1500Vdc апликација во фотоволтаичниот систем
Намалувањето на трошоците и зголемувањето на ефикасноста отсекогаш биле насока на напорите на електричните луѓе
1500VDC тренд и неизбежен избор на систем на паритет
Намалувањето на трошоците и зголемувањето на ефикасноста отсекогаш биле насока на напорите на луѓето од Електрик. Меѓу нив, клучна е улогата на технолошката иновација. Во 2019 година, со забрзаните субвенции на Кина, 1500Vdc има големи надежи.
Според податоците на IHS од организацијата за истражување и анализа, системот 1500Vdc првпат беше предложен во 2012 година, а FirstSolar ја инвестираше првата фотоволтаична централа 1500Vdc во светот во 2014 година. Во јануари 2016 година, првиот домашен демонстрационен проект 1500Vdc Golmud Sunshine Qiheng New Energy Проектот за производство на електрична енергија Golmud 30MW беше официјално поврзан со мрежата за производство на електрична енергија, означувајќи дека домашната апликација 1500Vdc во фотоволтаичниот систем навистина влезе во фаза на големи практични демонстрациони апликации. Две години подоцна, во 2018 година, технологијата 1500Vdc е применета во голем обем на меѓународно и домашно ниво. Меѓу третата група домашни водечки проекти кои започнаа да се градат во 2018 година, проектот „Голмуд“ со најниска цена на понуда (0.31 јуани / kWh), како и проектите „GCL Delingha“ и „Chint Baicheng“ ја прифатија технологијата 1500Vdc. Во споредба со традиционалниот 1000Vdc фотоволтаичен систем, 11500Vdc апликацијата во фотоволтаичниот систем е широко користена неодамна. Тогаш можеме лесно да имаме такви прашања:
Зошто да се зголеми напонот од 1000Vdc на 1500Vdc?
Освен инверторот, дали може друга електрична опрема да го издржи високиот напон од 1500Vdc?
Колку е ефикасен системот 1500Vdc по употреба?
1. Технички предности и недостатоци на апликацијата 1500Vdc во фотоволтаичниот систем
анализа на предност
1) Намалете ја количината разводна кутија и DC кабел
Во „Кодекс за дизајн на фотоволтаични централи (МК 50797-2012)“, совпаѓањето на фотоволтаичните модули и инвертерите треба да биде во согласност со следнава формула: Според горенаведената формула и соодветните параметри на компонентите, секоја низа од системот 1000Vdc генерално е 22 компоненти, додека секоја низа од системот 1500Vdc може да дозволи 32 компоненти.
Земање на 285W модул 2.5MW единица за производство на електрична енергија и жичен инвертер како пример, 1000Vdc систем:
408 фотоволтаични жици, 816 пара основа на купови
34 комплети инвертер со низа 75kW
1500Vdc систем:
Низа од 280 фотоволтаични групи
700 парови темели на купишта
14 комплети инвертори со низа 75kW
како што се намалува бројот на жици, количината на DC кабли поврзани помеѓу компонентите и AC каблите помеѓу жиците и инвертерите ќе се намали.
2) Намалете ја загубата на DC линија
∵ P = IRI = P / U
∴ U се зголемува за 1.5 пати → I станува (1 / 1.5) → P станува 1 / 2.25
∵ R = ρL / S DC кабел L станува 0.67, 0.5 пати поголем од оригиналот
∴ R (1500Vdc) <0.67 R (1000Vdc)
Сумирајќи, 1500VdcP на DC-делот е околу 0.3 пати поголем од 1000VdcP.
3) Намалете одредена количина на инженеринг и стапка на неуспех
Поради намалувањето на бројот на DC кабли и разводни кутии, бројот на споеви на кабли и жици за разводна кутија инсталирани за време на изградбата, ќе се намалат и овие две точки се склони кон откажување. Затоа, 1500Vdc може да намали одредена стапка на откажување.
4) Намалување на инвестициите
Зголемувањето на бројот на едножични компоненти може да ја намали цената на еден вати. Главните разлики се бројот на темелите на купот, должината на кабелот по DC конвергенција и бројот на разводни кутии (централизиран).
Во однос на шемата со 22 жици на системот 1000Vdc, шемата со 32 жици на системот 1500Vdc може да заштеди околу 3.2 поени / W за кабли и темели на купови.
Анализа на неповолност
1) Зголемени побарувања за опрема
Во споредба со системот 1000Vdc, напонот зголемен на 1500Vdc има значително влијание врз прекинувачите, осигурувачите, уредите за заштита од гром и напојувањето со преклопување и поставува повисоки барања за издржување на напон и сигурност, а единечната цена на опремата ќе биде релативно зголемена .
2) Повисоки безбедносни барања
Откако напонот ќе се зголеми на 1500Vdc, ризикот од електричен дефект се зголемува, а со тоа се подобрува заштитата на изолацијата и електричниот клиренс. Покрај тоа, штом се случи несреќа на страната на ДЦ, таа ќе се соочи со посериозни проблеми со истребување на лак. Затоа, системот 1500Vdc ги зголемува барањата за безбедност на системот.
3) Зголемете ја можноста за PID ефект
Откако фотоволтаичните модули се поврзани во серија, струјата на истекување формирана помеѓу ќелиите на високонапонскиот модул и земјата е важна причина за ПИД-ефектот. Откако напонот ќе се зголеми од 1000Vdc на 1500Vdc, очигледно е дека разликата во напонот помеѓу ќелијата и земјата ќе се зголеми, што ќе ја зголеми можноста за PID ефект.
