1500Vdc在光伏系统中的应用


降低成本,提高效率一直是电工人们努力的方向

1500Vdc在光伏系统中的应用-太阳能的优势

1500VDC趋势与奇偶校验系统的必然选择

降低成本和提高效率一直是电工人们努力的方向。 其中,技术创新的作用至关重要。 2019年,随着中国的加速补贴,1500Vdc寄予厚望。

根据研究与分析机构IHS的数据,1500Vdc系统于2012年首次提出,FirstSolar在1500年投资了世界上第一座2014Vdc光伏电站。2016年1500月,国内第一个30Vdc示范项目格尔木阳光启恒新能源格尔木1500MW光伏发电项目正式并网发电,标志着光伏系统中的2018Vdc国内应用已真正进入大规模实际示范应用阶段。 两年后的1500年,2018Vdc技术已在国际和国内大规模应用。 在0.31年开始建设的第三批国内领先项目中,投标价格最低(1500元/ kWh)的Golmud项目,GCL Delingha和Chint Baicheng项目均采用1000Vdc技术。 与传统的11500Vdc光伏系统相比,XNUMXVdc在光伏系统中的应用近来得到了广泛的应用。 然后我们可以很容易地遇到这样的问题:

为什么要将电压从1000Vdc增加到1500Vdc?

除逆变器外,其他电气设备还能承受1500Vdc的高压吗?
使用后1500Vdc系统的效能如何?

1. 1500Vdc在光伏系统中应用的技术优缺点

优势分析

1)减少接线盒和直流电缆的数量
在《光伏电站设计规范(GB 50797-2012)》中,光伏组件和逆变器的匹配应符合以下公式:根据以上公式和组件的相关参数,1000Vdc系统的每一串通常由22个组件组成,而1500Vdc系统的每个串可允许32个组件。

以一个285W的模块2.5MW发电单元和串式逆变器为例,1000Vdc系统:
408根光伏线,816对桩基
34台75kW串列逆变器

1500Vdc系统:
280组光伏组串
700对桩基
14台75kW串式逆变器

随着减少串的数量,将减少组件之间连接的直流电缆以及串和逆变器之间的交流电缆的数量。

2)减少直流线损
∵P = IRI = P / U
∴U增加1.5倍→I变为(1 / 1.5)→P变为1 / 2.25
∵R =ρL/ S DC电缆L变为0.67,是原始值的0.5倍
∴R(1500Vdc)<0.67 R(1000Vdc)
总之,DC部分的1500VdcP约为0.3VdcP的1000倍。

3)减少一定数量的工程和故障率
由于减少了直流电缆和接线盒的数量,因此在施工过程中安装的电缆接头和接线盒接线的数量将减少,并且这两点很容易发生故障。 因此,1500Vdc可能会降低一定的故障率。

4)减少投资
增加单弦组件的数量可以降低单瓦的成本。 主要区别是桩基础的数量,直流会聚后电缆的长度以及接线盒(集中式)的数量。

相对于22Vdc系统的1000串方案,32Vdc系统的1500串方案可为电缆和桩基节省大约3.2点/ W。

劣势分析

1)设备需求增加
与1000Vdc系统相比,提高到1500Vdc的电压对断路器,熔断器,防雷设备和开关电源有重大影响,并对耐压和可靠性提出了更高的要求,并且设备的单价会相对提高。

2)更高的安全要求
电压增加到1500Vdc后,电击穿的风险增加,从而改善了绝缘保护和电气间隙。 另外,一旦直流侧发生事故,将面临更严重的直流灭弧问题。 因此,1500Vdc系统增加了系统的安全保护要求。

3)增加PID效应的可能性
光伏模块串联连接后,高压模块的电池与地面之间形成的泄漏电流是PID效应的重要原因。 电压从1000Vdc增加到1500Vdc后,很明显,电池与地面之间的电压差会增加,这会增加PID效应的可能性。

4)增加匹配损失
光伏串之间存在一定的匹配损失,这主要是由于以下原因造成的:

