Aplikimi 1500Vdc në sistemin fotovoltaik
Ulja e kostove dhe rritja e efikasitetit ka qenë gjithmonë drejtimi i përpjekjeve të njerëzve elektrikë
Trendi 1500VDC dhe zgjedhja e pashmangshme e sistemit të barazisë
Ulja e kostove dhe rritja e efikasitetit ka qenë gjithmonë drejtimi i përpjekjeve të njerëzve të Electric. Midis tyre, roli i inovacionit teknologjik është thelbësor. Në 2019, me subvencionet e përshpejtuara të Kinës, 1500Vdc shpreson shumë.
Sipas të dhënave të IHS nga organizata e hulumtimit dhe analizës, sistemi 1500Vdc u propozua për herë të parë në 2012 dhe FirstSolar investoi termocentralin e parë fotovoltaik 1500Vdc në botë në 2014. Në janar 2016, projekti i parë i demonstrimit të brendshëm 1500Vdc Golmud Sunshine Qiheng New Energy Projekti i Prodhimit të Energjisë Fotovoltaike Golmud 30MW u lidh zyrtarisht me rrjetin për prodhimin e energjisë, duke shënuar që aplikacioni i brendshëm 1500Vdc në sistemin fotovoltaik ka hyrë me të vërtetë në fazën e aplikacioneve demonstruese praktike në shkallë të gjerë. Dy vjet më vonë, në 2018, teknologjia 1500Vdc është aplikuar në një shkallë të gjerë ndërkombëtarisht dhe brenda vendit. Ndër grupin e tretë të projekteve kryesore vendore që filluan ndërtimin në 2018, projekti Golmud me çmimin më të ulët të ofertës (0.31 juan / kWh), si dhe projektet GCL Delingha dhe Chint Baicheng të gjithë kanë adoptuar teknologjinë 1500Vdc. Krahasuar me sistemin tradicional fotovoltaik 1000Vdc, aplikacioni 11500Vdc në sistemin fotovoltaik është përdorur gjerësisht kohët e fundit. Atëherë lehtë mund të kemi pyetje të tilla:
Pse të rritet voltazhi nga 1000Vdc në 1500Vdc?
Me përjashtim të inverterit, a mund t’i rezistojnë pajisjet e tjera elektrike tensionit të lartë prej 1500Vdc?
Sa efektiv është sistemi 1500Vdc pas përdorimit?
1. Përparësitë teknike dhe disavantazhet e aplikimit 1500Vdc në sistemin fotovoltaik
analiza e përparësisë
1) Ulni sasinë e kutisë së bashkimit dhe kabllos DC
Në "Kodi për Projektimin e Termocentraleve Fotovoltaike (GB 50797-2012)", përputhja e moduleve fotovoltaike dhe invertorëve duhet të përputhet me formulën e mëposhtme: Sipas formulës së mësipërme dhe parametrave përkatës të përbërësve, secila varg i sistemit 1000Vdc në përgjithësi është 22 komponentë, ndërsa secila varg i sistemit 1500Vdc mund të lejojë 32 përbërës.
Marrja e një njësie gjeneruese të energjisë 285 modulë modul 2.5W dhe invertori i vargut si një shembull, sistemi 1000Vdc:
408 vargje fotovoltaike, 816 çifte themeli grumbulli
34 grupe inverter me tel 75kW
Sistemi 1500Vdc:
280 vargje grupe fotovoltaike
700 palë themele grumbulli
14 grupe të invertorëve të vargut 75kW
ndërsa numri i vargjeve zvogëlohet, sasia e kabllove DC të lidhura midis përbërësve dhe kabllove AC midis telave dhe invertorëve do të zvogëlohet.
2) Ulja e humbjes së linjës DC
P = IRI = P / U
U rritet me 1.5 herë becomes I bëhet (1 / 1.5) → P bëhet 1 / 2.25
Cable R = ρL / S kabllo DC DC bëhet 0.67, 0.5 herë origjinali
∴ R (1500Vdc) <0.67 R (1000Vdc)
Si përmbledhje, 1500VdcP e pjesës DC është rreth 0.3 herë 1000VdcP.
3) Ulni një sasi të caktuar të inxhinierisë dhe shkallës së dështimit
Për shkak të zvogëlimit të numrit të kabllove DC dhe kutive të kryqëzimit, numri i nyjeve kabllovike dhe kabllove të kutisë së bashkimit të instaluar gjatë ndërtimit do të zvogëlohet dhe këto dy pika janë të prirura të dështojnë. Prandaj, 1500Vdc mund të zvogëlojë një shkallë të caktuar të dështimit.
4) Ulja e investimeve
Rritja e numrit të përbërësve me një tel mund të ulë koston e një vat të vetëm. Dallimet kryesore janë numri i bazave të grumbullit, gjatësia e kabllit pas konvergjencës DC dhe numri i kutive të bashkimit (të centralizuar).
Në krahasim me skemën 22-vargëshe të sistemit 1000Vdc, skema 32-vargëshe e sistemit 1500Vdc mund të kursejë rreth 3.2 pikë / W për kabllot dhe themelet e grumbullit.
Analiza e disavantazheve
1) Kërkesat e rritura për pajisje
Krahasuar me sistemin 1000Vdc, voltazhi i rritur në 1500Vdc ka një ndikim të rëndësishëm në ndërprerësit, siguresat, pajisjet e mbrojtjes nga rrufeja dhe furnizimin me energji elektrike dhe vendos kërkesat më të larta për t'i rezistuar tensionit dhe besueshmërisë, dhe çmimi i njësisë së pajisjeve do të rritet relativisht .
2) Kërkesa më të larta të sigurisë
Pasi voltazhi të rritet në 1500Vdc, rreziku i prishjes elektrike rritet, duke përmirësuar kështu mbrojtjen e izolimit dhe pastrimin elektrik. Përveç kësaj, sapo të ndodhë një aksident në anën DC, ai do të përballet me probleme më serioze të zhdukjes së harkut DC. Prandaj, sistemi 1500Vdc rrit kërkesat e sistemit për mbrojtjen e sigurisë.
3) Rritja e mundësisë së efektit PID
Pasi modulet fotovoltaike të lidhen në seri, rryma e rrjedhjes e formuar midis qelizave të modulit të tensionit të lartë dhe tokës është një shkak i rëndësishëm i efektit PID. Pasi voltazhi të rritet nga 1000Vdc në 1500Vdc, është e qartë se diferenca e tensionit midis qelizës dhe tokës do të rritet, gjë që do të rrisë mundësinë e efektit PID.