4) Зголемете ја загубата на совпаѓање
Постои одредена загуба на совпаѓање помеѓу фотоволтаичните жици, главно предизвикани од следниве причини:
- Фабричката моќност на различните фотоволтаични модули ќе има отстапување од 0 ~ 3%. Пукнатините формирани за време на транспортот и инсталацијата ќе предизвикаат отстапување во напојувањето.
- Нерамномерно слабеење и нерамномерно блокирање по инсталацијата, исто така, ќе предизвикаат отстапување во напојувањето.
- Со оглед на горенаведените фактори, зголемувањето на секоја низа од 22 компоненти на 32 компоненти очигледно ќе ја зголеми загубата на совпаѓање.
- Како одговор на горенаведените проблеми од 1500V, по скоро две години истражување и истражување, компаниите за опрема, исто така, направија некои подобрувања.
Второ, основната опрема на фотоволтаичниот систем 1500Vdc
1. Фотоволтаичен модул
Прво Солар, Артус, Тијанхе, Јингли и други компании поведоа во лансирање на фотоволтаични модули од 1500Vdc.
Бидејќи првата фотоволтаична централа 1500Vdc во светот беше завршена во 2014 година, обемот на апликација од 1500V системи продолжи да се шири. Поттикнат од оваа ситуација, IEC стандардот започна да вметнува спецификации поврзани со 1500V во имплементацијата на новиот стандард. Во 2016 година, IEC 61215 (за C-Si), IEC 61646 (за тенки филмови) и IEC61730 се безбедносни компоненти стандарди под 1500V. Овие три стандарди ги надополнуваат барањата за тестирање на перформансите и безбедносните тестови за тестирање на системот од 1500V компоненти и ја кршат последната пречка од барањата за 1500V, што во голема мера го промовира усогласеноста на стандардите на 1500V електричната централа.
Во моментов, домашните производители на прва линија во Кина лансираа зрели производи од 1500V, вклучително и еднострани компоненти, двострани компоненти, компоненти од двојно стакло и добија сертификација поврзана со IEC.
Како одговор на ПИД-проблемот со производите од 1500V, сегашните мејнстрим производители ги преземаат следниве две мерки за да се осигура дека ПИД-перформансите на 1500V компонентите и конвенционалните 1000V компоненти остануваат на исто ниво.
1) Со надградба на разводна кутија и оптимизирање на дизајнот на составот за да се исполнат барањата за далечина и прочистување од 1500V.
2) Дебелината на задниот авион е зголемена за 40% за да се подобри изолацијата и да се осигури безбедноста на компонентите;
За PID ефект, секој производител гарантира дека според системот 1500V, компонентата сè уште гарантира дека PID слабеењето е помало од 5%, осигурувајќи дека перформансите на PID на конвенционалната компонента ќе останат на исто ниво.
2. Инвертер
Производители во странство, како што се SMA / GE / PE / INGETEAM / TEMIC, генерално, лансираа 1500V инвертер решенија околу 2015 година. Многу домашни првокласни производители лансираа инвертерски производи засновани на серија 1500V, како што се Sungrow SG3125, серија SU2000HA на Huawei, итн, и први се објавени на американскиот пазар.
NB / T 32004: 2013 година е стандард што домашните производи од инвертер мора да ги исполнуваат кога се пласираат на пазарот. Применливиот опсег на ревидираниот стандард е фотоволтаичен инвертер поврзан со мрежа поврзан со коло на извор на PV со напон што не надминува 1500V DC и напон на излез наизменична струја не поголем од 1000V. Самиот стандард веќе вклучува опсег DC 1500V и дава побарувања за тест за пренапон на колото, електричен клиренс, растојание при ладење, напон на фреквенцијата и други тестови.
3. Комбинирана кутија
Стандардите за комбинираната кутија и секој клучен уред се подготвени, а 1500Vdc влезе во стандардот за сертифицирање на комбинаторската кутија CGC / GF 037: 2014 „Технички спецификации за опрема за фотоволтаична комбинаторка“
4. Кабел
Во моментов, воведен е и стандардот 1500V за фотоволтаични кабли.
5. Заштита од прекинувач и молња
Во фотоволтаичната индустрија во ерата 1100Vdc, излезниот напон на инверторот е до 500Vac. Може да позајмите 690Vac стандарден систем за поддршка и производи за поддршка на дистрибуција; од 380Vac напон до 500Vac напон, нема проблем за совпаѓање на прекинувачот. Сепак, во раниот период од 2015 година, целата индустрија за фотоволтаици и дистрибуција на електрична енергија немаше прекинувачи за дистрибуција на електрична енергија 800Vac / 1000Vac и други спецификации, што резултираше со тешкотии во поддршката на целиот производ и високи трошоци за поддршка.
Сеопфатен опис
Фотоволтаичниот систем 1500Vdc е широко користен во странство и веќе е зрела технологија за апликација ширум светот.
Затоа, главната опрема на фотоволтаичниот систем постигна масовно производство, а цената нагло падна во споредба со фазата на демонстрација во 2016 година.
