fan Fietnam optimalisearje, it probleem foar tekoart oan macht yn súdlik Fietnam befoarderje, en ekonomyske en sosjale ûntwikkeling yn Fietnam befoarderje Fan grutte betsjutting.
Is de 1500Vdc-tapassing yn it fotovoltaïsysteem noch lang net grutskalich?
Yn ferliking mei it fotovoltaïsyksysteem 1000Vdc dat in soad brûkt wurdt yn fotovoltaïske krêftsintrales, is it ûndersyk fan tapassing fan 1500Vdc yn it fotovoltaïsyksysteem ûnder lieding fan fabrikanten fan inverter koartlyn in hotspot foar yndustrystechnology wurden.
It is maklik om fragen lykas dizze te hawwen:
Wêrom de spanning ferheegje fan 1000Vdc nei 1500Vdc?
Utsein de ynverter kin oare elektryske apparatuer de hege spanning fan 1500Vdc weerstaan?
Brûkt no ien it 1500Vdc-systeem? Hoe is it effekt?
Technyske foardielen en neidielen fan 1500Vdc-tapassing yn it fotovoltaïsysteem
1. Foardielanalyse
1) Ferminderje it gebrûk fan kombinaasjefakken en DC-kabels. Elke string fan in 1000Vdc-systeem is oer it algemien 22 komponinten, wylst elke string fan in 1500VDC-systeem 32 komponinten kin tastean. Nim in 265W module 1MW enerzjy-generaasje-ienheid as foarbyld,
1000Vdc systeem: 176 fotovoltaïske snaren en 12 kombinaasjefakken;
1500Vdc systeem: 118 fotovoltaïske snaren en 8 kombinaasjefakken;
Dêrom is de hoemannichte DC-kabels fan fotovoltaïske modules nei de kombinaasjefak sawat 0.67 kear, en de hoemannichte DC-kabels fan 'e kombinerfak nei de ynverter is sawat 0.5 kear.
2) Ferminderje DC-lineferlies ∵P-ferlies = I2R-kabel I = P / U
∴U nimt ta mei 1.5 kear → ik wurdt (1 / 1.5) → P-ferlies wurdt 1 / 2.25
Derneist wurdt de R-kabel = ρL / S, de L fan 'e DC-kabel 0.67, 0.5 kear fan it orizjineel
CableR kabel (1500Vdc) <0.67R kabel (1000Vdc)
Gearfetsjend is it 1500VdcP-ferlies fan it DC-diel sawat 0.3 kear fan it 1000VdcP-ferlies.
3) Ferminderje in beskate hoemannichte technyk en falen
Om't it oantal DC-kabels en kombinaasjefakjes wurdt fermindere, sil it oantal kabelfunksjes en kombinaasjekastbedrading ynstalleare tidens de konstruksje wurde fermindere, en dizze twa punten binne gefoelich foar mislearring. Dêrom kin 1500Vdc in beskate mislearring ferminderje.
2. neidiel analyse
1) Fergrutting fan easken foar apparatuer Yn ferliking mei in 1000Vdc-systeem hat it ferheegjen fan de spanning nei 1500Vdc in wichtige ynfloed op circuit breakers, fuses, bliksembeskermers, en it skeakeljen fan Netzteil, en stelt hegere spannings- en betrouberenseasken. ferbetterje.
2) Hegere feiligenseasken Nei't de spanning wurdt ferhege nei 1500Vdc, wurdt it gefaar fan elektryske ôfbraak en ûntlading ferhege, sadat isolaasjebeskerming en elektryske klaring moatte wurde ferbettere. Derneist, as in ûngelok foarkomt oan 'e DC-kant, sil it in serieuzer DC-blusprobleem hawwe. Dêrom ferheget it 1500Vdc-systeem de easken fan it systeem foar feiligensbeskerming.
3) It ferheegjen fan it mooglike PID-effekt Nei't de PV-modules yn serie binne ferbûn, is de lekstream ûntstien tusken de sellen fan 'e heechspanningsmodules en de grûn in wichtige reden foar it PID-effekt (foar in detaillearre útlis, antwurdzje asjebleaft op "103 " Op'e eftergrûn). Nei't de spanning wurdt ferhege fan 1000Vdc nei 1500Vdc, is it dúdlik dat it spanningsferskil tusken de batterijchip en de grûn sil tanimme, wat de mooglikheid fan it PID-effekt sil ferheegje.
