A fotovoltaikus erőműrendszer tervezésénél a fotovoltaikus modulok beépített kapacitásának és az inverter névleges teljesítményének aránya DC/AC teljesítményarány.
Ami nagyon fontos tervezési paraméter. A 2012-ben kiadott „Fotovoltaikus Energiatermelő Rendszer Hatékonysági Szabványban” a teljesítményarányt 1:1-re tervezték, de a fényviszonyok és a hőmérséklet hatása miatt a fotovoltaikus modulok nem tudják elérni a a névleges teljesítmény az idő nagy részében, az inverter pedig alapvetően Mind kevesebb, mint teljes kapacitással működik, és legtöbbször a kapacitáspazarlás szakaszában van.
A 2020. október végén kiadott szabványban a fotovoltaikus erőművek teljesítményarányát teljes mértékben liberalizálták, az alkatrészek és az inverterek maximális aránya elérte az 1,8:1-et.Az új szabvány nagymértékben növeli az alkatrészek és inverterek hazai keresletét.Csökkentheti az áram költségét, és felgyorsíthatja a fotovoltaikus paritás korszakának érkezését.
Ez a cikk a shandong-i elosztott fotovoltaikus rendszert veszi példaként, és elemzi azt a fotovoltaikus modulok tényleges kimeneti teljesítménye, a túlellátás okozta veszteségek aránya és a gazdaságosság szempontjából.
01
A napelemek túlkínálatának tendenciája
—
Jelenleg a világban a fotovoltaikus erőművek átlagos túlellátása 120% és 140% között van.A túladagolás fő oka, hogy a PV modulok a tényleges működés során nem érik el az ideális csúcsteljesítményt.A befolyásoló tényezők a következők:
1) Elégtelen sugárzási intenzitás (télen)
2).Környezeti hőmérséklet
3).Pisz és por blokkolás
4.) A napelem modul tájolása nem optimális a nap folyamán (a nyomkövető zárójelek kevésbé számítanak)
5.) Napelem modul csillapítása: 3% az első évben, 0,7% évente
6. A veszteségek kiegyenlítése a szolármodulok sorain belül és között
Napi energiatermelési görbék különböző túltermelési arányokkal
Az elmúlt években a fotovoltaikus rendszerek túlzott ellátási aránya növekvő tendenciát mutat.
A rendszervesztés okai mellett az utóbbi években tapasztalható alkatrészárak további csökkenése és az inverteres technológia fejlődése a csatlakoztatható húrok számának növekedéséhez vezetett, így a túlellátás egyre gazdaságosabbá vált. , az alkatrészek túlzott ellátása csökkentheti az áram költségét is, ezáltal javul a projekt belső megtérülési rátája, így nő a projektberuházás kockázatmentessége.
Ezen túlmenően a nagy teljesítményű fotovoltaikus modulok váltak a fotovoltaikus ipar fejlődésének fő irányvonalává ebben a szakaszban, ami tovább növeli az alkatrészek túlzott ellátásának lehetőségét és a háztartási fotovoltaikus beépített kapacitás növelését.
A fenti tényezők alapján a túlzott ellátás a fotovoltaikus projekttervezés trendjévé vált.
02
Áramtermelés és költségelemzés
—
A tulajdonos által beruházott 6 kW-os háztartási fotovoltaikus erőműre példaként az elosztott piacon általánosan használt LONGi 540 W-os modulokat választottuk.Becslések szerint naponta átlagosan 20 kWh villamos energia állítható elő, az éves áramtermelő kapacitás pedig mintegy 7300 kWh.
Az alkatrészek elektromos paraméterei szerint a maximális munkapont üzemi árama 13A.Válassza a GoodWe GW6000-DNS-30 invertert a piacon.Ennek az inverternek a maximális bemeneti árama 16A, amely képes alkalmazkodni a jelenlegi piachoz.nagyáramú alkatrészek.A Shandong tartománybeli Yantai város fényforrásainak éves teljes sugárzásának 30 éves átlagértékét véve referenciaként, különböző rendszereket elemeztek, amelyek túlzott arányai eltérőek voltak.
2.1 rendszer hatékonysága
A túlellátás egyrészt növeli az áramtermelést, másrészt az egyenáramú napelem modulok számának növekedése miatt a napelemes modulok illeszkedési vesztesége a szolárfüzérben, illetve a Egyenáramú vezeték növelése, így optimális kapacitásarány van, maximalizálja a rendszer hatékonyságát.A PVsyst szimuláció után a 6kVA rendszer különböző teljesítményarányai mellett is megkapható a rendszer hatékonysága.Az alábbi táblázatban látható, hogy amikor a kapacitásarány kb. 1,1, akkor a rendszer hatékonysága eléri a maximumot, ami egyben azt is jelenti, hogy ekkor a legmagasabb a komponensek kihasználtsága.
