Household a solución de deseño de relación de potencia DC/CA

No deseño do sistema fotovoltaico da central eléctrica, a relación da capacidade instalada dos módulos fotovoltaicos coa capacidade nominal do inversor é a relación de potencia CC/CA ，

Que é un parámetro de deseño moi importante. No estándar de eficiencia do sistema de xeración de enerxía fotovoltaica lanzado en 2012, a relación de capacidade está deseñada segundo 1: 1, pero debido á influencia de condicións de luz e temperatura, os módulos fotovoltaicos non poden chegar ao Potencia nominal a maior parte do tempo, e o inversor basicamente todos funcionan a menos que a plena capacidade, e a maioría das veces está en fase de desperdicio.

No estándar lanzado a finais de outubro de 2020, a relación de capacidade das centrais fotovoltaicas foi totalmente liberalizada e a relación máxima de compoñentes e inversores alcanzou 1,8: 1. O novo estándar aumentará enormemente a demanda interna de compoñentes e inversores. Pode reducir o custo da electricidade e acelerar a chegada da era da paridade fotovoltaica.

Este artigo tomará como exemplo o sistema fotovoltaico distribuído en Shandong e analizará desde a perspectiva da potencia de saída real dos módulos fotovoltaicos, a proporción de perdas causadas polo exceso de provisión e a economía.

01

A tendencia de exceso de provisión de paneis solares

-

Na actualidade, o sobre-subministración media das centrais fotovoltaicas no mundo está entre o 120% e o 140%. O motivo principal para o exceso de provisión é que os módulos fotovoltaicos non poden alcanzar a potencia pico ideal durante a operación real. Os factores influentes inclúen ：

1). Intensidade de radiación insuficiente (inverno)

2). Temperatura ambientada

3). Bloqueo e po de po

4). A orientación ao módulos non é óptima durante todo o día (os soportes de seguimento son menos un factor)

5). Atenuación do módulosar: 3% no primeiro ano, 0,7% ao ano despois

6). Matching perdas dentro e entre cadeas de módulos solares

Curvas diarias de xeración de enerxía con diferentes relacións de sobre-subministración

Nos últimos anos, a relación de subministración de sistemas fotovoltaicos demostrou unha tendencia crecente.

Ademais das razóns para a perda do sistema, o descenso adicional dos prezos dos compoñentes nos últimos anos e a mellora da tecnoloxía de inversores levou a un aumento do número de cadeas que se poden conectar, facendo que o exceso de provisión sexa cada vez máis económico. , a excesiva subministración de compoñentes tamén pode reducir o custo da electricidade, mellorando así a taxa de rendemento interno do proxecto, polo que se aumenta a capacidade anti-risco do investimento do proxecto.

Ademais, os módulos fotovoltaicos de alta potencia convertéronse na principal tendencia no desenvolvemento da industria fotovoltaica nesta fase, o que aumenta aínda máis a posibilidade de subministración de compoñentes e o aumento da capacidade instalada fotovoltaica doméstica.

Con base nos factores anteriores, o exceso de provisión converteuse na tendencia do deseño de proxectos fotovoltaicos.

02

Xeración de enerxía e análise de custos

-

Seleccionan a central fotovoltaica de 6KW Investida polo propietario como exemplo, son seleccionados os módulos Longi 540W, que se usan habitualmente no mercado distribuído. Estímase que se pode xerar unha media de 20 kWh de electricidade ao día e a capacidade anual de xeración de enerxía é duns 7.300 kWh.

Segundo os parámetros eléctricos dos compoñentes, a corrente de traballo do punto de traballo máximo é de 13A. Escolla o inversor principal Goodwe GW6000-DNS-30 no mercado. A corrente máxima de entrada deste inversor é 16a, que pode adaptarse ao mercado actual. compoñentes de alta corrente. Tomando o valor medio de 30 anos da radiación total anual de recursos lixeiros na cidade de Yantai, a provincia de Shandong como referencia, analizáronse varios sistemas con diferentes relacións de sobre-proporción.

2.1 Eficiencia do sistema

Por unha banda, o exceso de provisión aumenta a xeración de enerxía, pero por outra banda, debido ao aumento do número de módulos solares do lado DC, a perda correspondente dos módulos solares na cadea solar e a perda da Aumento da liña DC, polo que hai unha relación de capacidade óptima, maximiza a eficiencia do sistema. Despois da simulación PVSyst, pódese obter a eficiencia do sistema con diferentes proporcións de capacidade do sistema 6KVA. Como se mostra na táboa seguinte, cando a relación de capacidade é de aproximadamente 1,1, a eficiencia do sistema alcanza o máximo, o que tamén significa que a taxa de utilización dos compoñentes é a máis alta neste momento.