4) Ferheegjen fan oerienkommende ferlies D'r is in bepaald oerienkommende ferlies tusken fotovoltaïsche snaren, dat wurdt benammen feroarsake troch de folgjende redenen:
De fabrykskrêft fan ferskate fotovoltaïske modules sil in ôfwiking hawwe fan 0 ~ 3%.
Ferburgen skuorren foarme tidens transport en ynstallaasje sille machtdeviaasje feroarsaakje
Unjildige ferswakking en unjildige ôfskerming nei ynstallaasje sille ek in krêftdeviaasje feroarsaakje.
Mei it each op 'e boppesteande faktoaren sil it ferheegjen fan elke tekenrige fan 22 ûnderdielen nei 32 ûnderdielen fansels it oerienkommende ferlies ferheegje.
3. Wiidweidige analyze Yn 'e boppesteande analyze, hoefolle 1500Vdc kin wurde fergelike mei 1000Vdc kin de kostenprestaasjes ferbetterje, en binne fierdere berekkeningen nedich.
Yntroduksje: Fergelike mei it 1000Vdc fotovoltaïsyksysteem dat in soad brûkt wurdt yn fotovoltaïske krêftsintrales, is it ûndersyk fan 1500Vdc tapassing yn it fotovoltaïsyksysteem laat troch fabrikanten fan inverter in koartlyn in hotspot foar yndustrystechnology wurden. Dan kinne wy sokke fragen maklik hawwe.
Twad, de kearnapparatuer fan it fotovoltaïsysteem by 1500Vdc
1) Fotovoltaïske modules Op it stuit hawwe FirstSolar, Artes, Trina, Yingli en oare bedriuwen 1500Vdc fotovoltaïske modules lansearre, ynklusyf konvinsjonele modules en dûbele glêsmodules.
2) Inverter Op it stuit hawwe mainstream-fabrikanten 1500Vdc-inverters lansearre mei in kapasiteit fan 1MVA ~ 4MVA, dy't binne tapast yn demonstraasjesintrales. It spanningsnivo fan 1500Vdc is dekt troch de relevante IEC-standerts.
3) Standerts foar kombinaasjefakken en oare kaaikomponinten Combinerfekken en kaaikomponinten binne taret, en 1500Vdc is ynfierd de sertifikaasjestandard combinerbox CGC / GF037: 2014 "Technyske spesifikaasjes foar fotovoltaïsk kombineare apparatuer"; 1500Vdc is troch de measte IEC-standerts klarifisearre as hearrend ta de kategory fan leechspanningsrjochtlinen, lykas circuit breaker-standerts IEC61439-1 en IEC60439-1, fotovoltaïsche spesjale fuses IEC60269-6, en fotovoltaïsche spesjale wjerljochtbeskermingsapparaten EN50539-11 / -12 ,
Om't it fotovoltaïsyksysteem 1500Vdc lykwols noch yn 'e demonstraasjestadium is en de fraach fan' e merk beheind is, is de hjirboppe neamde apparatuer noch net begon mei massaproduksje.
1500Vdc tapassing yn it fotovoltaïsysteem
1. Solar Solar Station fan Macho Springs
Firstsolar kundige yn maaie 2014 oan dat de earste 1500Vdc-sintrale foltôge yn Deming, NewMexico yn gebrûk waard. De totale kapasiteit fan it sintrum is 52MW, 34 arrays brûke 1000Vdc-struktuer, en de oerbleaune arrays brûke 1500Vdc-struktuer.
SMA kundige yn july 2014 oan dat syn fotovoltaïske sintrale fan 3.2MW yn Sandershauser Bergindustrialpark, in yndustrypark yn Niestetal, Kassel, Noard-Dútslân, yn gebrûk is naam. De sintrale brûkt in 1500Vdc systeem.