  • 不同光伏模块的出厂功率会有0〜3%的偏差。 在运输和安装过程中形成的裂纹会导致功率偏差。
  • 安装后衰减不均匀和阻塞不均匀也会导致功率偏差。
  • 鉴于上述因素,将每个字符串从22个组件增加到32个组件将明显增加匹配损耗。
  • 针对上述1500V问题,经过近两年的研究和探索,设备公司也做出了一些改进。

二,1500Vdc光伏系统核心设备

1.光伏模块
First Solar,Artus,Tianhe,Yingli等公司率先推出了1500Vdc光伏模块。

自1500年建成世界第一座2014Vdc光伏电站以来,1500V系统的应用量一直在不断扩大。 在这种情况下,IEC标准开始将1500V相关规范纳入新标准的实施中。 2016年,IEC 61215(用于C-Si),IEC 61646(用于薄膜)和IEC61730是低于1500V的组件安全标准。 这三个标准补充了1500V组件系统的性能测试和安全测试要求,并突破了1500V要求的最后障碍,这极大地促进了1500V电站标准的符合性。

目前,中国国内一线制造商已经推出了成熟的1500V产品,包括单面组件,双面组件,双层玻璃组件,并获得了IEC相关认证。

针对1500V产品的PID问题,当前主流制造商采取以下两种措施来确保1500V组件和常规1000V组件的PID性能保持在同一水平。

1)通过升级接线盒并优化组件布局设计,以满足1500V爬电距离和电气间隙要求;
2)将背板材料的厚度增加40%,以增强绝缘并确保组件的安全性;

为了获得PID效果,每个制造商都保证在1500V系统下,该组件仍保证PID衰减小于5%,从而确保常规组件的PID性能保持在同一水平。

2.变频器
SMA / GE / PE / INGETEAM / TEMIC等国外制造商普遍在1500年左右推出2015V逆变器解决方案。许多国内一线制造商已经推出了基于1500V系列的逆变器产品,例如Sungrow SG3125,华为的SUN2000HA系列等,以及是第一个在美国市场发布的产品。

NB / T 32004:2013是家用逆变器产品上市时必须满足的标准。 修订标准的适用范围是连接至光伏电源电路的光伏并网逆变器,其电压不超过1500V DC,交流输出电压不超过1000V。 该标准本身已经包括DC 1500V范围,并给出了PV电路过电压,电气间隙,爬电距离,工频耐受电压和其他测试的测试要求。

3.汇流箱
汇流箱和每个关键设备的标准已经准备就绪,并且1500Vdc已进入汇流箱认证标准CGC / GF 037:2014“光伏汇流排设备技术规范”。

4.电缆
目前,还引入了1500V的光伏电缆标准。

5.开关和防雷保护
在1100Vdc时代的光伏行业中,逆变器的输出电压高达500Vac。 您可以借用690Vac配电开关标准系统和配套产品; 从380Vac电压到500Vac电压,没有开关匹配问题。 但是,在2015年初,整个光伏和配电行业没有800Vac / 1000Vac配电开关和其他规格,导致整个产品的支持困难并且支持成本高昂。

综合说明

1500Vdc光伏系统已在国外广泛使用,并且已经成为全球成熟的应用技术。
因此,光伏系统的主要设备已实现量产,与2016年的演示阶段相比价格大幅下跌。

1500Vdc在光伏系统中的应用
如上所述,1500Vdc光伏系统因其总体成本低,发电量大而早在2014年就已在国外应用。

全球1500Vdc在光伏系统探索案例中的应用

2014年1500月,第一个太阳能宣布在新墨西哥州的戴明市建成的第一座52Vdc发电厂投入使用。 该电站的总容量为34MW,1000个阵列采用1500Vdc结构,其余阵列采用XNUMXVdc结构。

SMA于2014年3.2月宣布,其在德国北部卡塞尔Niestetal的Sandershauser Berg工业园区建造的1500MW光伏电站已投入使用,该电站使用XNUMXVdc系统。

1500Vdc已广泛用于低成本项目

目前,LSP已经成功开发 T1 + T2 B + C级,I + II级PV电涌保护器SPD 1500Vdc,1200Vdc,1000Vdc,600Vdc 被广泛用于太阳能光伏发电。