1500Vdc апликација во фотоволтаичниот систем
Како што споменавме погоре, фотоволтаичниот систем 1500Vdc е применет во странство уште во 2014 година поради неговата ниска вкупна цена и големо производство на електрична енергија.
Глобална апликација 1500Vdc во случај на истражување на фотоволтаичен систем
Првиот соларен во мај 2014 година објави дека е пуштена во употреба првата централа 1500Vdc изградена во Деминг, Ново Мексико. Вкупниот капацитет на електраната е 52MW, 34 низи ја прифаќаат структурата 1000Vdc, а останатите низи ја прифаќаат структурата 1500Vdc.
СМА во јули 2014 година објави дека е пуштена во употреба нејзината фотоволтаична централа од 3.2 мегавати изградена во индустрискиот парк Сандерсхаузер Берг во Ниестел, Касел, северна Германија, а централата користи систем 1500Vdc.
1500Vdc е широко користен во нискобуџетни проекти
Во моментов, ЛСП успешно се развиваше T1 + T2 Класа B + C, Класа I + II PV заштитен уред SPD 1500Vdc, 1200Vdc, 1000Vdc, 600Vdc се широко користени во производството на соларна фотоволтаична енергија.
Апликација од голем размер 1500Vdc во фотоволтаичниот систем
За прв пат, проектот за производство на електрична енергија на Фу Ан Хуа Хуи од 257 MW во Виетнам беше успешно поврзан со мрежата. Сите интегрирани решенија за инвертер од типот на контејнер од 1500V беа искористени за успешно постигнување на прифаќање од дизајн, конструкција до мрежно поврзување. Проектот се наоѓа во градот Хуахуи, округот Фухуа, провинцијата Фу Ан, Виетнам и спаѓа во централните и јужните крајбрежни области. Земајќи ги предвид локалното географско опкружување и економичноста на проектот, клиентот на проектот конечно го избра интегрираното решение за зајакнување на инверторот од типот 1500V.
Сигурно решение
Во демонстрациониот проект за фотоволтаична централа, клиентите имаат строги барања за конструкција и квалитет на производот. Капацитетот за инсталација на проектот од страната на еднонасочна струја на проектот е 257 MW, кој е составен од 1032 комплети 1500V DC комбинациски кутии, 86 комплети 1500Vdc 2.5 MW централизирани инвертори, 43 комплети трансформатори од 5MVA среден напон и контејнерирани интегрирани решенија за ормарни мрежни ормари, што го олеснува Инсталирањето и пуштањето во употреба може да го скрати градежниот циклус и да ги намали трошоците на системот.
1500V решението ја обединува „големата технологија“
Интегрираното решение за инвертер за зајакнување од типот на контејнер 1500V има карактеристики на 1500V, голема квадратна низа, сооднос со голем капацитет, инвертер со голема моќност, интегриран засилувач на инвертер, итн., Што ја намалува цената на опремата како кабли и разводни кутии. Намалени почетни трошоци за инвестиции. Особено, дизајнот на соодносот на висок капацитет ефикасно ја подобрува стапката на искористување на целокупната линија за зајакнување и поставува разумен сооднос на капацитетот преку активно прекумерно обезбедување за да се направи LCOE системот оптимален.
Решението 1500VDC се користи во фотоволтаични проекти со повеќе од 900MW во Виетнам. Фотоволтаичен проект на Виетнам Фу Ан Хуа Хуи 257MW е најголемиот проект за единечна фотоволтаична централа. Како прва група нови проекти за демонстрација на енергија во Виетнам, откако проектот ќе биде ставен во функција, тој ќе ја оптимизира структурата на моќта на Виетнам, ќе го олесни проблемот со недостиг на електрична енергија во јужен Виетнам и ќе го промовира економскиот и социјалниот развој во Виетнам од огромно значење.
Дали апликацијата 1500Vdc во фотоволтаичниот систем е сè уште далеку од големи размери?
Во споредба со фотоволтаичниот систем 1000Vdc широко користен во фотоволтаичните централи, истражувањето на апликацијата 1500Vdc во фотоволтаичниот систем предводен од производители на инвертори неодамна стана индустриско технолошко жариште
Лесно е да имате вакви прашања:
Зошто да се подигне напонот од 1000Vdc на 1500Vdc?
Освен инверторот, дали може друга електрична опрема да го издржи високиот напон од 1500Vdc?
Дали некој сега го користи системот 1500Vdc? Како е ефектот?
Технички предности и недостатоци на апликацијата 1500Vdc во фотоволтаичниот систем
1. Анализа на предност
1) Намалете ја употребата на комбинирани кутии и DC кабли. Секоја низа од 1000Vdc систем е генерално 22 компоненти, додека секоја низа од 1500VDC систем може да дозволи 32 компоненти. Земете еден пример 265W модул единица за производство на електрична енергија од 1MW,
1000Vdc систем: 176 фотоволтаични жици и 12 комбинирани кутии;
1500Vdc систем: 118 фотоволтаични жици и 8 комбинирани кутии;
Затоа, количината на DC кабли од фотоволтаични модули до кутијата за комбинирање е околу 0.67 пати, а количината на DC кабли од полето за комбинирање до инверторот е околу 0.5 пати.