2. Saken foar tapassing yn Sina
Golmud Sunshine Qiheng Nije enerzjy Golmud 30MW Fotovoltaïsk projekt
Yn jannewaris 2016 waard it earste ynlânske demonstraasjeprojekt foar 1500Vdc fotovoltaïsk enerzjysysteem, Golmud Sunshine Qiheng Nij enerzjy Golmud 30MW fotovoltaïsysk ferbûn enerzjyproduksjeprojekt, offisjeel ferbûn mei it roaster foar enerzjyopwekking, en markearre dat it ynlânske 1500Vdc fotovoltaïsysteem eins ynfierd is it eigentlike poadium foar oanfraach foar demonstraasje.
Untwikkeling fan 1500V relatearre fotovoltaïske produkten is al in trend
Fotovoltaïsche komponinten en elektryske apparatuer yn hjoeddeiske sinnefotovoltaïsyksysteem binne ûntwurpen en makke op basis fan de DC-spanningseasken fan 1000V. Om in bettere opbringst fan fotovoltaïsche systemen te berikken, is in trochbraak driuwend nedich yn it gefal fan 'e fermindering fan fotovoltaïske subsydzjes foar de kosten en effisjinsje fan enerzjygeneraasje. Dêrom is de ûntwikkeling fan 1500V relatearre fotovoltaïske produkten in trend wurden. 1500V-heechspanningskomponinten en stypjende elektryske apparatuer betsjutte legere systeemkosten en hegere effisjinsje fan enerzjygeneraasje. Yntroduksje fan dizze nije apparatuer en technology kin de fotovoltaïsyndustry stadichoan fan ôfhinklikens fan subsydzjes kwytreitsje en op in betide datum online tagong krije ta berik. 1500V easken foar sinnefotovoltaïske modules, inverters, kabels, kombinaasjefakken, en systeemoptimalisaasje ”
De oanbelangjende kearnapparatuer fan it 1500V-systeem wurdt hjirboppe werjûn. De easken fan 1500V foar elk apparaat binne ek dêrefter feroare:
1500V komponint
• De yndieling fan komponinten is feroare, wat in hegere krûpôfstân fan komponinten fereasket;
• Komponint materiaal feroaret, ferheegjen fan materiaal en testeasken foar it efterflak;
• Ferhege testeasken foar komponintisolaasje, spanningsresistinsje, wiete lekkage, en pols;
• De komponintkosten binne yn prinsipe flak en de prestaasjes binne ferbettere;
• D'r binne op it stuit IEC-standerts foar 1500Vdc-systeemkomponinten. Sa as IEC 61215 / IEC 61730;
• 1500Vdc-systeemkomponinten fan mainstream-fabrikanten hawwe relevante sertifikaasjes en PID-prestaasjetests trochjûn.
1500V DC kabel
• D'r binne ferskillen yn isolaasje, dikte fan 'e mantel, elliptisiteit, isolaasjewjerstân, thermyske útwreiding, sâltspuit, en reekwittenskipstest, en beamferbaarningstest.
1500V kombinaasjefak
• Testeasken foar elektryske klaring en krûpôfstân, machtfrekwinsjespanning en ympuls wjersteane spanning en isolearingsresistinsje;
• D'r binne ferskillen yn wjerljochtsjers, circuit breakers, fuses, triedden, boarnen mei sels oandriuwing, anty-reverse-diodes en ferbiningen;
• Noarmen foar kombinaasjefakken en kaaikomponinten binne te plak.
1500V ynverter
• Bliksembeskermers, circuit breakers, fuses, en wikselje fan spesjale leveringen binne oars;
• Isolaasje, elektryske klaring, en ûntbining fan ôfbraak feroarsake troch spanningsferheging;
• 1500V spanningsnivo is dekt troch relevante IEC-standerts.
1500V systeem
Yn it ûntwerp fan 1500V-systeemstrings wiene de komponinten fan elke string fan it 1000V-systeem 18-22, en no sil it 1500V-systeem it oantal komponinten yn searje sterk ferheegje nei 32-34, wêrtroch meardere snaren minder wurde en in wurde werklikheid.
