Во дизајнот на системот на фотонапонска електрична централа, односот на инсталираната моќност на фотоволтаичните модули со номиналниот капацитет на инвертерот е сооднос DC/AC Power Ratio.
Што е многу важен параметар за дизајн. Во „Стандардот за ефикасност на системот за производство на фотонапонска енергија“ објавен во 2012 година, односот на капацитетот е дизајниран според 1:1, но поради влијанието на условите на светлината и температурата, фотоволтаичните модули не можат да достигнат номиналната моќност најчесто, а инвертерот во основа Сите работат со помал капацитет и најчесто се во фаза на губење капацитет.
Во стандардот објавен на крајот на октомври 2020 година, односот на капацитетот на фотоволтаичните централи беше целосно либерализиран, а максималниот сооднос на компонентите и инвертерите достигна 1,8:1. Новиот стандард во голема мера ќе ја зголеми домашната побарувачка за компоненти и инвертери. Може да ги намали трошоците за електрична енергија и да го забрза доаѓањето на ерата на паритет на фотоволтаичните уреди.
Овој труд ќе го земе дистрибуираниот фотоволтаичен систем во Шандонг како пример и ќе го анализира од перспектива на вистинската излезна моќност на фотоволтаичните модули, процентот на загубите предизвикани од прекумерното обезбедување и економичноста.
01
Трендот на прекумерно обезбедување на соларни панели
-
Во моментов, просечното прекумерно обезбедување на фотоволтаични централи во светот е помеѓу 120% и 140%. Главната причина за прекумерното обезбедување е што PV-модулите не можат да ја достигнат идеалната врвна моќност за време на вистинската работа. Факторите на влијание вклучуваат:
1) Недоволен интензитет на зрачење (зима)
2).Амбиентална температура
3) Блокирање на нечистотија и прашина
4). Ориентацијата на соларниот модул не е оптимална во текот на денот (заградите за следење се помал фактор)
5) Слабеење на соларниот модул: 3% во првата година, 0,7% годишно потоа
6). Соодветни загуби во и помеѓу низите на соларни модули
Дневни криви за производство на енергија со различни стапки на прекумерно обезбедување
Во последниве години, односот на прекумерно обезбедување на фотоволтаичните системи покажа тренд на зголемување.
Покрај причините за губење на системот, натамошниот пад на цените на компонентите во последниве години и подобрувањето на технологијата на инвертер доведоа до зголемување на бројот на жици што можат да се поврзат, што го прави прекумерното обезбедување се повеќе и поекономично. , прекумерното обезбедување на компоненти, исто така, може да ги намали трошоците за електрична енергија, а со тоа да ја подобри внатрешната стапка на поврат на проектот, со што се зголемува антиризичната способност на проектната инвестиција.
Дополнително, фотоволтаичните модули со висока моќност станаа главен тренд во развојот на фотоволтаичната индустрија во оваа фаза, што дополнително ја зголемува можноста за прекумерно обезбедување на компоненти и зголемување на инсталираната фотоволтаична моќност во домаќинствата.
Врз основа на горенаведените фактори, прекумерното обезбедување стана тренд на дизајнирање на фотоволтаични проекти.
02
Производство на енергија и анализа на трошоците
-
Земајќи ја како пример фотоволтаичната централа за домаќинство од 6 kW инвестирана од сопственикот, избрани се модулите LONGi 540W, кои вообичаено се користат на дистрибуираниот пазар. Се проценува дека во просек дневно може да се произведуваат 20 kWh електрична енергија, а годишниот капацитет за производство на електрична енергија е околу 7.300 kWh.
Според електричните параметри на компонентите, работната струја на максималната работна точка е 13А. Изберете го главниот инвертер GoodWe GW6000-DNS-30 на пазарот. Максималната влезна струја на овој инвертер е 16А, што може да се прилагоди на моменталниот пазар. компоненти со висока струја. Земајќи ја 30-годишната просечна вредност на годишното вкупно зрачење на светлосните ресурси во градот Јантаи, провинцијата Шандонг како референца, беа анализирани различни системи со различни стапки на прекумерна пропорција.
2.1 ефикасност на системот
Од една страна, прекумерното обезбедување го зголемува производството на енергија, но од друга страна, поради зголемувањето на бројот на соларни модули на DC страната, совпаѓањето на загубата на соларните модули во соларната низа и губењето на DC линија се зголеми, така што постои оптимален сооднос на капацитетот, максимизирање на ефикасноста на системот. По симулацијата на PVsyst, може да се добие ефикасноста на системот под различни стапки на капацитет на системот од 6 kVA. Како што е прикажано во табелата подолу, кога односот на капацитетот е околу 1,1, ефикасноста на системот го достигнува максимумот, што исто така значи дека стапката на искористеност на компонентите е највисока во овој момент.