1500Vdc在光伏系统中的应用-家用太阳能电池的太阳能

1500Vdc在光伏系统中的大规模应用

越南富安华辉的257兆瓦光伏发电项目首次成功并网。 所有1500V容器式逆变器升压集成解决方案都被成功地用于从设计,建造到并网的验收。 该项目位于越南富安省富化县华辉镇,属于中部和南部沿海地区。 考虑到当地的地理环境和项目的经济性,项目客户最终选择了1500V容器式逆变器升压集成解决方案。

可靠的解决方案
在示范光伏电站项目中,客户对建筑和产品质量有严格的要求。 该项目在直流侧的安装容量为257 MW,由1032套1500V直流汇流箱,86套1500Vdc 2.5MW集中式逆变器,43套5MVA中压变压器和集装箱一体化解决方案组成用于环形网络机柜,安装和调试容易,可缩短施工周期并降低系统成本。

1500V解决方案汇集了“大技术”
1500V集装箱式逆变器升压集成解决方案具有1500V,大方阵,高容量比,大功率逆变器,集成逆变器升压等特点,降低了电缆,接线盒等设备的成本。 降低了初始投资成本。 特别是,高容量比率设计可有效地提高总体提升线利用率,并通过主动超额配置来设置合理的容量比率,以使系统LCOE达到最佳状态。

1500VDC解决方案用于越南900MW以上的光伏项目。 越南富安华辉257MW光伏项目是最大的单一光伏电站项目。 该项目建成后,作为越南首批新能源示范项目,将优化越南的电力结构,缓解越南南部的电力短缺问题,对促进越南的经济和社会发展具有重要意义。

光伏系统中1500Vdc的应用还远未达到规模?

与光伏电站中广泛使用的1000Vdc光伏系统相比,以逆变器制造商为首的1500Vdc在光伏系统中的应用研究已成为行业技术热点。

很容易出现这样的问题:
为什么要将电压从1000Vdc升高到1500Vdc?

除逆变器外,其他电气设备还能承受1500Vdc的高压吗?
现在有人在使用1500Vdc系统吗? 效果如何?

1500Vdc在光伏系统中应用的技术优缺点

1.优势分析
1)减少对汇流箱和直流电缆的使用。 1000Vdc系统的每个串通常包含22个组件,而1500VDC系统的每个串可以包含32个组件。 以265W模块1MW机组为例,
1000Vdc系统:176个光伏串和12个汇流箱;
1500Vdc系统:118个光伏串和8个汇流箱;
因此,从光伏模块到汇流箱的直流电缆的量约为0.67倍,从汇流箱至逆变器的直流电缆的量约为0.5倍。

2)减少直流线路损耗∵P损耗= I2R电缆I = P / U
∴U增加1.5倍→I变为(1 / 1.5)→P损失变为1 / 2.25
此外,R电缆=ρL/ S,DC电缆的L变为0.67,是原始电缆的0.5倍
∴R电缆(1500Vdc)<0.67R电缆(1000Vdc)
总之,直流部分的1500VdcP损耗约为0.3VdcP损耗的1000倍。

3)减少一定数量的工程和故障率
随着直流电缆和汇流箱数量的减少,在施工过程中安装的电缆接头和汇流箱接线的数量将减少,这两点很容易发生故障。 因此,1500Vdc可能会降低一定的故障率。

2.劣势分析
1)设备要求的提高与1000Vdc系统相比,将电压提高到1500Vdc对断路器,熔断器,避雷器和开关电源有重大影响,并提出了更高的电压和可靠性要求。 提升。

2)更高的安全要求电压升至1500Vdc后,会增加电气击穿和放电的危险,因此应改善绝缘保护和电气间隙。 另外,如果在直流侧发生事故,将面临更严重的直流灭弧问题。 因此,1500Vdc系统提出了系统对安全保护的要求。

3)增加可能的PID效应光伏组件串联连接后,高压模块的电池与地面之间形成的泄漏电流是PID效应的重要原因(有关详细说明,请回复“ 103 ”)。 电压从1000Vdc增加到1500Vdc后,很明显,电池芯片和地面之间的电压差会增加,这会增加PID效应的可能性。