2) Намалете ја загубата на DC линија P загуба = I2R кабел I = P / U
∴U се зголемува за 1.5 пати → Јас станува (1 / 1.5) loss P загубата станува 1 / 2.25
Покрај тоа, R кабелот = ρL / S, L од DC кабелот станува 0.67, 0.5 пати од оригиналот
CableR кабел (1500Vdc) <0.67R кабел (1000Vdc)
Сумирајќи, загубата од 1500VdcP на ДЦ-делот е околу 0.3 пати поголема од загубата на 1000VdcP.
3) Намалете одредена количина на инженеринг и стапка на неуспех
Бидејќи бројот на DC кабли и кутии за комбинирање се намалува, бројот на кабелски споеви и жици за комбинирана кутија инсталирани за време на изградбата ќе се намалат, а овие две точки се склони кон откажување. Затоа, 1500Vdc може да намали одредена стапка на откажување.
2. анализа на неповолност
1) Зголемување на побарувањата за опрема Во споредба со системот 1000Vdc, зголемувањето на напонот до 1500Vdc има значително влијание врз прекинувачите, осигурувачите, молњите и прекинувачите на напојувањето и ги поставува повисоките напонски и побарувања за сигурност. подобри
2) Поголеми безбедносни барања Откако напонот ќе се зголеми на 1500Vdc, опасноста од електрично расипување и празнење е зголемена така што треба да се подобрат заштитата на изолацијата и електричното расчистување. Покрај тоа, ако се случи несреќа на страната на еднонасочна струја, таа ќе се соочи со посериозен проблем со гаснење на лак. Затоа, системот 1500Vdc ги зголемува барањата на системот за заштита на безбедноста.
3) Зголемување на можниот ефект на PID Откако ќе се поврзат PV-модулите во серија, струјата на истекување формирана помеѓу ќелиите на високонапонските модули и земјата е важна причина за PID-ефектот (за детално објаснување, одговорете на „103 " во позадина). Откако напонот ќе се зголеми од 1000Vdc на 1500Vdc, јасно е дека разликата во напонот помеѓу чипот на батеријата и земјата ќе се зголеми, што ќе ја зголеми можноста за PID ефект.
4) Зголемување на загубата на совпаѓање Постои одредена загуба на совпаѓање помеѓу фотоволтаичните жици, што е главно предизвикано од следниве причини:
Фабричката моќност на различните фотоволтаични модули ќе има отстапување од 0 ~ 3%.
Скриените пукнатини формирани за време на транспортот и инсталацијата ќе предизвикаат отстапување на напојувањето
Нерамномерното слабеење и нерамномерното заштитување по инсталацијата, исто така, ќе предизвикаат отстапување на напојувањето.
Со оглед на горенаведените фактори, зголемувањето на секоја низа од 22 компоненти на 32 компоненти очигледно ќе ја зголеми загубата на совпаѓање.
3. Сеопфатна анализа Во горенаведената анализа, колку 1500Vdc може да се спореди со 1000Vdc, може да ги подобри перформансите на трошоците и потребни се понатамошни пресметки.
Вовед: Во споредба со фотоволтаичниот систем 1000Vdc широко користен во фотоволтаичните централи, истражувањето на апликацијата 1500Vdc во фотоволтаичниот систем предводен од производители на инвертори стана неодамна индустриско технолошко жариште. Тогаш можеме лесно да имаме такви прашања.
Второ, основната опрема на фотоволтаичниот систем на 1500Vdc
1) Фотоволтаични модули Во моментов, FirstSolar, Artes, Trina, Yingli и други компании лансираа фотоволтаични модули од 1500Vdc, вклучително и конвенционални модули и модули со двојно стакло.
2) Инвертер Во моментов, меинстрим производителите лансираа 1500Vdc инвертори со капацитет од 1MVA ~ 4MVA, кои се применети во демонстрационите централи. Нивото на напон од 1500Vdc е покриено со релевантните IEC стандарди.
3) Стандарди за комбинирани кутии и други клучни компоненти Подготвени се комбинирани кутии и клучни компоненти, а 1500Vdc влезе во стандардот за сертифицирање на комбинаторската кутија CGC / GF037: 2014 година „Технички спецификации за фотоволтаична комбинирана опрема“; 1500Vdc е разјаснето според повеќето IEC стандарди дека припаѓаат на категоријата нисконапонски директиви, како што се стандардите за прекинувачи IEC61439-1 и IEC60439-1, фотоволтаичните специјални осигурувачи IEC60269-6 и фотоволтаичните специјални уреди за заштита од гром EN50539-11 / -12 .
Сепак, бидејќи фотоволтаичниот систем 1500Vdc е сè уште во фаза на демонстрација и побарувачката на пазарот е ограничена, горенаведената опрема сè уште не започнала со масовно производство.
1500Vdc апликација во фотоволтаичниот систем
1. Соларна централа Мачо Спрингс
Firstsolar во мај 2014 година објави дека првата електрана 1500Vdc заврши во Деминг, NewMexico е пуштена во употреба. Вкупниот капацитет на електраната е 52MW, 34 низи користат 1000Vdc структура, а останатите низи користат 1500Vdc структура.
СМА во јули 2014 година објави дека е пуштена во употреба нејзината фотоволтаична централа од 3.2 мегавати во Сандерсхаузер Бергиндустриалпарк, индустриски парк во Ниестел, Касел, северна Германија. Електраната користи систем 1500Vdc.