Ефикасност на системот и годишно производство на електрична енергија со различни коефициенти на капацитет
2.2 Производство на електрична енергија и приходи
Според ефикасноста на системот при различни коефициенти на прекумерно обезбедување и теоретската стапка на распаѓање на модулите за 20 години, може да се добие годишното производство на енергија под различни коефициенти на обезбедување капацитет. Според цената на електричната енергија на мрежата од 0,395 јуани/kWh (референтна цена на електрична енергија за десулфуризиран јаглен во Шандонг), се пресметуваат годишните приходи од продажба на електрична енергија. Резултатите од пресметката се прикажани во табелата погоре.
2.3 Анализа на трошоци
Цената е она за што повеќе се загрижени корисниците на фотоволтаични проекти за домаќинства. Меѓу нив, фотоволтаичните модули и инвертерите се главните материјали за опремата, и други помошни материјали како што се фотонапонски држачи, заштитна опрема и кабли, како и трошоците поврзани со инсталацијата за проектот конструкција.Покрај тоа, корисниците треба да ги земат предвид и трошоците за одржување на фотоволтаичните централи. Просечните трошоци за одржување сочинуваат околу 1% до 3% од вкупните инвестициски трошоци. Во вкупните трошоци, фотоволтаичните модули учествуваат со околу 50% до 60%. Врз основа на горенаведените расходни ставки, тековната единечна цена на фотоволтаичните апарати за домаќинство е приближно како што е прикажано во следната табела:
Проценети трошоци за резиденцијални PV системи
Поради различните коефициенти на прекумерно обезбедување, цената на системот исто така ќе се разликува, вклучувајќи ги компонентите, заградите, DC каблите и надоместоците за инсталација. Според горната табела, може да се пресметаат трошоците за различни стапки на прекумерно обезбедување, како што е прикажано на сликата подолу.
Системски трошоци, придобивки и ефикасност под различни стапки на прекумерно обезбедување
03
Анализа на зголемена корист
-
Од горенаведената анализа може да се види дека иако годишното производство на електрична енергија и приходот ќе се зголемат со зголемувањето на коефициентот на прекумерно обезбедување, ќе се зголемат и инвестициските трошоци. Дополнително, горната табела покажува дека ефикасноста на системот е 1,1 пати повеќе Најдобра кога е спарена. Затоа, од техничка гледна точка, 1,1x прекумерна тежина е оптимална.
Сепак, од перспектива на инвеститорите, не е доволно да се разгледа дизајнот на фотоволтаичните системи од техничка перспектива. Исто така, неопходно е да се анализира влијанието на прекумерната распределба врз приходите од инвестиции од економска перспектива.
Според инвестициските трошоци и приходот од производството на енергија под горенаведените различни стапки на капацитет, може да се пресметаат трошоците за kWh на системот за 20 години и внатрешната стапка на поврат пред оданочување.
LCOE и IRR под различни стапки на прекумерно обезбедување
Како што може да се види од горната слика, кога односот на распределба на капацитетот е мал, производството на енергија и приходите на системот се зголемуваат со зголемувањето на коефициентот на распределба на капацитетот, а зголемениот приход во овој момент може да ги покрие дополнителните трошоци поради над распределба.Кога односот на капацитетот е преголем, внатрешната стапка на поврат на системот постепено се намалува поради фактори како што се постепеното зголемување на границата на моќноста на додадениот дел и зголемувањето на загубата на линијата. Кога односот на капацитетот е 1,5, внатрешната стапка на поврат IRR на инвестицијата во системот е најголема. Затоа, од економичен аспект, 1,5:1 е оптималниот сооднос на капацитетот за овој систем.
Преку истиот метод како погоре, се пресметува оптималниот сооднос на капацитетот на системот под различни капацитети од аспект на економичност, а резултатите се следни:
04
Епилог
-
Со користење на податоците за соларните ресурси на Шандонг, во услови на различни соодноси на капацитет, се пресметува моќноста на излезот на фотоволтаичниот модул што стигнува до инвертерот откако ќе се изгуби. Кога односот на капацитетот е 1,1, загубата на системот е најмала, а стапката на искористеност на компонентите е најголема во овој момент. Меѓутоа, од економска гледна точка, кога односот на капацитетот е 1,5, приходот од фотоволтаични проекти е највисок . При дизајнирање на фотоволтаичен систем, не треба да се земе предвид само стапката на искористеност на компонентите под технички фактори, туку и економичноста е клучот за дизајнот на проектот.Преку економската пресметка, системот од 8 kW 1.3 е најекономичен кога е прекумерно обезбеден, системот од 10 kW 1.2 е најекономичен кога е прекумерно резервиран, а системот 15 kW 1.2 е најекономичен кога е прекумерно обезбеден. .
Кога се користи истиот метод за економско пресметување на односот на капацитетот во индустријата и трговијата, поради намалувањето на цената по вати на системот, економски оптималниот коефициент на капацитет ќе биде поголем. Дополнително, поради пазарни причини, цената на фотоволтаичните системи исто така значително ќе се разликува, што исто така многу ќе влијае на пресметката на оптималниот сооднос на капацитетот. Ова е, исто така, основната причина зошто различни земји објавија ограничувања за односот на проектниот капацитет на фотоволтаичните системи.
Време на објавување: 28-септември 2022 година