Eficiencia do sistema e xeración de enerxía anual con diferentes proporcións de capacidade

2.2 Xeración e ingresos de enerxía

Segundo a eficiencia do sistema con diferentes proporcións de sobre-subministración e a taxa de decaemento teórico dos módulos en 20 anos, pódese obter a xeración de enerxía anual baixo diferentes relacións de subministración de capacidade. Segundo o prezo da electricidade na rede de 0,395 yuan/kWh (o prezo da electricidade de referencia para o carbón desulfurizado en Shandong), calcúlase os ingresos anuais de vendas de electricidade. Os resultados do cálculo móstranse na táboa anterior.

2.3 Análise de custos

O custo é o que os usuarios dos proxectos fotovoltaicos domésticos están máis preocupados por elas, módulos fotovoltaicos e inversores son os principais materiais de equipos e outros materiais auxiliares como parénteses fotovoltaicos, equipos de protección e cables, así como custos relacionados coa instalación para o proxecto para o proxecto para o proxecto para o proxecto para o proxecto para o proxecto para o proxecto para o proxecto Ademais, ademais, os usuarios tamén deben considerar o custo do mantemento das centrais fotovoltaicas. O custo medio de mantemento representa aproximadamente o 1% ao 3% do custo total de investimento. No custo total, os módulos fotovoltaicos representan entre o 50% e o 60%. Con base nos elementos de gastos de custos anteriores, o prezo da unidade de custo fotovoltaico actual do fogar é aproximadamente como se mostra na seguinte táboa ：

Custo estimado dos sistemas fotovoltaicos residenciais

Por mor das diferentes relacións de sobre-subministración, o custo do sistema tamén variará, incluíndo compoñentes, parénteses, cables de DC e taxas de instalación. Segundo a táboa anterior, pódese calcular o custo de diferentes relacións de sobre-subministración, como se mostra na seguinte figura.

Custos, beneficios e eficiencias do sistema en diferentes proporcións de sobreprovisionamento

03

Análise incremental de beneficios

-

Pódese ver a partir da análise anterior que, aínda que a xeración de enerxía e os ingresos anuais aumentarán co aumento da relación de subministración, o custo de investimento tamén aumentará. Ademais, a táboa anterior mostra que a eficiencia do sistema é 1,1 veces máis mellor cando se empareja. Por iso, desde un punto de vista técnico, un sobrepeso 1.1X é óptimo.

Non obstante, desde a perspectiva dos investimentos, non basta con considerar o deseño de sistemas fotovoltaicos desde unha perspectiva técnica. Tamén é necesario analizar o impacto da excesiva asignación na renda de investimento desde unha perspectiva económica.

Segundo o custo de investimento e os ingresos de xeración de enerxía segundo os índices de capacidade anteriores, pódese calcular o custo kWh do sistema durante 20 anos e a taxa de rendemento interna antes do imposto.

LCOE e IRR baixo diferentes relacións de sobreprovisión

Como se pode ver na figura anterior, cando a relación de asignación de capacidade é pequena, a xeración de enerxía e os ingresos do sistema aumentan co aumento da relación de asignación de capacidade e o aumento dos ingresos neste momento pode cubrir o custo adicional debido a máis asignación. Cando a relación de capacidade é demasiado grande, a taxa de rendemento interno do sistema diminúe gradualmente debido a factores como o aumento gradual do límite de potencia da parte engadida e o aumento da perda de liña. Cando a relación de capacidade é de 1,5, a taxa interna de rendemento IRR do investimento do sistema é a máis grande. Polo tanto, desde un punto de vista económico, 1,5: 1 é a relación de capacidade óptima para este sistema.

A través do mesmo método que anteriormente, a relación de capacidade óptima do sistema baixo diferentes capacidades calcúlase desde a perspectiva da economía e os resultados son os seguintes ：

04

Epílogo

-

Ao usar os datos de recursos solares de Shandong, nas condicións de diferentes relacións de capacidade, calcúlase a potencia da saída do módulo fotovoltaico que chega ao inversor despois de perderse. Cando a relación de capacidade é de 1,1, a perda do sistema é a máis pequena e a taxa de utilización de compoñentes é a máis alta neste momento. Non obstante, desde un punto de vista económico, cando a relación de capacidade é de 1,5, os ingresos dos proxectos fotovoltaicos son os máis altos . Ao deseñar un sistema fotovoltaico, non só se debe considerar a taxa de utilización de compoñentes baixo factores técnicos, senón que a economía é a clave para o deseño do proxecto.A través do cálculo económico, o sistema 1.3 de 8kW é o máis económico cando se protexe excesivamente, o sistema de 10kW 1.2 é o máis económico cando se protexe excesivamente e o sistema de 15kW 1.2 é o máis económico cando se protexe excesivamente .

Cando se use o mesmo método para o cálculo económico da relación de capacidade na industria e no comercio, debido á redución do custo por vatio do sistema, a relación de capacidade economicamente óptima será maior. Ademais, por razóns do mercado, o custo dos sistemas fotovoltaicos tamén variará moito, o que tamén afectará moito ao cálculo da relación de capacidade óptima. Esta é tamén a razón fundamental pola que varios países liberaron restricións á relación de capacidade de deseño dos sistemas fotovoltaicos.