4) Rritni humbjen e përputhjes
Ekziston një humbje e caktuar e përputhjes midis vargjeve fotovoltaike, e shkaktuar kryesisht nga arsyet e mëposhtme:
- Fuqia e fabrikës e moduleve të ndryshëm fotovoltaikë do të ketë një devijim prej 0 ~ 3%. Çarjet e krijuara gjatë transportimit dhe instalimit do të shkaktojnë një devijim të energjisë.
- Zbutja e pabarabartë dhe bllokimi i pabarabartë pas instalimit gjithashtu do të shkaktojë një devijim të energjisë.
- Në funksion të faktorëve të mësipërm, rritja e secilës varg nga 22 përbërës në 32 përbërës padyshim që do të rrisë humbjen e përputhjes.
- Në përgjigje të problemeve të mësipërme të 1500V, pas gati dy vjet kërkimesh dhe eksplorimesh, kompanitë e pajisjeve gjithashtu kanë bërë disa përmirësime.
Së dyti, pajisjet kryesore të sistemit fotovoltaik 1500Vdc
1. Moduli fotovoltaik
Së pari Solar, Artus, Tianhe, Yingli dhe kompani të tjera morën drejtimin në lançimin e moduleve fotovoltaike 1500Vdc.
Meqenëse termocentrali i parë në botë fotovoltaik 1500Vdc përfundoi në 2014, vëllimi i aplikimit të sistemeve 1500V ka vazhduar të zgjerohet. I nxitur nga kjo situatë, standardi IEC filloi të përfshijë specifikime të lidhura me 1500V në zbatimin e standardit të ri. Në vitin 2016, IEC 61215 (për C-Si), IEC 61646 (për filma të hollë) dhe IEC61730 janë standarde të sigurisë përbërëse nën 1500V. Këto tre standarde plotësojnë kërkesat e testimit të performancës dhe provave të sigurisë së sistemit përbërës 1500V dhe thyejnë pengesën e fundit të kërkesave 1500V, e cila promovon në masë të madhe pajtueshmërinë e standardeve të stacionit të energjisë 1500V.
Aktualisht, prodhuesit vendas të linjës së parë të Kinës kanë hedhur në treg produkte të pjekur 1500V, duke përfshirë përbërës të njëanshëm, përbërës të dyanshëm, përbërës me dy xham dhe kanë marrë çertifikim të lidhur me IEC.
Në përgjigje të problemit PID të produkteve 1500V, prodhuesit aktualë të zakonshëm marrin dy masat e mëposhtme për të siguruar që performanca PID e komponentëve 1500V dhe përbërësve konvencional 1000V të mbetet në të njëjtin nivel.
1) Duke azhurnuar kutinë e bashkimit dhe duke optimizuar modelin e paraqitjes së komponentit për të përmbushur kërkesat e distancës së zvarritjes 1500V dhe pastrimit;
2) Trashësia e materialit backplane rritet me 40% për të rritur izolimin dhe për të siguruar sigurinë e përbërësve;
Për efektin PID, secili prodhues garanton që nën sistemin 1500V, përbërësi ende garanton se zbutja e PID është më pak se 5%, duke siguruar që performanca PID e përbërësit konvencional të mbetet në të njëjtin nivel.
2 Inverter
Prodhuesit e huaj si SMA / GE / PE / INGETEAM / TEMIC në përgjithësi kanë lansuar zgjidhje 1500 inverter rreth vitit 2015. Shumë prodhues vendas të nivelit të parë kanë hedhur në treg produkte inverter bazuar në serinë 1500V, të tilla si Sungrow SG3125, seritë SUN2000HA të Huawei, etj, dhe janë të parët që lëshohen në tregun amerikan.
NB / T 32004: 2013 është një standard që produktet vendore të inverterit duhet të plotësojnë kur ato tregtohen. Shtrirja e zbatueshme e standardit të rishikuar është një inverter i lidhur me rrjetin fotovoltaik i lidhur në një qark burimi PV me një tension që nuk tejkalon 1500V DC dhe një tension të daljes AC jo më shumë se 1000V. Standardi në vetvete tashmë përfshin gamën DC 1500V dhe jep kërkesat e provës për mbitensionin e qarkut PV, pastrimin elektrik, distancën e zvarritjes, tensionin e rezistencës së frekuencës së energjisë dhe provat e tjera.
3. Kuti kombinuese
Standardet për kutinë e kombinuesit dhe secilën pajisje kryesore janë gati, dhe 1500Vdc ka hyrë në standardin e çertifikimit të kutisë së kombinuesit CGC / GF 037: 2014 "Specifikimet teknike të pajisjeve kombinuese fotovoltaike".
4 Kabllo
Aktualisht, standardi 1500V për kabllot fotovoltaike është prezantuar gjithashtu.
5. Ndërprerësi dhe mbrojtja nga rrufeja
Në industrinë fotovoltaike në epokën 1100Vdc, voltazhi i daljes së inverterit është deri në 500Vac. Mund të merrni hua sistemin standard të ndërprerësit të shpërndarjes 690Vac dhe produktet mbështetëse; nga voltazhi 380Vac në tensionin 500Vac, nuk ka asnjë problem të përputhjes së ndërprerësit. Sidoqoftë, në periudhën e hershme të vitit 2015, e gjithë industria fotovoltaike dhe shpërndarja e energjisë nuk kishte çelsin e shpërndarjes së energjisë 800Vac / 1000Vac dhe specifikime të tjera, duke rezultuar në vështirësi në mbështetjen e të gjithë produktit dhe kosto të larta mbështetëse.
Përshkrimi gjithëpërfshirës
Sistemi fotovoltaik 1500Vdc është përdorur gjerësisht jashtë shtetit dhe tashmë është një teknologji e aplikimit të pjekur në të gjithë botën.
Prandaj, pajisjet kryesore të sistemit fotovoltaik kanë arritur prodhim masiv dhe çmimi ka rënë ndjeshëm krahasuar me fazën e demonstrimit në 2016.
Aplikimi 1500Vdc në sistemin fotovoltaik
Siç u përmend më lart, sistemi fotovoltaik 1500Vdc është aplikuar jashtë vendit qysh në vitin 2014 për shkak të kostos së tij të ulët të përgjithshme dhe gjenerimit të lartë të energjisë.