Hjoeddeiske fotovoltaïske enerzjy-generaasje systeem, DC-side spanning 450-1000V, AC-side spanning 270-360V; 1500V systeem, it oantal single string komponinten tanommen mei 50%, DC-side spanning 900-1500V, AC-side 400-1000V, net allinich de DC side line ferlies nimt ôf It lineferlies oan 'e AC side is flink sakke. 1500V easken foar komponinten, inverters, kabels, kombinaasjefakken, en systeemoptimalisaasje ”
Yn termen fan inverters waarden yn it ferline 1MW sintrale inverters brûkt, en no kinne se útwreide wurde nei 2.5MW inverters nei it brûken fan in 1500V-systeem; en de nominale spanning fan 'e AC-side wurdt ferhege. Inverters fan deselde krêft en AC-side De ferlege útfierstroom helpt de kosten fan 'e ynverter te ferleegjen.
Troch wiidweidige berekkeningen, nei de technyske ferbettering fan it 1500V-systeem, kinne de totale systeemkosten wurde fermindere troch sawat 2 sinten, en de effisjinsje fan it systeem kin wurde ferbettere troch 2%. Dat de tapassing fan it 1500V-systeem is fan grutte help om de systeemkosten te ferleegjen.
Troch gebrûk te meitsjen fan in 1500V systeem nimt it oantal komponinten yn searje ta, nimt it oantal parallele ferbiningen ôf, nimt it oantal kabels ôf, en nimt it oantal kombinearders en inverters ôf. De spanning wurdt ferhege, it ferlies wurdt fermindere, en de effisjinsje wurdt ferbettere. Reduzearre wurkdruk foar ynstallaasje en ûnderhâld ferleget ek ynstallaasje- en ûnderhâldskosten. Dit kin de kosten fan LCOE-wearde fan elektrisiteit ferminderje.
De grutte trend! 1500V fotovoltaïsysteem fersnelt de komst fan it paritytiid
Yn 2019, mei de feroaringen yn fotovoltaïsk belied, biedt de sektor de kosten fan elektrisiteit te ferleegjen, en it is in ûnûntkombere trend om te gean nei betelbere ynternet tagong. Dêrom is technologyske ynnovaasje de trochbraak, it ferminderjen fan 'e kosten fan elektrisiteit en it ferminderjen fan' e ôfhinklikens fan subsydzjes is in nije rjochting wurden foar de sûne ûntwikkeling fan 'e fotovoltaïsyndustry. Tagelyk hat Sina, as de liedende fabrikant fan 'e fotovoltaïsyndustry op' e wrâld, de measte lannen holpen om pariteit op it ynternet te berikken, mar it is om ferskate redenen noch wat ôfstân fan pariteit op it ynternet.
De wichtichste reden wêrom't de oerseeske fotovoltaïske merk pariteit kin berikke is dat neist de foardielen fan Sina yn termen fan finansiering, lân, tagong, ferljochting, elektrisiteitsprizen, ensfh., It wichtiger en learde punt is dat se relatyf Sina is mear advanced. Bygelyks in fotovoltaïsysteem mei in spanning fan 1500V. Op it stuit binne 1500V spanningsnivo relatearre produkten de mainstream oplossing wurden foar de oerseeske fotovoltaïske merk. Dêrom moatte ynlânske fotovoltaïk ek rjochtsje op ynnovaasje op systeemnivo, de tapassing fan 1500V en oare avansearre technologyen fersnelle, kostenreduksje, effisjinsje en kwaliteitsferbettering fan sintrales realisearje, en de fotovoltaïsyndustry wiidweidich befoarderje om nei it paritytiid te bewegen.
1500V-welle hat de wrâld fage
Neffens it IHS-rapport dateart it earste foarstelde gebrûk fan it 1500V-systeem werom nei 2012. Tsjin 2014 ynvestearde FirstSolar yn 'e earste 1500V fotovoltaïske sintrale. Neffens de berekkening fan FirstSolar: 1500V fotovoltaïske sintrale fermindert it oantal parallele skeakelingen troch it oantal searje fotovoltaïske modules te ferheegjen; fermindert it oantal knooppunten en kabels; tagelyk, as de spanning wurdt ferhege, wurdt it kabelferlies fierder fermindere, en wurdt de effisjinsje fan 'e enerzjy fan it systeem ferbettere.