4)匹配损耗增加光伏串之间存在一定的匹配损耗,主要是由于以下原因引起的:
不同光伏模块的出厂功率会有0〜3%的偏差。
在运输和安装过程中形成的隐藏裂缝会导致功率偏差
安装后衰减不均和屏蔽不均匀也会导致功率偏差。
鉴于上述因素,将每个字符串从22个组件增加到32个组件将明显增加匹配损耗。

3.综合分析在上面的分析中,可以将1500Vdc与1000Vdc进行比较可以提高性价比,因此需要进行进一步的计算。

简介:与光伏电站中广泛使用的1000Vdc光伏系统相比,以逆变器制造商为主导的1500Vdc在光伏系统中的应用研究已成为最近的行业技术热点。 这样我们就可以很容易地提出这样的问题。

二,1500Vdc光伏系统的核心设备
1)光伏组件目前,FirstSolar,Artes,Trina,Yingli等公司已经推出了1500Vdc光伏组件,包括常规组件和双层玻璃组件。
2)逆变器目前,主流厂商已经推出了容量为1500MVA〜1MVA的4Vdc逆变器,并已在示范电站中得到应用。 1500Vdc的电压等级已被相关的IEC标准所涵盖。
3)汇流箱和其他关键部件的标准已经准备好,汇流箱和关键部件的标准已准备就绪,并且1500Vdc进入了汇流箱认证标准CGC / GF037:2014“光伏组合设备技术规范”; 大部分IEC标准已将1500Vdc澄清为属于低压指令类别,例如断路器标准IEC61439-1和IEC60439-1,光伏专用保险丝IEC60269-6和光伏专用防雷装置EN50539-11 / -12 。

但是,由于1500Vdc光伏系统仍处于示范阶段,市场需求有限,上述设备尚未开始批量生产。

1500Vdc在光伏系统中的应用

1.马乔斯普林斯太阳能电站
Firstsolar于2014年1500月宣布,在新墨西哥州戴明市建成的首座52Vdc电站投入使用。 该电站的总容量为34MW,1000个阵列使用1500Vdc结构,其余阵列使用XNUMXVdc结构。
SMA于2014年3.2月宣布,其位于德国北部卡塞尔Niestetal工业园区Sandershauser Bergindustrialpark的1500MW光伏电站已投入使用。 电厂使用XNUMXVdc系统。

2.在中国的应用案例
格尔木阳光启恒新能源格尔木30MW光伏项目
2016年1500月,国内首个30Vdc光伏发电系统示范项目格尔木阳光七恒新能源格尔木1500MW光伏并网发电项目正式并网发电,标志着国内XNUMXVdc光伏系统已真正进入实际演示应用阶段。

1500V相关光伏产品的开发已经成为趋势

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当前的太阳能光伏系统中的光伏组件和电气设备是根据1000V的直流电压要求设计和制造的。 为了获得更好的光伏系统产量,在减少光伏发电成本和效率补贴的情况下,迫切需要突破。 因此,开发与1500V相关的光伏产品已成为一种趋势。 1500V高压组件和配套的电气设备意味着更低的系统成本和更高的发电效率。 引入这种新设备和技术可以使光伏行业逐渐摆脱对补贴的依赖,并尽早实现同等的在线访问。 太阳能光伏模块,逆变器,电缆,汇流箱和系统优化对1500V的要求”

上面显示了1500V系统的相关核心设备。 每个设备的1500V要求也相应地发生了变化:

1500V组件
•更改了组件的布局,这需要更大的爬电距离;
•组件材料的变化,增加了背板的材料和测试要求;
•增加了对组件绝缘,耐电压,湿漏和脉冲的测试要求;
•组件成本基本持平,性能得到改善;
•当前有针对1500Vdc系统组件的IEC标准。 如IEC 61215 / IEC 61730;
•主流制造商的1500Vdc系统组件已通过相关认证和PID性能测试。

1500V直流电缆
•绝缘,护套厚度,椭圆率,绝缘电阻,热膨胀,盐雾和耐烟性测试以及光束燃烧测试存在差异。

1500V汇流箱
•有关电气间隙和爬电距离,工频电压以及冲击耐受电压和绝缘电阻的测试要求;
•避雷器,断路器,保险丝,电线,自供电电源,防反向二极管和连接器有所不同;
•汇流箱和关键组件的标准到位。

