Στο σχεδιασμό του συστήματος φωτοβολταϊκών σταθμών, ο λόγος της εγκατεστημένης χωρητικότητας των φωτοβολταϊκών μονάδων με την ονομαστική ικανότητα του μετατροπέα είναι ο λόγος ισχύος DC/AC,
Που είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος σχεδιασμού. Στο "Φωτοβολταϊκό πρότυπο αποδοτικότητας συστήματος παραγωγής ενέργειας" που κυκλοφόρησε το 2012, ο λόγος χωρητικότητας έχει σχεδιαστεί σύμφωνα με 1: 1, αλλά λόγω της επίδρασης των συνθηκών φωτός και της θερμοκρασίας, οι φωτοβολταϊκές ενότητες δεν μπορούν να φτάσουν στο Ονομαστική ισχύς τις περισσότερες φορές και ο μετατροπέας βασικά όλα λειτουργούν σε λιγότερο από την πλήρη χωρητικότητα και τις περισσότερες φορές είναι στο στάδιο της σπατάλης.
Στο πρότυπο που απελευθερώθηκε στα τέλη Οκτωβρίου 2020, ο λόγος χωρητικότητας των φωτοβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ήταν πλήρως ελευθερωμένη και ο μέγιστος λόγος των εξαρτημάτων και των μετατροπέων έφτασε στο 1,8: 1. Το νέο πρότυπο θα αυξήσει σημαντικά την εγχώρια ζήτηση για εξαρτήματα και μετατροπείς. Μπορεί να μειώσει το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας και να επιταχύνει την άφιξη της εποχής της φωτοβολταϊκής ισοτιμίας.
Το παρόν έγγραφο θα λάβει το κατανεμημένο φωτοβολταϊκό σύστημα στο Shandong ως παράδειγμα και θα το αναλύσει από την οπτική γωνία της πραγματικής ισχύος των φωτοβολταϊκών μονάδων, το ποσοστό των ζημιών που προκαλούνται από την υπερ-παραγωγή και την οικονομία.
01
Η τάση της υπερφόρτωσης των ηλιακών συλλεκτών
-
Επί του παρόντος, η μέση υπερβολή των φωτοβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής στον κόσμο είναι μεταξύ 120% και 140%. Ο κύριος λόγος για την υπερβολική προσφορά είναι ότι οι φωτοβολταϊκές μονάδες δεν μπορούν να φτάσουν στην ιδανική ισχύς αιχμής κατά τη διάρκεια της πραγματικής λειτουργίας. Οι παράγοντες επηρεασμού περιλαμβάνουν:
1). Ασφαλή ένταση ακτινοβολίας (χειμώνας)
2).
3).
4).
5). Εξόρυξη μονάδας: 3% το πρώτο έτος, 0,7% ετησίως στη συνέχεια
6)
Ημερήσιες καμπύλες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με διαφορετικές αναλογίες υπερβολικής προστασίας
Τα τελευταία χρόνια, η αναλογία υπερβολικής προστασίας των φωτοβολταϊκών συστημάτων έχει δείξει μια αυξανόμενη τάση.
Εκτός από τους λόγους για την απώλεια του συστήματος, η περαιτέρω μείωση των τιμών των συνιστωσών τα τελευταία χρόνια και η βελτίωση της τεχνολογίας του μετατροπέα οδήγησαν σε αύξηση του αριθμού των χορδών που μπορούν να συνδεθούν, καθιστώντας υπερβολικά το όλο και πιο οικονομικό. , η υπερβολική διόγκωση των εξαρτημάτων μπορεί επίσης να μειώσει το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας, βελτιώνοντας έτσι τον εσωτερικό ρυθμό απόδοσης του έργου, επομένως αυξάνεται η ικανότητα αντι-κινδύνου της επένδυσης του έργου.
Επιπλέον, οι φωτοβολταϊκές ενότητες υψηλής ισχύος έχουν γίνει η κύρια τάση στην ανάπτυξη της φωτοβολταϊκής βιομηχανίας σε αυτό το στάδιο, η οποία αυξάνει περαιτέρω τη δυνατότητα υπερβολή των εξαρτημάτων και την αύξηση της εγκατεστημένης χωρητικότητας των νοικοκυριών.
Με βάση τους παραπάνω παράγοντες, η υπερβολική παραγωγή έχει γίνει η τάση του σχεδιασμού του φωτοβολταϊκού έργου.
02
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ανάλυση κόστους
-
Λαμβάνοντας το φωτοβολταϊκό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής 6kW που επενδύεται από τον ιδιοκτήτη ως παράδειγμα, επιλέγονται οι μονάδες Longi 540W, οι οποίες χρησιμοποιούνται συνήθως στην κατανεμημένη αγορά. Εκτιμάται ότι μπορεί να δημιουργηθεί κατά μέσο όρο 20 kWh ηλεκτρικής ενέργειας ανά ημέρα και η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι περίπου 7.300 kWh.