Yn 2015 naam de foaroansteande fabrikant fan inverter fan Sina Sunshine Power de lieding yn it befoarderjen fan systeemoplossingen basearre op it 1500V-ynverterûntwerp yn 'e sektor, mar om't oare stypjende ûnderdielen gjin folsleine yndustriële keten yn Sina hawwe foarme, en ynvestearingsbedriuwen hjir in beheind besef fan hawwe, Ynstee fan foarrang te jaan oan oerseeske útwreiding nei grutskalige ynlânske promoasje, "ferovere" it earst de wrâld en kearde doe werom nei de Sineeske merk.
Fanút it perspektyf fan 'e wrâldmerk is it 1500V-systeem in needsaaklike betingst wurden foar grutte fotovoltaïske projekten om kosten te ferleegjen en effisjinsje te ferheegjen. Yn lannen mei lege elektrisiteitsprizen lykas Yndia en Latynsk-Amearika, akseptearje grutskalige fotovoltaïske sintrales hast allegear 1500V-biedregelingen; lannen mei ûntwikkele enerzjymerken yn Jeropa en de Feriene Steaten hawwe DC-spanning oerstapt fan 1000V fotovoltaïsche systemen nei 1500V; opkommende merken lykas Fietnam en it Midden-Easten binne direkt 1500V-systemen ynfierd. It is it wurdich te wizen dat it 1500-volt fotovoltaïske projekt wrâldwiid wurdt brûkt en hat herhaaldelijk in wrâldwiid rekord ynsteld mei ultra-lege elektrisiteitsprizen op it net.
Yn 'e Feriene Steaten wie de ynstalleare kapasiteit fan 1500Vdc-apparatuer yn 2016 goed foar 30.5%. Tsjin 2017 wie it ferdûbele nei 64.4%. It wurdt ferwachte dat dit oantal 84.20% sil berikke yn 2019. Neffens it pleatslike EPC-bedriuw: “Elke nije 7GW-grûnkrêftstasjon brûkt elk jier 1500V. Bygelyks, de earste grutskalige fotovoltaïske sintrale yn Wyoming, dy't krekt ferbûn is mei it roaster, brûkt in sintrale 1500V sintrale ynverteroplossing.
Neffens skatten, yn ferliking mei in 1000V-systeem, wurde de kostenreduksje en effisjinsjeferheging fan 1500V benammen wjerspegele yn:
1) It oantal komponinten yn serie ferbûn is ferhege fan 24 blokken / string nei 34 blokken / string, wêrtroch it oantal snaren fermindere. Lykwols is it konsumpsje fan fotovoltaïsche kabels ôfnommen mei 48%, en binne de kosten fan apparatuer lykas kombinaasjefakken ek fermindere troch sawat 1/3, en de kosten binne ferlege mei sawat 0.05 yuan / Wp;
2) De tanimming fan it oantal ûnderdielen yn searjes fermindert de systeemposten fan stipe, pealfundearring, konstruksje en ynstallaasje mei sawat 0.05 yuan / Wp;
3) De AC-ferbûne spanning fan it 1500V-systeem wurdt ferhege fan 540V nei 800V, de net-ferbûne punten wurde fermindere, en de ferlies fan AC- en DC-systeemsysteem kinne wurde fermindere troch 1 ~ 2%.
4) Neffens it folwoeksen gefal fan 'e oerseeske merk kin de optimale kapasiteit fan ien sub-array wurde ûntwurpen om 6.25MW te wêzen yn 1500V-systemen, en sels oant 12.5MW yn guon gebieten. Troch de kapasiteit fan ien sub-array te ferheegjen, kinne de kosten fan AC-apparatuer lykas transformators wurde ferlege.
Dêrom, yn fergeliking mei it tradisjonele 1000V-systeem, kin it 1500V-systeem de kosten ferleegje mei 0.05 ~ 0.1 yuan / Wp, en kin de werklike enerzjygeneraasje mei 1 ~ 2% tanimme.
Fermannichfâldigje mei "potensjele" 1500Vdc systeem ynlânske merk
Yn ferliking mei de ynternasjonale merk, yn 'e begjinjierren fan' e Sineeske fotovoltaïske yndustry, fanwegen de unrype oanbodketen fan 'e technologyyndustry, begon it 1500V-systeem let en waard de ûntwikkeling stadich. Mar in pear liedende bedriuwen lykas Sunshine Power hawwe R & D en sertifikaasje foltôge. Mar mei de opkomst fan it 1500V-systeem op wrâldwide skaal hat de ynlânske merk derfan profiteare, en hat goede resultaten berikt yn 'e ûntwikkeling en ynnovaasje fan 1500V-systemen en applikaasjes:
- Yn july 2015 foltôge de earste 1500V sintralisearre inverter ûntwikkele en makke troch Sunshine Power yn Sina de gridferbiningstest mei súkses en iepene de opmaat foar de 1500V-technology yn 'e ynlânske merk.