2. Случаи со примена во Кина
Проект за фотоволтаик Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud 30MW
Во јануари 2016 година, првиот домашен проект за демонстрација на системот за производство на електрична енергија од 1500Vdc, фотоволтаичен проект Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud 30MW поврзан со фотоволтаична мрежа, беше официјално поврзан со мрежата за производство на електрична енергија, означувајќи дека домашниот фотоволтаичен систем 1500Vdc всушност влегол вистинската фаза на апликација за демонстрација.
Развојот на фотоволтаични производи поврзани со 1500V е веќе тренд
Фотоволтаичните компоненти и електричната опрема во тековните соларни фотоволтаични системи се дизајнирани и произведени врз основа на барањата за напон во концентрација од 1000V. Со цел да се постигне подобар принос на фотоволтаични системи, итно е потребен чекор напред во случај на намалување на фотоволтаичните субвенции за трошоците за производство на електрична енергија и ефикасност. Затоа, развојот на фотоволтаични производи поврзани со 1500V стана тренд. 1500V високонапонски компоненти и придружна електрична опрема значат помали трошоци на системот и поголема ефикасност на производство на електрична енергија. Воведувањето на оваа нова опрема и технологија може да направи фотоволтаичната индустрија постепено да се ослободи од зависноста од субвенции и да постигне паритет на on-line пристап на рана дата. 1500V барања за соларни фотоволтаични модули, инвертори, кабли, комбинирани кутии и оптимизација на системот “
Релевантната основна опрема на системот 1500V е прикажана погоре. Барањата од 1500V за секој уред исто така се променија:
1500V компонента
• Измената на изгледот на компонентите, што бара поголемо растојание при ладење на компонентите;
• Промени на компонентите на материјалот, зголемување на материјалот и барања за тестирање за задниот авион;
• Зголемени барања за тестирање за изолација на компонентата, отпорност на напон, истекување на влага и пулс;
• Цената на компонентата е во основа рамна и перформансите се подобруваат;
• Во моментов постојат IEC стандарди за 1500Vdc компоненти на системот. Како што е IEC 61215 / IEC 61730;
• 1500Vdc системските компоненти на мејнстрим производителите поминаа релевантни сертификати и тестови за изведба на PID.
1500V DC кабел
• Постојат разлики во изолацијата, дебелината на обвивката, елиптичноста, отпорноста на изолацијата, термичкото проширување, прскањето со сол и тестот за отпорност на чад и тестот за согорување на зракот.
1500V кутија за комбинирање
• Барања за тестирање за електричен клиренс и растојание до лази, напон на фреквенцијата на напојувањето и отпорност на импулс и напон и изолација;
• Постојат разлики во громобранските прекинувачи, прекинувачите, осигурувачите, жиците, изворите на само-напојување, анти-риквердните диоди и приклучоците;
• Воспоставени се стандарди за комбинирани кутии и клучни компоненти.
Инвертер од 1500V
• Снабдувачи на гром, прекинувачи, осигурувачи и напојувања за вклучување се различни;
• Изолација, електричен клиренс и празнење на распаѓање предизвикано од пораст на напон;
• Нивото на напон од 1500V е покриено со релевантните IEC стандарди.
1500V систем
Во дизајнот на 1500V системски жици, компонентите на секоја низа од 1000V системот порано беа 18-22, а сега системот 1500V значително ќе го зголеми бројот на компоненти во серија на 32-34, правејќи повеќе низи помалку и станувајќи реалност.
Тековен фотоволтаичен систем за производство на електрична енергија, напон од страна на еднонасочна струја 450-1000V, напон од страна на наизменична струја 270-360V; 1500V систем, бројот на единечни низи компоненти се зголеми за 50%, DC-страничен напон 900-1500V, AC-страна 400-1000V, не само што се намалува губењето на страничната линија DC Загубата на линијата од страната наизменична струја значително опадна. Барања од 1500V за компоненти, инвертори, кабли, комбинирани кутии и оптимизација на системот “
Што се однесува до инвертерите, во минатото се користеа централизирани инвертори од 1MW, а сега може да се прошират на инвертори од 2.5 MW по употреба на систем од 1500V; и номиналниот напон на страната на наизменична струја е зголемен. Инвертори со иста моќност и AC страна Намалената излезна струја помага да се намалат трошоците на инверторот.
Преку сеопфатни пресметки, по техничкото подобрување на системот 1500V, вкупната цена на системот може да се намали за околу 2 центи, а ефикасноста на системот може да се подобри за 2%. Значи, примената на системот 1500V е од голема помош за намалување на цената на системот.
Со користење на 1500V систем, бројот на компоненти во серија се зголемува, бројот на паралелни врски се намалува, бројот на кабли се намалува, а бројот на комбинатори и инвертори се намалува. Напонот е зголемен, загубата е намалена и ефикасноста е подобрена. Намалениот обем на работа за инсталација и одржување ги намалува и трошоците за инсталација и одржување. Ова може да ги намали трошоците за електрична енергија вредност на LCOE.
Големиот тренд! 1500V фотоволтаичен систем го забрзува доаѓањето на ерата на паритет
Во 2019 година, со промените во фотоволтаичните политики, индустријата наддава да ги намали трошоците за електрична енергија и неизбежен тренд е да се пристапи кон пристапен пристап до Интернет. Затоа, технолошката иновација е чекор напред, намалувањето на трошоците за електрична енергија и намалувањето на зависноста од субвенциите стана нова насока за здрав развој на фотоволтаичната индустрија. Во исто време, Кина, како водечки светски производител на фотоволтаична индустрија, им помогна на повеќето земји да постигнат паритет на Интернет, но сепак е оддалечена од паритетот на Интернет од разни причини.