1500V逆变器
•避雷器,断路器,保险丝和开关电源不同;
•电压上升引起的绝缘,电气间隙和击穿放电;
•1500V电压等级已被相关的IEC标准所涵盖。

1500V系统
在1500V系统串的设计中,1000V系统的每个串的组件以前是18-22,现在1500V系统将使串联的组件数大大增加到32-34,从而减少了多个串并成为一个现实。

当前的光伏发电系统,直流侧电压450-1000V,交流侧电压270-360V; 1500V系统中,单串组件的数量增加了50%,直流侧电压为900-1500V,交流侧为400-1000V,不仅直流侧的线损降低了,交流侧的线损也大大降低了。 组件,逆变器,电缆,汇流箱和系统优化对1500V的要求”

在逆变器方面,过去使用1MW集中式逆变器,现在在使用2.5V系统后可以将其扩展到1500MW逆变器。 交流侧的额定电压增加。 功率和交流侧相同的逆变器减小的输出电流有助于降低逆变器的成本。

通过综合计算,对1500V系统进行技术改进后,总体系统成本可降低约2美分,系统效率可提高2%。 因此,1500V系统的应用对降低系统成本有很大的帮助。

通过使用1500V系统,串联组件的数量增加,并联连接的数量减少,电缆的数量减少,并且组合器和逆变器的数量减少。 电压增加,损耗减少,效率提高。 减少的安装和维护工作量还减少了安装和维护成本。 这样可以降低电成本的LCOE值。

大趋势! 1500V光伏系统加速了平价时代的来临

在2019年,随着光伏政策的变化,该行业正在努力降低电力成本,而朝着负担得起的互联网接入迈进是不可避免的趋势。 因此,技术创新是突破口,降低电力成本,减少对补贴的依赖已成为光伏产业健康发展的新方向。 同时,中国作为光伏产业的全球领先制造商,已经帮助大多数国家实现了互联网平价,但由于各种原因,它与互联网平价仍然相距遥远。

海外光伏市场能够实现均等的主要原因是,除了中国在融资,土地,交通,照明,电价等方面的优势外,更重要的和可汲取的教训是,它们相对于中国而言更加先进的。 例如,具有1500V电压的光伏系统。 目前,与1500V电压等级相关的产品已成为海外光伏市场的主流解决方案。 因此,家用光伏发电还应着眼于系统级创新,加快1500V等先进技术的应用,实现电站成本的降低,效率的提高和质量的提高,全面推动光伏产业向平价时代迈进。

1500V浪潮席卷全球

根据IHS报告,最早建议使用1500V系统的时间可以追溯到2012年。到2014年,FirstSolar投资了第一座1500V光伏电站。 根据FirstSolar的计算:1500V光伏电站通过增加串联光伏模块的数量来减少并联电路的数量。 减少接线盒和电缆的数量; 同时,当电压升高时,电缆损耗进一步降低,系统的发电效率得到提高。

2015年,中国领先的逆变器制造商阳光电力在业界率先推广了基于1500V逆变器设计的系统解决方案,但是由于其他支持组件在中国尚未形成完整的产业链,因此投资公司对此的认识有限,它没有在大规模的国内推广之后优先考虑海外扩张,而是先“征服”了世界,然后又回到了中国市场。

从全球市场的角度来看,1500V系统已成为大型光伏项目降低成本,提高效率的必要条件。 在印度和拉丁美洲等电价低廉的国家,大型地面光伏电站几乎都采用1500V招标方案。 欧美拥有发达电源市场的国家/地区已将直流电压从1000V光伏系统切换到1500V; 越南和中东等新兴市场已直接进入1500V系统。 值得注意的是,1500伏特GW级的光伏项目已在全球范围内使用,并以超低的上网电价屡屡创下全球纪录。

在美国,1500年2016Vdc设备的装机容量占30.5%。 到2017年,这一数字翻了一番,达到64.4%。 预计到84.20年,这个数字将达到2019%。据当地EPC公司称:“每年每个新的7GW地面电站都使用1500V。 例如,怀俄明州的第一个大型地面光伏电站刚刚连接到电网,它使用了日光电源1500V集中式逆变器解决方案。

据估算,与1000V系统相比,成本降低和效率提高1500V主要体现在:

1)串联连接的组件数量已从24块/串增加到34块/串,从而减少了串的数量。 相应地,光缆的消耗减少了48%,汇流箱等设备的成本也降低了约1/3,成本降低了约0.05元/ Wp;

2)串联组件数量的增加使支撑,桩基,施工和安装的系统成本降低约0.05元/ Wp;

3)1500V系统的交流并网电压从540V增加到800V,并网点减少,交流和直流侧系统损耗可降低1〜2%。

4)根据海外市场的成熟情况,单个子阵列的最佳容量可以设计为在6.25V系统中为1500MW,在某些地区甚至可以达到12.5MW。 通过增加单个子阵列的容量,可以降低诸如变压器之类的交流设备的成本。

因此,与传统的1000V系统相比,该1500V系统可降低成本0.05〜0.1元/ Wp,实际发电量可增加1〜2%。

乘以“潜在的” 1500Vdc系统国内市场

与国际市场相比,在中国光伏产业的早期,由于技术产业的不成熟供应链,1500V系统起步较晚,发展缓慢。 阳光电力等仅有的几家领先公司已经完成了研发和认证。 但是随着1500V系统在全球范围内的兴起,国内市场已经利用了它,并在1500V系统及其应用的开发和创新方面取得了良好的成果:

  • 2015年1500月,由阳光电力在中国研发制造的首台1500V集中式逆变器成功完成了并网测试,并在国内市场拉开了XNUMXV技术的序幕。
  • 2016年1500月,国内首个XNUMXV光伏发电系统示范项目并网发电。
  • 2016年1500月,在国内首个大同领导项目中,分批应用了XNUMXV集中式逆变器。
  • 2016年1500月,阳光电力率先推出全球首个XNUMXV串式逆变器,进一步提高了家用光伏逆变器的国际竞争力。

同年,中国第一个1500V光伏系统基准测试项目在青海省格尔木市正式并网发电,标志着国内1500Vdc光伏系统已开始进入实际应用领域。 该电站的总装机容量为30MW。 阳光电力为该项目提供了一套完整的解决方案,将电缆投资成本降低了20%,成本降低了0.1元/ Wp,并大大降低了交,直流侧线路损耗和变压器低压侧绕组损耗。

1500V已成为全球市场的主流

降低成本和提高效率的1500V系统已逐渐成为大型地面电站的首选。 关于1500V系统的未来发展,IHS预测1500V逆变器的份额将在74年继续增加到2019%,到84年将猛增到2020%,成为该行业的主流。

从1500V装机容量的角度来看,2年仅为2016GW,30年超过2018GW。仅在短短两年内就实现了14倍以上的增长,并有望保持持续的高速增长趋势。 预计2019年和2020年的累计出货量将超过100GW。 对于中国企业而言,阳光电力已在全球范围内安装了超过5GW的1500V逆变器,并计划在1500年推出更先进的2019V系列灯串和集中式逆变器,以满足快速增长的市场安装需求。

将直流电压提高到1500V是降低成本和提高效率的重要变化,现已成为国际光伏发展的主流解决方案。 随着中国补贴下降和均价时代的到来,1500V系统还将在中国得到越来越广泛的应用,从而加速了中国全面均价时代的到来。

1500V光伏系统的经济分析

1500Vdc在光伏系统中的应用-带电池的并网光伏系统

从2018年开始,无论国外还是国内,1500V系统的应用比例都越来越大。 根据IHS统计,1500年国外大型国外地面电站50V的应用量超过2018%; 根据初步统计,在2018年的第三批领跑者中,1500V应用的比例在15%至20%之间。

1500V系统能否有效降低该项目的用电成本? 本文通过理论计算和实际案例数据对两种电压水平的经济性进行了比较分析。

光伏系统如何工作并网光伏系统

一,基本设计方案

为了分析光伏系统中1500Vdc应用的成本水平,使用常规设计方案将项目成本与传统1000V系统成本进行比较。

1.计算前提
1)地面电站,地势平坦,装机容量不受土地面积的限制;
2)项目现场的极端温度和极低温度应按40℃和-20℃考虑。
3)所选组件和逆变器的关键参数如下表所示。