- Yn jannewaris 2016 waard it earste ynlânske demonstraasjeprojekt fan 1500V fotovoltaïsk enerzjysysteem foar demonstraasje ferbûn mei it roaster foar enerzjyopwekking.
- Yn juny 2016, yn it earste binnenlânske Datong-liederprojekt, waarden 1500V sintralisearre inverters yn batches tapast.
- Yn augustus 2016 naam Sunshine Power de lieding by it lansearjen fan 'e earste 1500V-snoeromvormer op' e wrâld, wêrtroch it ynternasjonale konkurrinsjefermogen fan ynlânske fotovoltaïsche inverters fierder waard.
Yn datselde jier waard Sina's earste 1500V fotovoltaïsyke benchmarkingprojekt formeel ferbûn mei it roaster foar enerzjyopwekking yn Golmud, Qinghai, en markearre dat it ynlânske fotovoltaïsyksysteem 1500Vdc begon it fjild fan praktyske tapassing yn te gean. De totale ynstalleare kapasiteit fan it sintrum is 30MW. Sunshine Power leveret in folsleine set oplossings foar dit projekt, wêrtroch't de ynvestearringskosten foar kabel mei 20% wurde fermindere, de kosten fan 0.1 yuan / Wp, en de AC- en DC-sydlineferlies en de transformator fan 'e leechspanning fan' e sydspanning fan 'e transformator leech ferminderje.
1500V is de mainstream wurden fan 'e wrâldwide merk
It 1500V-systeem, dat sawol kostenreduksje as effisjinsje hat, is stadichoan de earste kar wurden foar grutte grûnkrêftsintrales. Wat de takomstige ûntwikkeling fan 1500V-systemen oangiet, foarseit IHS dat it oandiel fan 1500V-inverters sil trochgean te ferheegjen nei 74% yn 2019 en yn 84 nei 2020% sil stige, en de mainstream fan 'e sektor wurde.
Fanút it perspektyf fan 1500V ynstalleare kapasiteit, wie it mar 2GW yn 2016 en overtrof 30GW yn 2018. It hat yn just twa jier in groei berikt fan mear as 14 kear, en it wurdt ferwachte dat se in oanhâldende trend mei hege snelheid behâlde. It wurdt ferwachte dat kumulative leveringen yn 2019 en 2020 sille wêze. It bedrach sil 100GW grutter wêze. Foar Sineeske bedriuwen hat Sunshine Power wrâldwiid mear as 5GW fan 1500V-inverters ynstalleare en hat se plannen om mear avansearre 1500V-rige snaren en sintrale inverters te lansearjen om te foldwaan oan 'e rap groeiende merk ynstalleare fraach.
Ferheegjen fan de DC-spanning nei 1500V is in wichtige feroaring yn it ferminderjen fan kosten en it ferheegjen fan effisjinsje, en is no de mainstream-oplossing wurden foar ynternasjonale fotovoltaïske ûntwikkeling. Mei it tiidrek fan subsydzje efterútgean en pariteit yn Sina sil it 1500V-systeem ek hieltyd breder wurde brûkt yn Sina, wêrtroch de oankomst fan 'e wiidweidige paritytiid fan Sina wurdt fersneld.
Ekonomyske analyze fan fotovoltaïsyksysteem 1500V
Fanôf 2018, gjin saak yn it bûtenlân as binnenlânsk, wurdt it oanfraachferhâlding fan 1500V-systeem grutter en grutter. Neffens IHS-statistiken hat it tapassingsvolumint fan 1500V foar grutte bûtenlânske grûnkrêftsintrales yn frjemde lannen yn 50 2018% oertroffen; neffens foarriedige statistiken, ûnder de tredde partij foarlopers yn 2018, wie it oanpart fan 1500V-applikaasjes tusken 15% en 20%.