Главната причина зошто прекуокеанскиот фотоволтаичен пазар може да постигне паритет е тоа што покрај предностите на Кина во однос на финансирањето, земјиштето, пристапот, осветлувањето, цените на електричната енергија итн., Поважната и научената лекција е дека тие се релативно Кина е повеќе напредни На пример, фотоволтаичен систем со напон од 1500V. Во моментов, производи поврзани со напон од 1500V станаа главно решение за прекуокеанскиот пазар на фотоволтаици. Затоа, домашните фотоволтаици, исто така, треба да се фокусираат на иновации на ниво на систем, да ја забрзаат примената на 1500V и други напредни технологии, да реализираат намалување на трошоците, ефикасност и подобрување на квалитетот на централите и сеопфатно да ја промовираат фотоволтаичната индустрија да се движи кон ерата на паритетот.
1500V бран го зафати светот
Според извештајот на IHS, првата предложена употреба на системот 1500V датира од 2012 година. До 2014 година, FirstSolar инвестираше во првата 1500V фотоволтаична централа. Според пресметката на FirstSolar: 1500V фотоволтаична централа го намалува бројот на паралелни кола со зголемување на бројот на сериски фотонапонски модули; го намалува бројот на разводни кутии и кабли; во исто време, кога напонот е зголемен, загубата на кабелот дополнително се намалува, а ефикасноста на производството на електрична енергија на системот е подобрена.
Во 2015 година, водечкиот кинески производител на инвертори Sunshine Power поведе во промовирање на системски решенија засновани на 1500V инвертер дизајн во индустријата, но затоа што другите придружни компоненти не формираа комплетен индустриски ланец во Кина, а инвестициските компании имаат ограничена свесност за ова, Наместо да giving се даде приоритет на експанзијата во странство по големата домашна промоција, таа најпрво го „освои“ светот, а потоа се врати на кинескиот пазар.
Од гледна точка на глобалниот пазар, системот 1500V стана неопходен услов за големи фотоволтаични проекти за намалување на трошоците и зголемување на ефикасноста. Во земји со ниски цени на електрична енергија како Индија и Латинска Америка, големите копнени фотоволтаични централи речиси сите прифаќаат шеми за наддавање 1500V; земјите со развиени пазари на електрична енергија во Европа и Соединетите држави го претворија DC напонот од 1000V фотонапонски системи на 1500V; пазарите во развој како Виетнам и Блискиот исток директно влегоа во системи од 1500V. Вреди да се напомене дека фотоволтаичниот проект на 1500 волти GW-ниво се користи ширум светот и постојано поставува глобален рекорд со ултра-ниски цени на електрична енергија на мрежа.
Во Соединетите држави, инсталираниот капацитет на опрема од 1500Vdc во 2016 година изнесува 30.5%. До 2017 година, тој беше двојно зголемен на 64.4%. Се очекува оваа бројка да достигне 84.20% во 2019 година. Според локалната компанија ЕПЦ: „Секоја нова копнена централа од 7GW секоја година користи 1500V. На пример, првата земја-фотоволтаична централа од големи размери во Вајоминг, која штотуку е поврзана со мрежата, користи централизиран раствор на инвертер за сончева светлина 1500V.
Според проценките, во споредба со системот 1000V, намалувањето на трошоците и зголемувањето на ефикасноста од 1500V главно се рефлектираат во:
1) Бројот на компоненти поврзани во серија е зголемен од 24 блока / низа на 34 блока / низа, намалувајќи го бројот на жици. Соодветно на тоа, потрошувачката на фотоволтаични кабли се намали за 48%, а цената на опремата, како што се комбинирачките кутии, исто така е намалена за околу 1/3, а цената е намалена за околу 0.05 јуани / Wp;
2) Зголемувањето на бројот на компоненти во серија ги намалува трошоците на системот за поддршка, основа на купови, конструкција и инсталација за околу 0.05 јуани / Wp;
3) Напонот поврзан со наизменична мрежа на системот 1500V е зголемен од 540V на 800V, мрежните точки се намалуваат, а загубите на страничниот систем AC и DC може да се намалат за 1 ~ 2%.
4) Според зрелиот случај на прекуокеанскиот пазар, оптималниот капацитет на една единствена под-низа може да биде дизајниран да биде 6.25MW во 1500V системи, па дури и до 12.5MW во некои области. Со зголемување на капацитетот на една единствена под-низа, цената на опремата за наизменична струја, како што се трансформаторите, може да се намали.
Затоа, во споредба со традиционалниот 1000V систем, системот 1500V може да ги намали трошоците за 0.05 ~ 0.1 јуани / Wp, а реалното производство на електрична енергија може да се зголеми за 1 ~ 2%.
Множење со „потенцијалниот“ домашен пазар од 1500Vdc систем
Во споредба со меѓународниот пазар, во раните години на кинеската фотоволтаична индустрија, поради незрелиот синџир на снабдување на технолошката индустрија, системот 1500V започна доцна и неговиот развој беше бавен. Само неколку водечки компании како Sunshine Power имаат завршено R & D и сертифицирање. Но, со зголемувањето на системот 1500V од глобално ниво, домашниот пазар го искористи тоа и постигна добри резултати во развојот и иновативноста на системите и апликациите од 1500V:
- Во јули 2015 година, првиот централен инвертер од 1500V развиен и произведен од Sunshine Power во Кина успешно го заврши тестот за мрежно поврзување и го отвори уводот на технологијата 1500V на домашниот пазар.
