Kodumajapidamiste DC/AC Power Ratio disainlahendus

Fotogalvaanilise elektrijaama süsteemi projekteerimisel on fotogalvaaniliste moodulite paigaldatud võimsuse ja muunduri nimivõimsuse suhe DC/AC Power Ratio,

Mis on väga oluline konstruktsiooniparameeter. 2012. aastal välja antud "Photovoltaic Power Generation System Efficiency Standard" on võimsuse suhe projekteeritud vastavalt 1:1, kuid valgustingimuste ja temperatuuri mõju tõttu ei jõua fotogalvaanilised moodulid nimivõimsus enamuse ajast ja inverter põhimõtteliselt kõik töötavad vähem kui täisvõimsusel ja enamus ajast on võimsuse raiskamise staadiumis.

2020. aasta oktoobri lõpus välja antud standardis liberaliseeriti fotogalvaaniliste elektrijaamade võimsuse suhe täielikult ning komponentide ja inverterite maksimaalne suhe saavutas 1,8:1.Uus standard suurendab oluliselt kodumaist nõudlust komponentide ja inverterite järele.See võib vähendada elektrikulusid ja kiirendada fotogalvaanilise pariteedi ajastu saabumist.

Käesolevas artiklis võetakse näitena Shandongi hajutatud fotogalvaaniline süsteem ja analüüsitakse seda fotogalvaaniliste moodulite tegeliku väljundvõimsuse, ülevarustamisest põhjustatud kadude osakaalu ja majanduse vaatenurgast.

01

Päikesepaneelide ülevarustamise trend

Praegu on fotogalvaaniliste elektrijaamade keskmine ülevarustatus maailmas 120–140%.Üleprovisjoni peamine põhjus on see, et PV-moodulid ei suuda tegeliku töötamise ajal saavutada ideaalset tippvõimsust.Mõjutavate tegurite hulka kuuluvad:

1) Ebapiisav kiirgusintensiivsus (talv)

2).Ümbritsev temperatuur

3). Mustuse ja tolmu blokeerimine

4) Päikesemooduli suund ei ole päeva jooksul optimaalne (jälgimissulgud on vähem olulised)

5) Päikesemooduli sumbumine: esimesel aastal 3%, edaspidi 0,7% aastas

6). Päikesemoodulite jadade sees ja nende vahel olevate kadude sobitamine

AC Power Ratio disainilahendus1

Igapäevased elektritootmiskõverad erinevate üleprovisjonimääradega

Viimastel aastatel on fotogalvaaniliste süsteemide ülevarustamise suhe näidanud kasvutendentsi.

Lisaks süsteemi kadumise põhjustele on komponentide hindade edasine langus viimastel aastatel ja inverteritehnoloogia paranemine toonud kaasa ühendatavate stringide arvu suurenemise, mis muudab üleprovisjoni järjest säästlikumaks. , võib komponentide liigne varustamine vähendada ka elektrikulusid, parandades seeläbi projekti sisemist tulumäära, nii et projektiinvesteeringute riskivastasus suureneb.

Lisaks on fotogalvaanilise tööstuse praeguses etapis peamiseks arengusuunaks saanud suure võimsusega fotogalvaanilised moodulid, mis suurendab veelgi komponentide ülevarustamise võimalust ja majapidamises kasutatava fotogalvaanilise installeeritud võimsuse suurendamist.

Ülaltoodud tegurite põhjal on ülevarustamisest saanud fotogalvaaniliste projektide kujundamise trend.

02

Elektritootmine ja kulude analüüs

Võttes näiteks omaniku investeeritud 6 kW võimsusega majapidamises kasutatava fotogalvaanilise elektrijaama, valitakse välja LONGi 540 W moodulid, mida kasutatakse laialdaselt hajutatud turul.Hinnanguliselt suudetakse päevas toota keskmiselt 20 kWh elektrit ning aastane elektritootmisvõimsus on umbes 7300 kWh.

Vastavalt komponentide elektrilistele parameetritele on maksimaalse tööpunkti töövool 13A.Valige turul tavaline inverter GoodWe GW6000-DNS-30.Selle inverteri maksimaalne sisendvool on 16A, mis suudab kohaneda praeguse turuga.suure vooluga komponendid.Võttes võrdluseks Shandongi provintsi Yantai linna valgusressursside aastase kogukiirguse 30 aasta keskmist väärtust, analüüsiti erinevaid süsteeme, millel on erinevad proportsioonid.

2.1 süsteemi tõhusus

Ühest küljest suurendab ülevarustamine elektritootmist, kuid teisest küljest on päikesemoodulite arvu suurenemise tõttu alalisvoolu poolel päikesepaneelide sobitumise kadu päikesepatareis ja päikesepaneelide kadu. Alalisvooluliini suurendamine, nii et võimsuse suhe on optimaalne, maksimeerige süsteemi efektiivsus.Pärast PVsyst simulatsiooni on võimalik saada süsteemi efektiivsus 6kVA süsteemi erinevatel võimsussuhetel.Nagu on näidatud allolevas tabelis, saavutab võimsuse suhte korral umbes 1,1 süsteemi efektiivsus maksimumi, mis tähendab ka seda, et komponentide kasutusaste on sel hetkel kõrgeim.