Kin it 1500V-systeem de kosten fan elektrisiteit foar it projekt effektyf ferleegje? Dit papier makket in ferlykjende analyze fan 'e ekonomy fan' e twa spanningsnivo's fia teoretyske berekkeningen en werklike saakgegevens.
I. Basis ûntwerpskema
Om it kostenivo fan 'e 1500Vdc-tapassing yn it fotovoltaïsysteem te analysearjen, wurdt in konvinsjoneel ûntwerpskema brûkt om de projektkosten te fergelykjen mei de tradisjonele 1000V-systeemkosten.
1. berekkening útgongspunt
1) De grûnkrêftstasjon, flak terrein, ynstalleare kapasiteit is net beheind troch grûngebiet;
2) Ekstreme temperatuer en ekstreem lege temperatuer fan 'e projektside wurde beskôge neffens 40 ℃ en -20 ℃.
3) De kaaiparameters fan selekteare komponinten en inverters wurde werjûn yn 'e tabel hjirûnder.
2. Basis ûntwerpskema
1) Untwerpskema fan 1000V-searje
22 310W dûbelsidige fotovoltaïske modules foarmje in tûke fan 6.82kW, 2 tûken foarmje in fjouwerkante array, 240 tûken yn totaal 120 fjouwerkante arrays, en geane yn 20 75kW inverters (1.09 kear oerferdieling oan 'e DC-kant, winst oan' e efterkant) 15%, it is 1.25 kear over-provisioning) om in 1.6368MW enerzjy-ienheid te foarmjen.
It ûnderdiel wurdt horizontaal ynstalleare yn oerienstimming mei 4 * 11, en de foarste en efterste dûbele post beugels.
2) Untwerpskema fan 1500V-searje
34 310W dûbelsidige fotovoltaïske modules foarmje in tak fan 10.54kW, 2 tûken foarmje in fjouwerkante matrix, 324 tûken hawwe yn totaal 162 fjouwerkante arrays, en 18 175kW inverters binne ynstalleare (1.08 kear oerferdieling oan 'e DC-kant, winst op' e werom Mei it each op 15% is it 1.25 kear te foarsjen) om in 3.415MW enerzjy-ienheid te foarmjen.
It ûnderdiel wurdt horizontaal ynstalleare yn oerienstimming mei 4 * 17, en de foarste en efterste dûbele post beugels.
Twad, de ynfloed fan 1500V op de earste ynvestearring
Neffens it boppesteande ûntwerpskema is in ferlykjende analyze fan 'e technyske kwantiteit en kosten fan it 1500V-systeem en it tradisjonele 1000V-systeem as folget.
Tabel 3: Ynvestearringskomposysje fan 1000V systeem
Tabel 4: Ynvestearringskomposysje fan 1500V systeem
Troch ferlykjende analyze wurdt fûn dat yn fergeliking mei it tradisjonele 1000V-systeem it 1500V-systeem sawat 0.1 yuan / W besparret fan 'e systeemkosten.
Tredde, de ynfloed fan 1500V op enerzjyopwekking
Utgongspunt foar berekkening:
Mei deselde komponinten sil d'r gjin ferskil wêze yn enerzjyopwekking troch ferskillen yn ûnderdielen; útgeande fan flak terrein, sil d'r gjin skaadbeskerming wêze fanwegen feroarings yn it terrein;
It ferskil yn enerzjygeneraasje is benammen basearre op twa faktoaren: mismatchferlies tusken komponinten en snaren, DC-lineferlies, en AC-lineferlies.
1. mismatch ferlies tusken komponinten en snaren
It oantal searjekomponinten fan ien tûke is ferhege fan 22 nei 34. Troch de enerzjyôfwiking fan ± 3W tusken ferskillende ûnderdielen sil it fermogensferlies tusken 1500V-systeemkomponinten tanimme, mar it kin net kwantitatyf wurde berekkene.
It oantal tagongspaden fan ien ynverter is ferhege fan 12 nei 18, mar it oantal MPPT-folgepaden fan 'e ynverter is ferhege fan 6 nei 9 om te soargjen dat 2 filialen oerienkomme mei 1 MPPT. It MPPT-ferlies nimt net ta.