- Во јануари 2016 година, првиот домашен проект за демонстрација на системот за производство на електрична енергија од 1500V фотоволтаичен беше поврзан со мрежата за производство на електрична енергија.
- Во јуни 2016 година, во првиот домашен проект лидер Датонг, 1500V централизирани инвертори беа применети во серии.
- Во август 2016 година, Sunshine Power го презеде водството во лансирањето на првиот жичен инвертер 1500V во светот, што дополнително ја зајакнува меѓународната конкурентност на домашните фотоволтаични инвертори.
Во истата година, првиот проект за реперирање на фотоволтаичен систем во Кина од 1500V беше формално поврзан со мрежата за производство на електрична енергија во Голмуд, Кингхај, означувајќи дека домашниот фотоволтаичен систем од 1500Vdc започна да влегува во полето на практична примена. Вкупниот инсталиран капацитет на електраната е 30MW. Sunshine Power обезбедува комплетен пакет решенија за овој проект, намалувајќи ги трошоците за инвестиции на кабелот за 20%, цената од 0.1 јуани / Wp и значително ги намалуваат загубите на страничната линија наизменична струја и DC и загубите на страничната ликвидација на нисконапонскиот трансформатор.
1500V стана меинстрим на глобалниот пазар
Системот 1500V, кој има и намалување на трошоците и ефикасност, постепено стана првиот избор за големите копнени централи. Во однос на идниот развој на системите од 1500V, IHS предвидува дека уделот на 1500V инвертори ќе продолжи да се зголемува на 74% во 2019 година и ќе се искачи на 84% во 2020 година, станувајќи меинстрим на индустријата.
Од гледна точка на инсталираниот капацитет од 1500V, тој беше само 2GW во 2016 година и надмина 30 GW во 2018 година. За само две години, има остварено раст од повеќе од 14 пати и се очекува да одржи постојан тренд на раст со голема брзина. Се очекува кумулативните пратки во 2019 и 2020 година да бидат износот да надмине 100GW. За кинеските претпријатија, Sunshine Power инсталира повеќе од 5GW инвертори од 1500V ширум светот и планира да лансира понапредни жици од серија 1500V и централизирани инвертори во 2019 година за да се задоволи побрзо растечката инсталирана побарувачка на пазарот.
Зголемувањето на DC напонот на 1500V е важна промена во намалувањето на трошоците и зголемувањето на ефикасноста и сега стана главно решение за меѓународен развој на фотоволтаици. Со ерата на пад на субвенциите и паритет во Кина, системот 1500V исто така ќе се користи сè пошироко во Кина, забрзувајќи го доаѓањето на сеопфатната ера на паритет во Кина
Економска анализа на 1500V фотоволтаичен систем
Од 2018 година, без разлика во странство или домашно, примерокот на примена од 1500V систем станува сè поголем. Според статистиката на IHS, обемот на апликација од 1500V за големи странски копнени централи во странски земји надмина 50% во 2018 година; според прелиминарните статистички податоци, меѓу третата група на предни тркачи во 2018 година, процентот на апликации од 1500V беше помеѓу 15% и 20%.
Може ли системот 1500V ефикасно да ги намали трошоците за електрична енергија за проектот? Овој труд прави компаративна анализа на економичноста на двете нивоа на напон преку теоретски пресметки и вистински податоци за случајот.
I. Основна шема за дизајн
Со цел да се анализира нивото на трошоците на апликацијата 1500Vdc во фотоволтаичниот систем, се користи конвенционална шема за дизајн за споредување на проектната цена со традиционалната цена на системот 1000V.
1. премиса за пресметка
1) Земјината централа, рамниот терен, инсталираната моќност не е ограничена со копно;
2) Екстремната температура и екстремно ниската температура на локацијата на проектот се сметаат според 40 ℃ и -20.
3) Клучните параметри на избраните компоненти и инвертори се прикажани во табелата подолу.
2. Основна шема за дизајн
1) шема за дизајн на серија 1000V
22 двострани фотоволтаични модули од 310W формираат гранка од 6.82 kW, 2 гранки формираат квадратна низа, 240 гранки вкупно 120 квадратни низи и влегуваат во 20 инвертори од 75 kW (1.09 пати над-дистрибуција на страната DC, добивка на задната страна) 15%, тоа е 1.25 пати повеќе од обезбедување) за да се формира единица за производство на електрична енергија 1.6368MW.
Компонентата е инсталирана хоризонтално во согласност со 4 * 11 и предните и задните фиксни држачи со двојно столбување.
2) шема за дизајн на серија 1500V
34 двострани фотоволтаични модули од 310W формираат гранка од 10.54kW, 2 гранки формираат квадратна матрица, 324 гранки имаат вкупно 162 квадратни низи и инсталирани се 18 инвертори од 175 kW (1.08 пати над-дистрибуција на страната на еднонасочна струја, добиваат на назад Со оглед на 15%, тоа е 1.25 пати над-обезбедување) да се формира единица за производство на електрична енергија од 3.415MW.