Aplikimi global 1500Vdc në rastin e eksplorimit të sistemit fotovoltaik
Solari i parë njoftoi në maj 2014 se u vendos në përdorim termocentrali i parë 1500Vdc i ndërtuar në Deming, New Mexico. Kapaciteti total i stacionit të energjisë është 52MW, 34 vargje miratojnë strukturën 1000Vdc, dhe grupet e mbetura adoptojnë strukturën 1500Vdc.
SMA njoftoi në korrik 2014 se termocentrali i saj 3.2MW fotovoltaik i ndërtuar në parkun industrial Sandershauser Berg në Niestetal, Kassel, Gjermania veriore është vënë në përdorim, dhe termocentrali përdor një sistem 1500Vdc.
1500Vdc është përdorur gjerësisht në projekte me kosto të ulët
Aktualisht, LSP-ja është zhvilluar me sukses T1 + T2 Klasa B + C, Pajisja mbrojtëse e mbitensionit PV Klasa I + II SPD 1500Vdc, 1200Vdc, 1000Vdc, 600Vdc përdoren gjerësisht në gjenerimin e energjisë fotovoltaike diellore.
Aplikim në shkallë të gjerë 1500Vdc në sistemin fotovoltaik
Për herë të parë, projekti i prodhimit të energjisë fotovoltaike 257 MW i Fu An Hua Hui në Vietnam u lidh me sukses në rrjet. Të gjitha zgjidhjet e integruara inverter të tipit kontejner 1500V u përdorën për të arritur me sukses pranimin nga dizajni, ndërtimi në lidhjen e rrjetit. Projekti ndodhet në Qytetin Huahui, Qarku Fuhua, Provinca Phu An, Vietnam, dhe i përket zonave bregdetare qendrore dhe jugore. Duke marrë parasysh mjedisin gjeografik lokal dhe ekonominë e projektit, klienti i projektit më në fund zgjodhi zgjidhjen e integruar të rritjes së inverterit të tipit kontejner 1500V.
Zgjidhje e besueshme
Në demonstrimin e projektit të stacionit të energjisë fotovoltaike, klientët kanë kërkesa të rrepta për ndërtimin dhe cilësinë e produktit. Kapaciteti i instalimit të projektit në anën DC të projektit është 257 MW, i cili përbëhet nga 1032 grupe të kutive kombinuese 1500V DC, 86 grupe të invertorëve të centralizuar 1500Vdc 2.5MW, 43 grupe të transformatorëve të tensionit të mesëm 5MVA dhe zgjidhjeve të integruara të kontejnerëve për kabinetet e rrjetit unazor, duke e bërë të lehtë Instalimi dhe komisionimi mund të shkurtojë ciklin e ndërtimit dhe të ulë koston e sistemit.
Zgjidhja 1500V bashkon "teknologjinë e madhe"
Zgjidhja e integruar e rritjes së inverterit të tipit kontejner 1500V ka karakteristikat e 1500V, një grup i madh katror, raport i kapacitetit të lartë, inverter me fuqi të lartë, nxitje e integruar e inverterit, etj., Gjë që ul koston e pajisjeve të tilla si kabllot dhe kutitë e bashkimit. Ulur kostot fillestare të investimeve. Në veçanti, dizajni i raportit të kapacitetit të lartë në mënyrë efektive përmirëson shkallën e përgjithshme të shfrytëzimit të linjës së rritjes dhe vendos një raport të kapacitetit të arsyeshëm përmes aktivizimit mbi-aktiv për ta bërë sistemin LCOE optimal.
Zgjidhja 1500VDC përdoret në projekte fotovoltaike me më shumë se 900MW në Vietnam. Projekti fotovoltaik Vietnam Fu An Hua Hui 257MW është projekti më i madh i vetëm i stacionit të energjisë fotovoltaike. Si grupi i parë i projekteve të reja të demonstrimit të energjisë në Vietnam, pasi projekti të vihet në veprim, ai do të optimizojë strukturën e energjisë në Vietnam, do të lehtësojë problemin e mungesës së energjisë në Vietnamin jugor dhe do të promovojë zhvillimin ekonomik dhe shoqëror në Vietnam me një rëndësi të madhe.
A është aplikimi 1500Vdc në sistemin fotovoltaik ende larg shkallës së gjerë?
Krahasuar me sistemin fotovoltaik 1000Vdc të përdorur gjerësisht në stacionet e energjisë fotovoltaike, kërkimi i aplikimit 1500Vdc në sistemin fotovoltaik të udhëhequr nga prodhuesit e inverterit është bërë kohët e fundit një pikë e nxehtë e teknologjisë së industrisë.
Easyshtë e lehtë të kesh pyetje si kjo:
Pse të rritet voltazhi nga 1000Vdc në 1500Vdc?
Me përjashtim të inverterit, a mund t’i rezistojnë pajisjet e tjera elektrike tensionit të lartë prej 1500Vdc?
A po përdor dikush tani sistemin 1500Vdc? Si është efekti?
Avantazhet dhe disavantazhet teknike të aplikimit 1500Vdc në sistemin fotovoltaik
1. Analiza e përparësisë
1) Zvogëloni përdorimin e kutive të kombinuesve dhe kabllove DC. Çdo varg i një sistemi 1000Vdc është zakonisht 22 përbërës, ndërsa secila varg i një sistemi 1500VDC mund të lejojë 32 përbërës. Merrni si shembull një njësi të gjenerimit të energjisë 265MW modul 1W,
Sistemi 1000Vdc: 176 vargje fotovoltaike dhe 12 kuti kombinuese;
Sistemi 1500Vdc: 118 vargje fotovoltaike dhe 8 kuti kombinuese;
Prandaj, sasia e kabllove DC nga modulet fotovoltaike në kutinë e kombinuesit është rreth 0.67 herë, dhe sasia e kabllove DC nga kutia e kombinuesit në inverter është rreth 0.5 herë.
2) Zvogëloni humbjen e linjës DC lossP humbja = kabllo I2R I = P / U
∴U rritet me 1.5 herë becomes I bëhet (1 / 1.5) loss Humbja e P bëhet 1 / 2.25
Për më tepër, kabllo R = ρL / S, L kablli DC bëhet 0.67, 0.5 herë nga origjinali
Kabllo ∴R (1500Vdc) kabllo <0.67R (1000Vdc)
Në përmbledhje, humbja 1500VdcP e pjesës DC është rreth 0.3 herë e humbjes 1000VdcP.