2. DC- en AC-lineferlies
Berekkeningsformule fan rigelferlies
Q-ferlies = I2R = (P / U) 2R = ρ (P / U) 2 (L / S)
1) Berekkening fan DC-lineferlies
Tabel: Ferhâlding fan DC-lineferlies fan ien tak
Troch de boppesteande teoretyske berekkeningen wurdt fûn dat it DC-lineferlies fan it 1500V-systeem 0.765 kear is dat fan it 1000V-systeem, dat is lykweardich oan it ferminderjen fan it DC-lineferlies mei 23.5%.
2) Berekkening fan AC-lineferlies
Tabel: AC-ferliesferhâlding fan ien ynverter
Neffens de boppesteande teoretyske berekkeningen wurdt fûn dat it DC-lineferlies fan it 1500V-systeem 0.263 kear is dat fan it 1000V-systeem, dat is lykweardich oan it ferminderjen fan it AC-lineferlies mei 73.7%.
3) Eigentlike saakgegevens
Om't it mismatchferlies tusken komponinten net kwantitatyf kin wurde berekkene, en de werklike omjouwing mear ferantwurdlik is, sil it feitlike gefal wurde brûkt foar fierdere útlis.
Dit artikel brûkt de eigentlike gegevens oer enerzjygeneraasje fan 'e tredde partij fan in frontrunner-projekt. De tiid foar it sammeljen fan gegevens is fan maaie oant juny 2019, yn totaal 2 moannen gegevens.
Tabel: Fergeliking fan enerzjygeneraasje tusken 1000V en 1500V systemen
Ut 'e boppesteande tabel kin fûn wurde dat op deselde projektside, mei deselde ûnderdielen, produkten fan fabrikanten fan inverter, en deselde ynstallaasjemetoade foar beugel, yn maaie oant juny 2019, de enerzjyopwekkingstiden fan it 1500V-systeem 1.55% wiene heger as it 1000V systeem.
It kin sjoen wurde dat hoewol de ferheging fan it oantal komponinten fan ien string it mismatchferlies tusken komponinten sil ferheegje, om't it it DC-lineferlies kin ferminderje mei sawat 23.5% en it AC-lineferlies mei sawat 73.7%, it 1500V-systeem kin de enerzjyopwekking fan it projekt.
Fjirde, in wiidweidige analyze
Troch de hjirboppe analyze kinne wy fine dat yn ferliking mei it tradisjonele 1000V-systeem, it 1500V-systeem,
1) Kin sawat 0.1 yuan / W systeemkosten besparje;
2) Hoewol it tanimmen fan it oantal ienige stringkomponinten sil it mismatchferlies tusken de komponinten ferheegje, mar om't it it DC-lineferlies kin ferminderje mei sawat 23.5% en it AC-lineferlies mei sawat 73.7%, sil it 1500V-systeem de enerzjyopwekking fan it projekt.
Dêrom kinne 1500Vdc-tapassing yn it fotovoltaïsyksysteem de kosten fan krêft oant in beskate hichte wurde fermindere.
Neffens Dong Xiaoqing, presidint fan Hebei Energy Engineering Institute, selektearre mear dan 50% fan 'e regelingen foar ûntwerp fan fotovoltaïske projekten foltôge troch it ynstitút 1500V; it wurdt ferwachte dat it nasjonale 1500V-oandiel fan grûnkrêftsintrales yn 2019 sawat 35% sil berikke; it sil yn 2020 fierder ferhege wurde.
IHS Markit, in bekend ynternasjonaal advysburo, joech in mear optimistyske foarsizzing. Yn har 1500V wrâldwide fotovoltaïske merkanalyserapport wiisden se oan dat de wrâldwide skaal fan 1500V fotovoltaïske krêftsintrales de kommende twa jier mear dan 100GW soe wêze.
Figuer: Foarútsjoch fan it oanpart 1500V yn wrâldwide grûnkrêftsintrales
Sûnder twifel, as it de-subsidiearingsproses fan 'e wrâldwide fotovoltaïsche yndustry versnelt, en it ultime stribjen nei kosten fan elektrisiteit, 1500V, as in technyske oplossing dy't de kosten fan elektrisiteit kin ferminderje, sil hieltyd faker brûkt wurde.