2.基本设计方案
1)1000V系列设计方案
22 310W双面光伏模块形成一个6.82kW分支,2个分支形成一个正方形阵列,240个分支总共形成120个正方形阵列,并进入20个75kW逆变器(在DC侧分配1.09倍,在背面获得增益) 15%,是超额配置的1.25倍),从而形成1.6368MW的发电单元。

该组件按照4 * 11和前后双立柱固定支架水平安装。

2)1500V系列设计方案
34 310W双面光伏模块形成一个10.54kW分支,2个分支形成一个正方形矩阵,324个分支总共形成162个正方形阵列,并安装了18 175kW逆变器(直流侧过分配1.08倍, back考虑到15%,这是形成1.25MW发电机组的3.415倍的超额配置。

该组件按照4 * 17水平安装,并且前后双立柱固定支架也是如此。

二,1500V对初期投资的影响

根据上述设计方案,对1500V系统和传统1000V系统的工程量和成本进行比较分析如下。
表3:1000V系统的投资构成
表4:1500V系统的投资构成

通过比较分析发现,与传统的1000V系统相比,该1500V系统节省了约0.1元/ W的系统成本。

离网光伏系统

三,1500V对发电的影响

计算前提:
使用相同的组件,不会因组件的不同而导致发电量的差异; 假设地形平坦,则不会因地形变化而遮挡阴影;
发电量的差异主要基于两个因素:组件和串之间的失配损耗,直流线损耗和交流线损耗。

1.组件和琴弦之间的失配损耗
单个分支的串联组件数量已从22个增加到34个。由于不同组件之间的功率偏差为±3W,因此1500V系统组件之间的功率损耗将增加,但无法定量计算。
单个逆变器的访问路径数已从12增加到18,但是逆变器的MPPT跟踪路径数已从6增加到9,以确保2个分支对应于1个MPPT。 MPPT损失不会增加。

2.直流和交流线损
线损计算公式
Q损耗= I2R =(P / U)2R =ρ(P / U)2(L / S)

1)直流线损的计算
表:单个分支的直流线损比
通过以上理论计算,发现1500V系统的直流线损是0.765V系统的1000倍,相当于将直流线损降低了23.5%。

2)交流线损的计算
表:单个逆变器的交流线损比
根据以上理论计算,发现1500V系统的直流线损是0.263V系统的1000倍,相当于将交流线损降低了73.7%。

3)实际案例数据
由于组件之间的失配损失无法定量计算,并且实际环境更加负责,因此将使用实际情况进行进一步说明。
本文使用前锋项目第三批的实际发电数据。 数据收集时间为2019年2月至XNUMX年XNUMX月,共XNUMX个月。

表:1000V和1500V系统之间的发电比较
从上表可以看出,在相同的项目地点,使用相同的组件,逆变器制造商的产品以及使用相同的支架安装方法,在2019年1500月至1.55年1000月期间,XNUMXV系统的发电小时为XNUMX%高于XNUMXV系统。
可以看出,尽管增加单串组件的数量会增加组件之间的失配损耗,因为它可以将DC线路损耗减少约23.5%,将AC线路损耗减少约73.7%,但是1500V系统可以增加项目发电。

四,综合分析

通过上面的分析,我们发现与传统的1000V系统相比,1500V系统,

1)可节省约0.1元/ W的系统成本;

2)虽然增加单串组件的数量会增加组件之间的失配损耗,但是由于它可以将DC线路损耗减少约23.5%,将AC线路损耗减少约73.7%,因此1500V系统将增加项目发电。

因此,在光伏系统中应用1500Vdc的电源成本可以在一定程度上降低。

据河北能源工程学院院长董晓青介绍,该研究所完成的地面光伏工程设计方案中有50%以上选择了1500V。 预计1500年全国2019V地面电站所占份额将达到35%左右; 到2020年将进一步增加。

著名的国际咨询机构IHS Markit给出了更为乐观的预测。 他们在他们的1500V全球光伏市场分析报告中指出,未来两年全球1500V光伏电站规模将超过100GW。

图:全球地面电站中1500V比例的预测
毫无疑问,随着全球光伏行业去补贴化进程的加快,作为降低成本的技术解决方案,对1500V的电力成本的最终追求将越来越多地被采用。