AC Power Ratio disainilahendus2

Süsteemi efektiivsus ja aastane elektritootmine erinevate võimsussuhetega

2.2 elektri tootmine ja tulud

Vastavalt süsteemi efektiivsusele erinevate üleprovisjoni suhtarvude korral ja moodulite teoreetilisele sumbumismäärale 20 aasta jooksul on võimalik saada aastane elektritootmine erinevate võimsuse eraldamise suhtarvude korral.Vastavalt võrgusisesele elektrihinnale 0,395 jüaani/kWh (Shandongi väävlitustatud söe elektrienergia võrdlushind) arvutatakse aastane elektri müügitulu.Arvutustulemused on näidatud ülaltoodud tabelis.

2.3 Kulude analüüs

Kodumajapidamises kasutatavate fotogalvaaniliste projektide kasutajad tunnevad rohkem muret kulude pärast. Nende hulgas on peamised seadmete materjalid fotogalvaanilised moodulid ja inverterid ning muud abimaterjalid, nagu fotogalvaanilised kronsteinid, kaitseseadmed ja kaablid, samuti projekti paigaldamisega seotud kulud. ehitus.Lisaks peavad kasutajad arvestama ka fotogalvaaniliste elektrijaamade ülalpidamiskuludega.Keskmine hoolduskulu moodustab ligikaudu 1–3% investeeringu kogumaksumusest.Kogumaksumuses moodustavad fotogalvaanilised moodulid umbes 50–60%.Ülaltoodud kuluartiklite põhjal on praegune majapidamises kasutatava fotogalvaanilise elektrienergia kuluühiku hind ligikaudu selline, nagu on näidatud järgmises tabelis:

AC Power Ratio disainilahendus3

Elamu PV-süsteemide hinnanguline maksumus

Erinevate üleprovisjonimäärade tõttu varieeruvad ka süsteemikulud, sealhulgas komponendid, klambrid, alalisvoolukaablid ja paigaldustasud.Ülaltoodud tabeli järgi saab arvutada erinevate üleprovisjonimäärade maksumuse, nagu on näidatud alloleval joonisel.

AC Power Ratio disainilahendus4

Süsteemi kulud, eelised ja tõhusus erinevate üleprovisjonimäärade korral

03

Täiendava kasu analüüs

Eeltoodud analüüsist on näha, et kuigi aastane elektritoodang ja tulud kasvavad koos üleprovisjoni määra suurenemisega, suureneb ka investeerimiskulu.Lisaks näitab ülaltoodud tabel, et süsteemi efektiivsus on paaristamisel 1,1 korda parem. Seetõttu on tehnilisest seisukohast optimaalne 1,1-kordne ülekaal.

Investorite vaatenurgast ei piisa aga fotogalvaaniliste süsteemide projekteerimise tehnilisest vaatenurgast.Samuti on vaja analüüsida ülejaotuse mõju investeerimistulule majanduslikust vaatenurgast.

Investeerimiskulu ja elektritootmise tulu järgi ülaltoodud erinevate võimsussuhete korral saab arvutada süsteemi kWh maksumuse 20 aastaks ja maksueelse sisemise tulumäära.

AC Power Ratio disainilahendus5

LCOE ja IRR erinevate üleprovisjonimäärade korral

Nagu ülaltoodud jooniselt näha, siis kui võimsuse jaotamise suhtarv on väike, suureneb süsteemi elektritootmine ja tulud koos võimsuse jaotamise suhte suurenemisega ning sel hetkel suurenenud tulud võivad katta ülekoormusest tulenevad lisakulud. jaotamine.Kui võimsuse suhe on liiga suur, väheneb süsteemi sisemine tootlus järk-järgult selliste tegurite tõttu nagu lisatud osa võimsuspiirangu järkjärguline suurenemine ja liinikadude suurenemine.Kui läbilaskevõime suhe on 1,5, on süsteemiinvesteeringu sisemine tootlus IRR suurim.Seetõttu on majanduslikust seisukohast selle süsteemi jaoks optimaalne võimsuse suhe 1,5:1.

Eespool kirjeldatuga sama meetodi abil arvutatakse ökonoomsuse seisukohast välja süsteemi optimaalne võimsuse suhe erinevatel võimsustel ja tulemused on järgmised:

AC Power Ratio disainilahendus6

04

Epiloog

Kasutades Shandongi päikeseressursi andmeid, arvutatakse erinevate võimsussuhete tingimustes fotogalvaanilise mooduli väljundvõimsus, mis jõuab inverterini pärast kadumist.Kui võimsuse suhe on 1,1, on süsteemikadu väikseim ja komponentide kasutusmäär on sel ajal kõrgeim. Majanduslikust seisukohast on aga võimsuse suhtarv 1,5 korral fotogalvaaniliste projektide tulu suurim .Fotogalvaanilise süsteemi projekteerimisel ei tuleks arvestada mitte ainult komponentide kasutusmäära tehniliste teguritega, vaid ka ökonoomsus on projekti kavandamise võti.Majandusarvutuse põhjal on kõige ökonoomsem 8kW süsteem 1.3, kui see on ülevarustatud, 10kW süsteem 1.2 on kõige ökonoomsem ülevarustatuse korral ja 15kW süsteem 1.2 on kõige ökonoomsem, kui see on ülevarustatud. .

Kui sama meetodit kasutatakse võimsuse suhte majanduslikuks arvutamiseks tööstuses ja kaubanduses, on süsteemi vati maksumuse vähenemise tõttu majanduslikult optimaalne võimsuse suhe kõrgem.Lisaks on turupõhjustel ka fotogalvaaniliste süsteemide maksumus väga erinev, mis mõjutab oluliselt ka optimaalse võimsuse suhte arvutamist.See on ka peamine põhjus, miks erinevad riigid on vabastanud fotogalvaaniliste süsteemide projekteerimisvõimsuse suhte piirangud.


Postitusaeg: 28. september 2022