Σύμφωνα με τις ηλεκτρικές παραμέτρους των εξαρτημάτων, το ρεύμα εργασίας του μέγιστου σημείου εργασίας είναι 13α. Επιλέξτε το mainstream μετατροπέα Goodwe GW6000-DNS-30 στην αγορά. Το μέγιστο ρεύμα εισόδου αυτού του μετατροπέα είναι 16Α, το οποίο μπορεί να προσαρμοστεί στην τρέχουσα αγορά. Συστατικά υψηλού ρεύματος. Λαμβάνοντας τη μέση τιμή των 30 ετών της ετήσιας συνολικής ακτινοβολίας των φωτεινών πόρων στην πόλη Yantai, αναλύθηκε η επαρχία Shandong, αναλύθηκαν διάφορα συστήματα με διαφορετικές αναλογίες υπερφόρτωσης.
2.1 Αποδοτικότητα του συστήματος
Από τη μία πλευρά, η υπερβολική παραγωγή αυξάνει την παραγωγή ενέργειας, αλλά από την άλλη πλευρά, λόγω της αύξησης του αριθμού των ηλιακών μονάδων στην πλευρά DC, της αντιστοίχισης των ηλιακών μονάδων στην ηλιακή συμβολοσειρά και της απώλειας του Αύξηση γραμμής DC, οπότε υπάρχει ένας βέλτιστος λόγος χωρητικότητας, μεγιστοποιήστε την αποτελεσματικότητα του συστήματος. Μετά την προσομοίωση PVSYST, μπορεί να ληφθεί η απόδοση του συστήματος υπό διαφορετικούς λόγους χωρητικότητας του συστήματος 6KVA. Όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα, όταν ο λόγος χωρητικότητας είναι περίπου 1,1, η απόδοση του συστήματος φθάνει στο μέγιστο, πράγμα που σημαίνει επίσης ότι ο ρυθμός χρησιμοποίησης των εξαρτημάτων είναι ο υψηλότερος αυτή τη στιγμή.
Η αποδοτικότητα του συστήματος και η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με διαφορετικούς λόγους χωρητικότητας
2.2 Παραγωγή ενέργειας και έσοδα
Σύμφωνα με την αποτελεσματικότητα του συστήματος υπό διαφορετικούς λόγους υπερπροσδιορισμού και το θεωρητικό ποσοστό αποσύνθεσης των μονάδων σε 20 χρόνια, μπορούν να ληφθούν η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας υπό διαφορετικές αναλογίες παραγωγής ικανοτήτων. Σύμφωνα με την τιμή ηλεκτρικής ενέργειας σε πλέγμα 0,395 γιουάν/kWh (η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας αναφοράς για τον αποταμίγματα άνθρακα στο Shandong), υπολογίζεται τα ετήσια έσοδα από τις πωλήσεις ηλεκτρικής ενέργειας. Τα αποτελέσματα υπολογισμού εμφανίζονται στον παραπάνω πίνακα.
2.3 Ανάλυση κόστους
Το κόστος είναι αυτό που οι χρήστες των φωτοβολταϊκών έργων των νοικοκυριών ανησυχούν περισσότερο για τους, οι φωτοβολταϊκές ενότητες και οι μετατροπείς είναι τα κύρια υλικά εξοπλισμού και άλλα βοηθητικά υλικά όπως τα φωτοβολταϊκά αγκύλες, ο εξοπλισμός προστασίας και τα καλώδια, καθώς και το κόστος που σχετίζεται με την εγκατάσταση για το έργο Κατασκευή. Προσθήκη, οι χρήστες πρέπει επίσης να εξετάσουν το κόστος διατήρησης των φωτοβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Το μέσο κόστος συντήρησης αντιπροσωπεύει περίπου 1% έως 3% του συνολικού κόστους επενδύσεων. Στο συνολικό κόστος, οι φωτοβολταϊκές ενότητες αντιπροσωπεύουν περίπου 50% έως 60%. Με βάση τα παραπάνω είδη δαπανών κόστους, η τρέχουσα τιμή της μονάδας φωτοβολταϊκής μονάδας κόστους είναι περίπου όπως φαίνεται στον ακόλουθο πίνακα:
Εκτιμώμενο κόστος οικιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων
Λόγω των διαφορετικών αναλογιών υπερβολή, το κόστος του συστήματος θα ποικίλει επίσης, συμπεριλαμβανομένων των εξαρτημάτων, των αγκώνων, των καλωδίων DC και των τελών εγκατάστασης. Σύμφωνα με τον παραπάνω πίνακα, μπορεί να υπολογιστεί το κόστος των διαφορετικών αναλογιών υπερβολικής παραγωγής, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Το κόστος του συστήματος, τα οφέλη και η αποτελεσματικότητα υπό διαφορετικούς λόγους υπερπροσδιορισμού
03
Ανάλυση προστασίας
-
Μπορεί να φανεί από την παραπάνω ανάλυση ότι παρόλο που η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και το εισόδημα θα αυξηθεί με την αύξηση του λόγου υπερβολή, το κόστος επενδύσεων θα αυξηθεί επίσης. Επιπλέον, ο παραπάνω πίνακας δείχνει ότι η απόδοση του συστήματος είναι 1,1 φορές μεγαλύτερη όταν ζευγαρωθεί. Ως εκ τούτου, από τεχνική άποψη, ένα υπέρβαρο 1,1x είναι βέλτιστο.