3) Ulni një sasi të caktuar të inxhinierisë dhe shkallës së dështimit
Ndërsa numri i kabllove DC dhe kutive të kombinatorëve zvogëlohet, numri i nyjeve kabllovike dhe instalimeve elektrike të kutisë së kombinatorit do të zvogëlohen dhe këto dy pika janë të prirura për dështim. Prandaj, 1500Vdc mund të zvogëlojë një shkallë të caktuar të dështimit.
2. analiza e disavantazheve
1) Rritja e kërkesave për pajisje Krahasuar me një sistem 1000Vdc, rritja e tensionit në 1500Vdc ka një ndikim të rëndësishëm në ndërprerësit, siguresat, mbajtësit e rrufesë dhe ndërprerjen e furnizimit me energji, dhe paraqet kërkesat e tensionit dhe besueshmërisë më të lartë. përmirësohen
2) Kërkesa më të larta të sigurisë Pas rritjes së tensionit në 1500Vdc, rreziku i prishjes dhe shkarkimit elektrik rritet në mënyrë që mbrojtja e izolimit dhe pastrimi elektrik të përmirësohen. Përveç kësaj, nëse ndodh një aksident në anën DC, ai do të përballet me një problem më serioz të shuarjes së harkut DC. Prandaj, sistemi 1500Vdc ngre kërkesat e sistemit për mbrojtjen e sigurisë.
3) Rritja e efektit të mundshëm PID Pas lidhjes së moduleve PV në seri, rryma e rrjedhjes e formuar midis qelizave të moduleve të tensionit të lartë dhe tokës është një arsye e rëndësishme për efektin PID (për një shpjegim të hollësishëm, ju lutemi përgjigjeni në "103 " në sfond). Pasi voltazhi të rritet nga 1000Vdc në 1500Vdc, është e qartë se diferenca e tensionit midis çipit të baterisë dhe tokës do të rritet, gjë që do të rrisë mundësinë e efektit PID.
4) Rritja e humbjes së përputhjes Ekziston një humbje e caktuar e përputhjes midis vargjeve fotovoltaike, e cila është shkaktuar kryesisht nga arsyet e mëposhtme:
Fuqia e fabrikës e moduleve të ndryshëm fotovoltaikë do të ketë një devijim prej 0 ~ 3%.
Çarjet e fshehura të formuara gjatë transportimit dhe instalimit do të shkaktojnë devijim të energjisë
Zbutja e pabarabartë dhe mbrojtja e pabarabartë pas instalimit gjithashtu do të shkaktojë një devijim të energjisë.
Në funksion të faktorëve të mësipërm, rritja e secilës varg nga 22 përbërës në 32 përbërës padyshim që do të rrisë humbjen e përputhjes.
3. Analiza gjithëpërfshirëse Në analizën e mësipërme, sa 1500Vdc mund të krahasohet me 1000Vdc mund të përmirësojë performancën e kostos dhe nevojiten llogaritjet e mëtejshme.
Hyrje: Krahasuar me sistemin fotovoltaik 1000Vdc i përdorur gjerësisht në termocentralet fotovoltaike, kërkimi i aplikimit 1500Vdc në sistemin fotovoltaik të udhëhequr nga prodhuesit e inverterit është bërë një zonë e nxehtë e teknologjisë së industrisë kohët e fundit. Atëherë lehtë mund të kemi pyetje të tilla.
Së dyti, pajisjet kryesore të sistemit fotovoltaik në 1500Vdc
1) Modulet fotovoltaike Aktualisht, FirstSolar, Artes, Trina, Yingli dhe kompani të tjera kanë lansuar module fotovoltaike 1500Vdc, përfshirë modulet konvencionale dhe modulet xham të dyfishtë.
2) Invertori Aktualisht, prodhuesit e zakonshëm kanë hedhur invertorë 1500Vdc me një kapacitet prej 1MVA M 4MVA, të cilat janë aplikuar në termocentralet demonstrues. Niveli i tensionit prej 1500Vdc është mbuluar nga standardet përkatëse të IEC.
3) Standardet për kutitë e kombinatorëve dhe përbërësit e tjerë kryesorë Kutitë kombinuese dhe përbërësit kryesorë janë përgatitur dhe 1500Vdc ka hyrë në standardin e çertifikimit të kutisë së kombinatorit CGC / GF037: 2014 "Specifikimet teknike për pajisjet e kombinuara fotovoltaike"; 1500Vdc është sqaruar nga shumica e standardeve IEC se i përkasin kategorisë së direktivave të tensionit të ulët, siç janë standardet e ndërprerësit IEC61439-1 dhe IEC60439-1, siguresat speciale fotovoltaike IEC60269-6, dhe pajisjet speciale fotovoltaike të mbrojtjes nga rrufeja EN50539-11 / -12 .
Sidoqoftë, meqenëse sistemi fotovoltaik 1500Vdc është ende në fazën e demonstrimit dhe kërkesa e tregut është e kufizuar, pajisjet e sipërpërmendura nuk kanë filluar ende prodhimin masiv.
Aplikimi 1500Vdc në sistemin fotovoltaik
1. Centrali Diellor Macho Springs
Firstsolar njoftoi në maj 2014 që termocentrali i parë 1500Vdc i përfunduar në Deming, NewMexico u vu në përdorim. Kapaciteti total i stacionit të energjisë është 52MW, 34 vargje përdorin strukturën 1000Vdc, dhe grupet e mbetura përdorin strukturën 1500Vdc.
SMA njoftoi në korrik 2014 se është hedhur në përdorim termocentrali i saj fotovoltaik 3.2MW në Sandershauser Bergindustrialpark, një park industrial në Niestetal, Kassel, Gjermania veriore. Termocentrali përdor një sistem 1500Vdc.
2. Rastet e aplikimit në Kinë
Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud Projekti Fotovaltaik 30MW
Në janar 2016, projekti i parë i brendshëm i sistemit të prodhimit të energjisë fotovoltaike 1500Vdc, projekti i gjenerimit të energjisë të lidhur me rrjetin fotovoltaik Golmud Sunshine Qiheng New Energy Golmud 30MW, u lidh zyrtarisht me rrjetin për prodhimin e energjisë, duke shënuar që sistemi fotovoltaik vendas 1500Vdc ka hyrë në të vërtetë faza aktuale e aplikimit të demonstrimit.