Rendszerhatékonyság és éves energiatermelés különböző teljesítményarányokkal
2.2 áramtermelés és bevétel
A rendszer hatékonysága különböző túllétesítési arányok mellett és a modulok elméleti 20 év alatti lecsengési sebessége alapján az éves energiatermelés különböző kapacitás-lekötési arányok mellett érhető el.A 0,395 jüan/kWh-s hálózati villamosenergia-ár (a kéntelenített szén irányadó áramára Shandongban) alapján számítják ki az éves villamosenergia-értékesítési bevételt.A számítási eredmények a fenti táblázatban láthatók.
2.3 Költségelemzés
A költségek az, ami miatt a háztartási fotovoltaikus projektek felhasználói jobban aggódnak. Közülük a fotovoltaikus modulok és az inverterek jelentik a fő berendezési anyagokat, és egyéb segédanyagok, például fotovoltaikus konzolok, védőberendezések és kábelek, valamint a projekt telepítésével kapcsolatos költségek építése.Ezen kívül a felhasználóknak figyelembe kell venniük a fotovoltaikus erőművek fenntartási költségeit is.Az átlagos karbantartási költség a teljes beruházási költség 1-3%-át teszi ki.Az összköltségben a fotovoltaikus modulok körülbelül 50-60%-át teszik ki.A fenti költségkiadási tételek alapján a jelenlegi háztartási fotovoltaikus költségegység ára nagyjából a következő táblázatban látható:
Lakossági fotovillamos rendszerek becsült költsége
A különböző túlellátási arányok miatt a rendszer költsége is változhat, beleértve az alkatrészeket, a konzolokat, az egyenáramú kábeleket és a telepítési díjakat.A fenti táblázat alapján a különböző túltartalékolási arányok költsége kiszámítható, az alábbi ábra szerint.
Rendszerköltségek, -előnyök és -hatékonyság különböző túlzott befektetési arányok mellett
03
Növekményes haszon elemzése
—
A fenti elemzésből kitűnik, hogy bár az éves áramtermelés és bevétel a túltartalékolási arány növekedésével nő, a beruházási költség is nő.Ezenkívül a fenti táblázat azt mutatja, hogy a rendszer hatékonysága 1,1-szer jobb párosítva. Ezért műszaki szempontból az 1,1-szeres túlsúly az optimális.
A befektetők szemszögéből azonban nem elég a fotovoltaikus rendszerek tervezését műszaki szempontból megvizsgálni.Szükséges továbbá elemezni a túlallokáció befektetési bevételekre gyakorolt hatását gazdasági szempontból.
A fenti eltérő teljesítményarányok melletti beruházási költség és áramtermelési bevétel alapján kiszámítható a rendszer 20 évre szóló kWh költsége és az adózás előtti belső megtérülési ráta.
LCOE és IRR eltérő túltartalékolási arány mellett
A fenti ábrából látható, hogy amikor a kapacitásallokációs arány kicsi, a rendszer áramtermelése és bevétele a kapacitásallokációs arány növekedésével növekszik, és az ekkor megnövekedett bevétel fedezheti a többletköltségeket. allokáció.Amikor a kapacitásarány túl nagy, a rendszer belső megtérülési rátája fokozatosan csökken olyan tényezők miatt, mint a hozzáadott rész teljesítménykorlátjának fokozatos növekedése és a vezetékveszteség növekedése.Ha a kapacitásarány 1,5, akkor a rendszerberuházás belső megtérülési rátája a legnagyobb.Ezért gazdaságossági szempontból az 1,5:1 az optimális kapacitásarány ennél a rendszernél.
A fenti módszerrel kiszámítjuk a rendszer optimális kapacitásarányát különböző kapacitások mellett a gazdaságosság szempontjából, és az eredmények a következők:
04
Epilógus
—
A Shandong napelemes erőforrás adatait felhasználva, különböző teljesítményarányok mellett számítják ki a fotovoltaikus modul kimenetének teljesítményét, amely az invertert éri el elvesztés után.Amikor a kapacitásarány 1,1, akkor a legkisebb a rendszerveszteség, és ekkor a legmagasabb az alkatrész-kihasználtság. Ugyanakkor gazdaságossági szempontból, amikor a kapacitásarány 1,5, akkor a fotovoltaikus projektek bevétele a legmagasabb .A fotovoltaikus rendszer tervezésekor nemcsak az alkatrészek kihasználtságát kell figyelembe venni a műszaki tényezők függvényében, hanem a gazdaságosság is kulcsfontosságú a projekttervezésben.A gazdaságossági számítás szerint a 8 kW-os 1.3-as rendszer a leggazdaságosabb, ha túl van biztosítva. .
Ha az iparban és a kereskedelemben ugyanezt a módszert alkalmazzuk a teljesítményhányad gazdaságos kiszámítására, a rendszer egy wattra jutó költségének csökkenése miatt a gazdaságilag optimális teljesítményarány magasabb lesz.Emellett piaci okok miatt a fotovoltaikus rendszerek költsége is nagymértékben eltér majd, ami szintén nagyban befolyásolja az optimális kapacitásarány kiszámítását.Ez az alapvető oka annak is, hogy különböző országok korlátozták a fotovoltaikus rendszerek tervezési kapacitásarányát.
Feladás időpontja: 2022-09-28