Ωστόσο, από την άποψη των επενδυτών, δεν αρκεί να εξεταστεί ο σχεδιασμός των φωτοβολταϊκών συστημάτων από τεχνική άποψη. Είναι επίσης απαραίτητο να αναλυθεί ο αντίκτυπος της υπερβολικής κατανομής στα έσοδα από επενδύσεις από οικονομική άποψη.
Σύμφωνα με το εισόδημα του κόστους επενδύσεων και της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σύμφωνα με τους παραπάνω διαφορετικούς δείκτες χωρητικότητας, το κόστος KWH του συστήματος για 20 χρόνια και ο εσωτερικός ρυθμός απόδοσης προ φόρων μπορεί να υπολογιστεί.
LCOE και IRR κάτω από διαφορετικές αναλογίες υπερπροσδιορισμού
Όπως φαίνεται από το παραπάνω σχήμα, όταν ο λόγος κατανομής χωρητικότητας είναι μικρός, η παραγωγή ενέργειας και τα έσοδα του συστήματος αυξάνονται με την αύξηση του λόγου κατανομής χωρητικότητας και τα αυξημένα έσοδα αυτή τη στιγμή μπορούν να καλύψουν το επιπλέον κόστος λόγω Κατανομή. Όταν ο λόγος χωρητικότητας είναι πολύ μεγάλος, ο εσωτερικός ρυθμός απόδοσης του συστήματος μειώνεται σταδιακά λόγω παραγόντων όπως η σταδιακή αύξηση του ορίου ισχύος του προστιθέμενου τμήματος και η αύξηση της απώλειας γραμμής. Όταν ο δείκτης χωρητικότητας είναι 1,5, ο εσωτερικός ρυθμός απόδοσης IRR της επένδυσης του συστήματος είναι ο μεγαλύτερος. Επομένως, από οικονομική άποψη, 1,5: 1 είναι ο βέλτιστος λόγος χωρητικότητας για αυτό το σύστημα.
Μέσα από την ίδια μέθοδο όπως παραπάνω, ο βέλτιστος λόγος χωρητικότητας του συστήματος υπό διαφορετικές δυνατότητες υπολογίζεται από την άποψη της οικονομίας και τα αποτελέσματα είναι τα εξής:
04
Επίλογος
-
Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα ηλιακών πόρων του Shandong, υπό τις συνθήκες διαφορετικών αναλογιών χωρητικότητας, υπολογίζεται η ισχύς της εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας που φτάνει στον μετατροπέα μετά την απώλεια. Όταν ο δείκτης χωρητικότητας είναι 1,1, η απώλεια του συστήματος είναι η μικρότερη και ο ρυθμός αξιοποίησης των στοιχείων είναι ο υψηλότερος αυτή τη στιγμή. Ωστόσο, από οικονομική άποψη, όταν ο λόγος χωρητικότητας είναι 1,5, τα έσοδα των φωτοβολταϊκών έργων είναι το υψηλότερο . Κατά το σχεδιασμό ενός φωτοβολταϊκού συστήματος, πρέπει να ληφθεί υπόψη ο ρυθμός χρησιμοποίησης των εξαρτημάτων υπό τεχνικούς παράγοντες, αλλά και η οικονομία είναι το κλειδί για το σχεδιασμό του έργου.Μέσω του οικονομικού υπολογισμού, το σύστημα 8KW 1.3 είναι το πιο οικονομικό όταν είναι υπερβολικά προσδιορισμένο, το σύστημα 10kW 1.2 είναι το πιο οικονομικό όταν είναι υπερβολικό και το σύστημα 15kW 1.2 είναι το πιο οικονομικό όταν είναι υπερβολικό και υπερηφανεύεται. .
Όταν χρησιμοποιείται η ίδια μέθοδος για τον οικονομικό υπολογισμό του λόγου χωρητικότητας στη βιομηχανία και το εμπόριο, λόγω της μείωσης του κόστους ανά watt του συστήματος, ο οικονομικά βέλτιστος δείκτης ικανότητας θα είναι υψηλότερος. Επιπλέον, λόγω των λόγων της αγοράς, το κόστος των φωτοβολταϊκών συστημάτων θα ποικίλει επίσης σε μεγάλο βαθμό, γεγονός που θα επηρεάσει επίσης σημαντικά τον υπολογισμό του βέλτιστου λόγου χωρητικότητας. Αυτός είναι και ο θεμελιώδης λόγος για τον οποίο διάφορες χώρες έχουν εκδώσει περιορισμούς στον λόγο σχεδιαστικής ικανότητας των φωτοβολταϊκών συστημάτων.
Χρόνος δημοσίευσης: Σεπ-28-2022