Zhvillimi i produkteve fotovoltaike të lidhura me 1500V është tashmë një trend
Komponentët fotovoltaikë dhe pajisjet elektrike në sistemet aktuale fotovoltaike diellore janë projektuar dhe prodhuar bazuar në kërkesat e tensionit DC prej 1000V. Në mënyrë që të arrihet një rendiment më i mirë i sistemeve fotovoltaike, urgjentisht nevojitet një përparim në rastin e zvogëlimit të subvencioneve fotovoltaike për kostot dhe efikasitetin e tij të gjenerimit të energjisë. Prandaj, zhvillimi i produkteve fotovoltaike të lidhura me 1500V është bërë një trend. 1500V komponentë të tensionit të lartë dhe pajisjet elektrike mbështetëse nënkuptojnë kosto më të ulëta të sistemit dhe efikasitet më të lartë të gjenerimit të energjisë. Futja e kësaj pajisjeje dhe teknologjie të re mund të bëjë që industria fotovoltaike gradualisht të heqë qafe varësinë nga subvencionet dhe të arrijë barazinë e aksesit on-line në një datë të hershme. Kërkesat 1500V për modulet diellore fotovoltaike, invertorët, kabllot, kutitë e kombinatorëve dhe optimizimin e sistemit ”
Pajisjet kryesore përkatëse të sistemit 1500V janë treguar më lart. Kërkesat e 1500V për secilën pajisje gjithashtu kanë ndryshuar në përputhje me rrethanat:
Komponenti 1500V
• Ndryshohet faqosja e përbërësve, gjë që kërkon distancë më të lartë të zvarritjes së përbërësve;
• Ndryshimet e materialit përbërës, duke rritur materialin dhe kërkesat e testimit për aeroplanin prapa;
• Kërkesat e rritura të provës për izolimin e përbërësit, rezistencën e tensionit, rrjedhjen e lagësht dhe impulsin;
• Kostoja e përbërësit është në thelb e ulët dhe performanca është përmirësuar;
• Aktualisht ekzistojnë standarde IEC për përbërësit e sistemit 1500Vdc. Të tilla si IEC 61215 / IEC 61730;
• Komponentët e sistemit 1500Vdc të prodhuesve të zakonshëm kanë kaluar çertifikimet përkatëse dhe testet e performancës PID.
Kabllo DC 1500V
• Ekzistojnë ndryshime në izolimin, trashësinë e mbështjellësit, eliptikësinë, rezistencën e izolimit, shtrirjen termike, spërkatjen me kripë dhe provën e rezistencës ndaj tymit dhe provën e djegies së rrezes.
Kutia kombinuese 1500V
• Kërkesat e provës për largësinë elektrike dhe distancën e zvarritjes, tensionin e frekuencës së energjisë dhe rezistencën e impulsit ndaj tensionit dhe izolimit;
• Ekzistojnë ndryshime në rrufepritësit, ndërprerësit, siguresat, telat, burimet vetëlëndësuese, diodat anasjelltas dhe lidhësit;
• Standardet për kutitë e kombinuesve dhe përbërësit kryesorë janë vendosur.
Inverter 1500V
• Arrestuesit e rrufesë, ndërprerësit, siguresat dhe furnizimi me rrymë elektrike janë të ndryshëm;
• Izolimi, pastrimi elektrik dhe shkarkimi i prishjeve të shkaktuara nga ngritja e tensionit;
• Niveli i tensionit 1500V është mbuluar nga standardet përkatëse të IEC.
Sistemi 1500V
Në hartimin e vargjeve të sistemit 1500V, përbërësit e secilit varg të sistemit 1000V dikur ishin 18-22, dhe tani sistemi 1500V do të rrisë shumë numrin e përbërësve në seri në 32-34, duke i bërë vargjet e shumëfishta më pak dhe duke u bërë një realiteti.
Sistemi aktual i gjenerimit të energjisë fotovoltaike, tensioni nga ana DC 450-1000V, voltazhi nga ana AC 270-360V; Sistemi 1500V, numri i komponentëve të një vargu të vetëm është rritur me 50%, voltazhi nga ana DC 900-1500V, nga ana AC 400-1000V, jo vetëm humbja e vijës anësore DC zvogëlohet Humbja e linjës në anën AC ka rënë ndjeshëm. Kërkesat 1500V për komponentët, invertorët, kabllot, kutitë e kombinuesve dhe optimizimin e sistemit ”
Sa i përket invertorëve, invertorët e centralizuar 1MW janë përdorur në të kaluarën, dhe tani ata mund të zgjerohen në invertorë 2.5MW pasi përdorin një sistem 1500V; dhe voltazhi nominal i anës AC rritet. Invertorë me të njëjtën fuqi dhe anën AC Rryma e zvogëluar e daljes ndihmon në uljen e kostos së inverterit.
Përmes llogaritjeve gjithëpërfshirëse, pas përmirësimit teknik të sistemit 1500V, kostoja e përgjithshme e sistemit mund të ulet me rreth 2 cent, dhe efikasiteti i sistemit mund të përmirësohet me 2%. Kështu që aplikimi i sistemit 1500V ndihmon shumë për të ulur koston e sistemit.
Duke përdorur një sistem 1500V, numri i përbërësve në seri rritet, numri i lidhjeve paralele zvogëlohet, numri i kabllove zvogëlohet dhe numri i kombinuesve dhe invertorëve zvogëlohet. Tensioni rritet, humbja zvogëlohet dhe efikasiteti përmirësohet. Ngarkesa e reduktuar e instalimit dhe mirëmbajtjes gjithashtu ul kostot e instalimit dhe mirëmbajtjes. Kjo mund të zvogëlojë koston e vlerës së energjisë elektrike LCOE.
Trendi i madh! Sistemi fotovoltaik 1500V përshpejton ardhjen e epokës së paritetit
Në vitin 2019, me ndryshimet në politikat fotovoltaike, industria po bën oferta për të ulur koston e energjisë elektrike dhe është një prirje e pashmangshme të shkosh drejt një aksesi të përballueshëm në Internet. Prandaj, inovacioni teknologjik është përparimi, ulja e kostos së energjisë elektrike dhe zvogëlimi i varësisë nga subvencionet është bërë një drejtim i ri për zhvillimin e shëndetshëm të industrisë fotovoltaike. Në të njëjtën kohë, Kina, si prodhuesi kryesor në botë i industrisë fotovoltaike, ka ndihmuar shumicën e vendeve për të arritur barazinë në internet, por është akoma disa larg nga barazia në Internet për arsye të ndryshme.