Компонентата е инсталирана хоризонтално во согласност со 4 * 17 и предните и задните фиксни држачи со двојно столбување.
Второ, влијанието на 1500V врз почетната инвестиција
Според шемата за дизајн погоре, компаративна анализа на инженерската количина и цена на системот 1500V и традиционалниот 1000V систем е како што следува.
Табела 3: Инвестициски состав на 1000V систем
Табела 4: Инвестициски состав на 1500V систем
Преку компаративна анализа, откриено е дека во споредба со традиционалниот 1000V систем, системот 1500V заштедува околу 0.1 јуани / W од цената на системот.
Трето, влијанието на 1500V врз производството на електрична енергија
Претпоставка за пресметка:
Користејќи ги истите компоненти, нема да има разлика во производството на електрична енергија поради разлики во компонентите; претпоставувајќи рамен терен, нема да има оклузија во сенка поради промени на теренот;
Разликата во производството на електрична енергија главно се заснова на два фактори: загуба на несовпаѓање помеѓу компонентите и жиците, загуба на DC-линија и загуба на AC-линија.
1. несовпаѓање на загубата помеѓу компонентите и жиците
Бројот на сериски компоненти на една гранка е зголемен од 22 на 34. Поради отстапување на моќноста од of 3W помеѓу различни компоненти, загубата на моќност помеѓу 1500V системски компоненти ќе се зголеми, но не може квантитативно да се пресмета.
Бројот на пристапни патеки на еден инвертер е зголемен од 12 на 18, но бројот на патеки за следење MPPT на инверторот е зголемен од 6 на 9 за да се осигура дека 2 гранки одговараат на 1 MPPT. Загубата од MPPT не се зголемува.
2. Загуба на DC и AC линија
Формула за пресметка на загуба на линијата
Q загуба = I2R = (P / U) 2R = ρ (P / U) 2 (L / S)
1) Пресметка на загуба на DC линија
Табела: Стапка на загуба на еднонасочна линија на една гранка
Преку горенаведените теоретски пресметки, откриено е дека загубата на DC-линија на системот 1500V е 0.765 пати поголема од 1000V-системот, што е еквивалентно на намалување на загубата на DC-линија за 23.5%.
2) Пресметка на загуба на наизменична струја
Табела: Сооднос на загуба на наизменична струја од еден инвертер
Според горенаведените теоретски пресметки, откриено е дека загубата на еднонасочна линија на системот 1500V е 0.263 пати поголема од 1000V системот, што е еквивалентно на намалување на загубата на наизменична линија за 73.7%.
3) Податоци за реалниот случај
Бидејќи загубата на несовпаѓање помеѓу компонентите не може да се пресмета квантитативно, а реалното опкружување е поодговорно, вистинскиот случај ќе се користи за понатамошно објаснување.
Оваа статија ги користи вистинските податоци за производство на електрична енергија од третата група на проект за предно тркач. Времето за собирање податоци е од мај до јуни 2019 година, вкупно 2 месеци податоци.
Табела: Споредба на производство на електрична енергија помеѓу 1000V и 1500V системи
Од горната табела, може да се најде дека на истата локација на проектот, користејќи ги истите компоненти, производителите на производители на инвертори и истиот метод на инсталирање на држачот, во текот на мај до јуни 2019 година, часовите за производство на електрична енергија на системот 1500V беа 1.55% повисок од системот 1000V.
Може да се види дека иако зголемувањето на бројот на компоненти од една низа ќе ја зголеми загубата на несовпаѓање помеѓу компонентите затоа што може да ја намали загубата на DC линија за околу 23.5% и загубата на AC линија за околу 73.7%, системот 1500V може да ја зголеми производство на електрична енергија на проектот.
Четврто, сеопфатна анализа
Преку анализата погоре, можеме да откриеме дека во споредба со традиционалниот 1000V систем, системот 1500V,
1) Може да заштеди околу 0.1 јуани / W системски трошоци;
2) Иако зголемувањето на бројот на компоненти со единечна низа ќе ја зголеми загубата на несовпаѓање помеѓу компонентите, но затоа што може да ја намали загубата на DC линија за околу 23.5% и загубата на AC линија за околу 73.7%, системот 1500V ќе ја зголеми производство на електрична енергија на проектот.
Затоа, 1500Vdc примена во фотоволтаичниот систем цената на напојувањето може да се намали до одредена мера.
Според Донг Ксиаокинг, претседател на Институтот за енергетско инженерство Хебеи, повеќе од 50% од шемите за дизајнирање на проектни фотоволтаични заземи што ги заврши институтот избраа 1500V; се очекува националното учество на 1500V на копнените централи во 2019 година да достигне околу 35%; дополнително ќе се зголеми во 2020 година.
IHS Markit, позната меѓународна консултантска агенција, даде пооптимистичка прогноза. Во нивниот извештај за глобална анализа на пазарот на фотоволтаици од 1500V, тие посочија дека глобалната скала на фотоволтаична централа од 1500V ќе надмине 100GW во следните две години.
Слика: Прогноза за процентот на 1500V во глобалните копнени централи
Без сомнение, како што се забрзува процесот на де-субвенционирање на глобалната фотоволтаична индустрија, а се повеќе ќе се користи крајната потрага по цена на електрична енергија, 1500V, како техничко решение што може да ги намали трошоците за електрична енергија.