Arsyeja kryesore pse tregu fotovoltaik jashtë shtetit mund të arrijë barazi është se përveç përparësive të Kinës për sa i përket financimit, tokës, aksesit, ndriçimit, çmimeve të energjisë elektrike, etj, pika më e rëndësishme dhe mësimet e nxjerra është se ata janë relativisht i përparuar Për shembull, një sistem fotovoltaik me një tension prej 1500V. Aktualisht, produktet e lidhura me nivelin e tensionit 1500V janë bërë zgjidhja kryesore për tregun fotovoltaik jashtë shtetit. Prandaj, fotovoltaikët e brendshëm duhet të përqendrohen gjithashtu në inovacionin në nivelin e sistemit, të përshpejtojnë aplikimin e 1500V dhe teknologjive të tjera të përparuara, të realizojnë uljen e kostos, efikasitetin dhe përmirësimin e cilësisë së stacioneve të energjisë dhe të promovojnë në mënyrë gjithëpërfshirëse industrinë fotovoltaike për të ecur drejt epokës së barazisë.
Vala 1500V ka përfshirë botën
Sipas raportit të IHS, përdorimi i parë i propozuar i sistemit 1500V daton që nga viti 2012. Deri në vitin 2014, FirstSolar investoi në termocentralin e parë fotovoltaik 1500V. Sipas llogaritjes së FirstSolar: Stacioni elektrik fotovoltaik 1500V zvogëlon numrin e qarqeve paralele duke rritur numrin e moduleve fotovoltaike të serive; zvogëlon numrin e kutive të bashkimit dhe kabllove; në të njëjtën kohë, kur voltazhi rritet, humbja e kabllit zvogëlohet më tej dhe efikasiteti i gjenerimit të energjisë në sistem përmirësohet.
Në vitin 2015, prodhuesi kryesor i Kinës inverter Sunshine Power mori drejtimin në promovimin e zgjidhjeve të sistemit bazuar në projektin e inverterit 1500V në industri, por sepse përbërësit e tjerë mbështetës nuk kanë formuar një zinxhir të plotë industrial në Kinë, dhe kompanitë e investimeve kanë vetëdije të kufizuar për këtë, Në vend që t'i jepte përparësi zgjerimit jashtë shtetit pas një promovimi të brendshëm në shkallë të gjerë, ajo së pari "pushtoi" botën dhe më pas u kthye në tregun kinez.
Nga perspektiva e tregut global, sistemi 1500V është bërë një kusht i domosdoshëm për projekte të mëdha fotovoltaike për të ulur kostot dhe për të rritur efikasitetin. Në vendet me çmime të ulëta të energjisë elektrike si India dhe Amerika Latine, stacionet e energjisë në shkallë të gjerë fotovoltaike janë pothuajse të gjithë duke miratuar skema të ofertës 1500V; vendet me tregje të zhvilluar të energjisë në Evropë dhe Shtetet e Bashkuara kanë kaluar tensionin DC nga 1000V sisteme fotovoltaike në 1500V; tregjet në zhvillim si Vietnami dhe Lindja e Mesme kanë hyrë drejtpërdrejt në sistemet 1500V. Vlen të përmendet se projekti fotovoltaik i nivelit GW 1500 volt përdoret në të gjithë botën dhe ka vendosur në mënyrë të përsëritur një rekord global me çmime ultra të ulta të energjisë elektrike në rrjet.
Në Shtetet e Bashkuara, kapaciteti i instaluar i pajisjeve 1500Vdc në 2016 përbënte 30.5%. Deri në vitin 2017, ai ishte dyfishuar në 64.4%. Pritet që ky numër të arrijë 84.20% në vitin 2019. Sipas kompanisë lokale EPC: “Çdo termocentral i ri 7GW çdo vit përdor 1500V. Për shembull, stacioni i parë elektroenergjetik me shkallë të gjerë tokësore në Wyoming, i cili sapo është lidhur me rrjetin, përdor një zgjidhje të centralizuar të inverterit të energjisë së dritës së diellit 1500V.
Sipas vlerësimeve, krahasuar me një sistem 1000V, ulja e kostos dhe rritja e efikasitetit prej 1500V reflektohen kryesisht në:
1) Numri i përbërësve të lidhur në seri është rritur nga 24 blloqe / varg në 34 blloqe / varg, duke zvogëluar numrin e vargjeve. Përkatësisht, konsumi i kabllove fotovoltaike është ulur me 48%, dhe kostoja e pajisjeve të tilla si kutitë e kombinuesve është ulur gjithashtu me rreth 1/3, dhe kostoja është ulur me rreth 0.05 juan / Wp;
2) Rritja e numrit të përbërësve në seri zvogëlon koston e sistemit të mbështetjes, themelimit të grumbullit, ndërtimit dhe instalimit me rreth 0.05 juan / Wp;
3) Tensioni i lidhur me rrjetin AC të sistemit 1500V rritet nga 540V në 800V, pikat e lidhura me rrjetin zvogëlohen dhe humbjet e sistemit anësor AC dhe DC mund të zvogëlohen me 1 ~ 2%.
4) Sipas rastit të pjekur të tregut jashtë shtetit, kapaciteti optimal i një nën-grupi të vetëm mund të projektohet të jetë 6.25MW në sistemet 1500V, dhe madje deri në 12.5MW në disa zona. Duke rritur kapacitetin e një nën-grupi të vetëm, kostoja e pajisjeve AC të tilla si transformatorët mund të ulet.
Prandaj, krahasuar me sistemin tradicional 1000V, sistemi 1500V mund të ulë koston me 0.05 ~ 0.1 juan / Wp, dhe gjenerimi aktual i energjisë mund të rritet me 1 ~ 2%.
Shumëzimi me tregun e brendshëm të sistemit "potencial" 1500Vdc
Krahasuar me tregun ndërkombëtar, në vitet e para të industrisë kineze fotovoltaike, për shkak të zinxhirit të furnizimit të papjekur të industrisë së teknologjisë, sistemi 1500V filloi vonë dhe zhvillimi i tij ishte i ngadaltë. Vetëm disa kompani kryesore si Sunshine Power kanë përfunduar R & D dhe çertifikimin. Por me ngritjen e sistemit 1500V në një shkallë globale, tregu i brendshëm e ka përfituar atë dhe ka arritur rezultate të mira në zhvillimin dhe inovacionin e sistemeve dhe aplikacioneve 1500V:
- Në korrik 2015, invertori i parë i centralizuar 1500V i zhvilluar dhe prodhuar nga Sunshine Power në Kinë përfundoi me sukses provën e lidhjes në rrjet dhe hapi preludin e teknologjisë 1500V në tregun e brendshëm.
- Në janar 2016, projekti i parë i demonstrimit të sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike 1500V u lidh me rrjetin për prodhimin e energjisë.
- Në qershor 2016, në projektin e parë të brendshëm drejtues Datong, invertorët e centralizuar 1500V u aplikuan në grupe.
- Në gusht 2016, Sunshine Power mori drejtimin në lançimin e inverterit të parë në botë me tela 1500V, duke rritur më tej konkurrencën ndërkombëtare të invertorëve fotovoltaikë të brendshëm.
Në të njëjtin vit, projekti i parë i krahasimit të sistemit fotovoltaik 1500V të Kinës u lidh zyrtarisht me rrjetin për prodhimin e energjisë në Golmud, Qinghai, duke shënuar që sistemi fotovoltaik vendas 1500Vdc ka filluar të hyjë në fushën e zbatimit praktik. Kapaciteti total i instaluar i termocentralit është 30MW. Sunshine Power ofron një seri të plotë të zgjidhjeve për këtë projekt, duke zvogëluar koston e investimit kabllor me 20%, koston prej 0.1 juan / Wp, dhe duke ulur shumë humbjet e linjës anësore AC dhe DC dhe humbjet e mbështjelljes anësore të tensionit të ulët të transformatorit.
1500V është bërë rrjedha kryesore e tregut global
Sistemi 1500V, i cili ka si uljen e kostos, ashtu edhe efikasitetin, gradualisht është bërë zgjedhja e parë për termocentralet e mëdha tokësore. Lidhur me zhvillimin e ardhshëm të sistemeve 1500V, IHS parashikon që pjesa e invertorëve 1500V do të vazhdojë të rritet në 74% në 2019 dhe do të rritet në 84% në 2020, duke u bërë rrjedha kryesore e industrisë.
Nga perspektiva e kapacitetit të instaluar 1500V, ajo ishte vetëm 2GW në 2016 dhe tejkaloi 30GW në 2018. Ajo ka arritur një rritje prej më shumë se 14 herë në vetëm dy vjet, dhe pritet të ruajë një trend të qëndrueshëm të rritjes me shpejtësi të lartë. Pritet që dërgesat kumulative në 2019 dhe 2020 do të jenë Shuma do të kalojë 100GW. Për ndërmarrjet kineze, Sunshine Power ka instaluar më shumë se 5GW invertorë 1500V në të gjithë botën dhe ka në plan të lëshojë tela më të avancuar të serive 1500V dhe invertorë të centralizuar në 2019 për të përmbushur kërkesën e instaluar në rritje të shpejtë të tregut.
Rritja e tensionit DC në 1500V është një ndryshim i rëndësishëm në uljen e kostove dhe rritjen e efikasitetit, dhe tani është bërë zgjidhja kryesore për zhvillimin ndërkombëtar fotovoltaik. Me epokën e rënies së subvencioneve dhe barazisë në Kinë, sistemi 1500V do të përdoret gjithashtu gjithnjë e më gjerësisht në Kinë, duke përshpejtuar ardhjen e epokës gjithëpërfshirëse të barazisë së Kinës
Analiza ekonomike e sistemit fotovoltaik 1500V
Nga 2018, pavarësisht nga jashtë ose vendas, proporcioni i aplikimit të sistemit 1500V po bëhet gjithnjë e më i madh. Sipas statistikave të IHS, vëllimi i aplikimit prej 1500V për termocentralet e mëdha tokësore të huaja në vendet e huaja tejkaloi 50% në 2018; sipas statistikave paraprake, midis grupit të tretë të garuesve të parë në 2018, përqindja e aplikacioneve 1500V ishte midis 15% dhe 20%.
A mundet që sistemi 1500V të ulë në mënyrë efektive koston e energjisë elektrike për projektin? Ky punim bën një analizë krahasuese të ekonomisë së dy niveleve të tensionit përmes llogaritjeve teorike dhe të dhënave aktuale të rasteve.
I. Skema themelore e projektimit
Në mënyrë që të analizohet niveli i kostos së aplikimit 1500Vdc në sistemin fotovoltaik, përdoret një skemë konvencionale e projektimit për të krahasuar koston e projektit me koston tradicionale të sistemit 1000V.
1. premisë llogaritëse
1) Stacioni i energjisë tokësore, terreni i rrafshët, kapaciteti i instaluar nuk është i kufizuar nga sipërfaqja e tokës;
2) Temperatura ekstreme dhe temperatura jashtëzakonisht e ulët e vendit të projektit do të merren parasysh sipas 40 ℃ dhe -20.
3) Parametrat kryesorë të përbërësve dhe invertorëve të zgjedhur janë treguar në tabelën më poshtë.
2. Skema themelore e dizajnit
1) Skema e dizajnit të serisë 1000V
22 module fotovoltaike të dyanshme 310 6.82W formojnë një degë 2kW, 240 degë formojnë një rrjet katror, 120 degë gjithsej 20 vargje katrore dhe futen në 75 invertorë 1.09kW (15 herë shpërndarja e tepërt në anën DC, fitimi në anën e pasme) 1.25%, është 1.6368 herë mbi-provizion) për të formuar një njësi të prodhimit të energjisë XNUMXMW.
Komponenti është instaluar horizontalisht në përputhje me 4 * 11, dhe kllapat fikse me dy postime përpara dhe të pasme.
2) Skema e dizajnit të serisë 1500V
34 module fotovoltaike të dyanshme 310W formojnë një degë 10.54kW, 2 degë formojnë një matricë katrore, 324 degë kanë gjithsej 162 vargje katrore dhe janë instaluar 18 invertorë 175kW (1.08 herë shpërndarja e tepërt në anën DC, fitoni në mbrapa Duke marrë parasysh 15%, është 1.25 herë mbi-provizion) për të formuar një njësi gjenerimi të energjisë 3.415MW.
Komponenti është instaluar horizontalisht në përputhje me 4 * 17, dhe kllapat fikse me dy postime përpara dhe të pasme.
Së dyti, ndikimi i 1500V në investimin fillestar
Sipas skemës së projektimit më sipër, një analizë krahasuese e sasisë dhe kostos së inxhinierisë të sistemit 1500V dhe sistemit tradicional 1000V është si më poshtë.
Tabela 3: Përbërja e investimeve të sistemit 1000V
Tabela 4: Përbërja e investimeve të sistemit 1500V
Përmes analizës krahasuese, është zbuluar se në krahasim me sistemin tradicional 1000V, sistemi 1500V kursen rreth 0.1 juan / W të kostos së sistemit.
Së treti, ndikimi i 1500V në prodhimin e energjisë
Premisa e llogaritjes:
Duke përdorur të njëjtët përbërës, nuk do të ketë ndryshim në prodhimin e energjisë për shkak të ndryshimeve në përbërësit; duke supozuar një terren të rrafshët, nuk do të ketë mbyllje të hijeve për shkak të ndryshimeve të terrenit;
Dallimi në prodhimin e energjisë bazohet kryesisht në dy faktorë: humbja e mospërputhjes midis përbërësve dhe telave, humbja e linjës DC dhe humbja e linjës AC.
1. mospërputhja e humbjes midis përbërësve dhe vargjeve
Numri i përbërësve të serive të një dege të vetme është rritur nga 22 në 34. Për shkak të devijimit të energjisë prej ± 3W midis përbërësve të ndryshëm, humbja e energjisë midis përbërësve të sistemit 1500V do të rritet, por nuk mund të llogaritet në mënyrë sasiore.
Numri i shtigjeve të hyrjes së një invertori të vetëm është rritur nga 12 në 18, por numri i shtigjeve gjurmuese MPPT i inverterit është rritur nga 6 në 9 për të siguruar që 2 degë të korrespondojnë me 1 MPPT. Humbja e MPPT nuk rritet.
2. Humbja e linjës DC dhe AC
Formula e llogaritjes së humbjes së linjës
Humbja Q = I2R = (P / U) 2R = ρ (P / U) 2 (L / S)
1) Llogaritja e humbjes së linjës DC
Tabela: Raporti i humbjes së linjës DC të një dege të vetme
Përmes llogaritjeve teorike të mësipërme, zbulohet se humbja e linjës DC të sistemit 1500V është 0.765 herë më e madhe se ajo e sistemit 1000V, e cila është ekuivalente me zvogëlimin e humbjes së linjës DC me 23.5%.
2) Llogaritja e humbjes së linjës AC
Tabela: Raporti i humbjes së linjës AC të një invertori të vetëm
Sipas llogaritjeve teorike të mësipërme, është gjetur se humbja e linjës DC të sistemit 1500V është 0.263 herë më e madhe se ajo e sistemit 1000V, e cila është ekuivalente me zvogëlimin e humbjes së linjës AC me 73.7%.
3) Të dhënat aktuale të çështjes
Meqenëse humbja e mospërputhjes midis komponentëve nuk mund të llogaritet në mënyrë sasiore, dhe mjedisi aktual është më i përgjegjshëm, rasti aktual do të përdoret për shpjegime të mëtejshme.
Ky artikull përdor të dhënat aktuale të gjenerimit të energjisë në grupin e tretë të një projekti kontrabandist. Koha e mbledhjes së të dhënave është nga maji deri në qershor 2019, gjithsej 2 muaj të dhëna.
Tabela: Krahasimi i gjenerimit të energjisë midis sistemeve 1000V dhe 1500V
Nga tabela e mësipërme, mund të zbulohet se në të njëjtin vend të projektit, duke përdorur të njëjtët përbërës, produktet e prodhuesve të inverterëve dhe të njëjtën metodë të instalimit të kllapave, gjatë majit deri në qershor 2019, orët e gjenerimit të energjisë në sistemin 1500V ishin 1.55% më e lartë se sistemi 1000V.
Mund të shihet se megjithëse rritja e numrit të përbërësve të një vargu të vetëm do të rrisë humbjen e mospërputhjes midis përbërësve sepse mund të zvogëlojë humbjen e linjës DC me rreth 23.5% dhe humbjen e linjës AC me rreth 73.7%, sistemi 1500V mund të rrisë gjenerimi i energjisë së projektit.
Së katërti, një analizë gjithëpërfshirëse
Përmes analizës së mësipërme, mund të zbulojmë se krahasuar me sistemin tradicional 1000V, sistemin 1500V,
1) Mund të kursejë rreth 0.1 juan / W koston e sistemit;
2) Megjithëse rritja e numrit të përbërësve të një vargu të vetëm do të rrisë humbjen e mospërputhjes midis përbërësve, por për shkak se mund të zvogëlojë humbjen e linjës DC me rreth 23.5% dhe humbjen e linjës AC me rreth 73.7%, sistemi 1500V do të rrisë gjenerimi i energjisë së projektit.
Prandaj, aplikimi 1500Vdc në sistemin fotovoltaik kostoja e energjisë mund të ulet në një masë të caktuar.
Sipas Dong Xiaoqing, president i Institutit të Inxhinierisë së Energjisë Hebei, më shumë se 50% e skemave të projektimit të projektit fotovoltaik të përfunduar nga instituti zgjodhën 1500V; pritet që pjesa kombëtare 1500V e termocentraleve në 2019 do të arrijë rreth 35%; do të rritet më tej në vitin 2020.
IHS Markit, një agjensi e njohur ndërkombëtare e konsulencës, dha një parashikim më optimist. Në raportin e tyre të analizës globale të tregut fotovoltaik 1500V, ata theksuan se shkalla globale e termocentralit fotovoltaik 1500V do të kalonte 100GW në dy vitet e ardhshme.
Figura: Parashikimi i përqindjes së 1500V në termocentralet globale të energjisë
Pa dyshim, ndërsa procesi i de-subvencionimit të industrisë fotovoltaike globale përshpejtohet, dhe ndjekja përfundimtare e kostos së energjisë elektrike, 1500V, si një zgjidhje teknike që mund të ulë koston e energjisë elektrike, do të përdoret gjithnjë e më shumë.
