Fotoelektriskās spēkstacijas sistēmas projektēšanā fotoelektrisko moduļu uzstādītās jaudas attiecība pret invertora nominālo jaudu ir līdzstrāvas/maiņstrāvas jaudas attiecība.
Kas ir ļoti svarīgs konstrukcijas parametrs. 2012. gadā izdotajā “Fotogalvaniskās enerģijas ražošanas sistēmas efektivitātes standartā” jaudas attiecība ir veidota atbilstoši 1:1, taču gaismas apstākļu un temperatūras ietekmes dēļ fotoelektriskie moduļi nevar sasniegt nominālā jauda lielāko daļu laika, un invertors būtībā Visi darbojas ar mazāku jaudu, un lielāko daļu laika tas ir jaudas izniekošanas stadijā.
2020. gada oktobra beigās izdotajā standartā fotoelektrisko elektrostaciju jaudas attiecība tika pilnībā liberalizēta, un maksimālā komponentu un invertoru attiecība sasniedza 1,8:1. Jaunais standarts ievērojami palielinās iekšzemes pieprasījumu pēc komponentiem un invertoriem. Tas var samazināt elektroenerģijas izmaksas un paātrināt fotoelementu paritātes laikmeta iestāšanos.
Šajā rakstā kā piemērs tiks ņemta Šandongas izkliedētā fotoelementu sistēma un analizēta tā no fotoelementu moduļu faktiskās izejas jaudas, pārmērīgas nodrošināšanas radīto zaudējumu īpatsvara un ekonomikas viedokļa.
01
Saules paneļu pārmērīgas nodrošināšanas tendence
—
Pašlaik pasaulē vidējais fotoelektrisko elektrostaciju pārmērīgais nodrošinājums ir no 120% līdz 140%. Galvenais pārmērīgas nodrošināšanas iemesls ir tas, ka PV moduļi nevar sasniegt ideālo maksimālo jaudu faktiskās darbības laikā. Ietekmējošie faktori ietver:
1) Nepietiekama starojuma intensitāte (ziema)
2).Apkārtējās vides temperatūra
3). Netīrumu un putekļu bloķēšana
4) Saules moduļa orientācija nav optimāla visas dienas garumā (izsekošanas skavas ir mazāks faktors)
5) Saules moduļa vājināšanās: 3% pirmajā gadā, 0,7% gadā pēc tam
6). Zaudējumu saskaņošana saules moduļu virknēs un starp tām
Ikdienas elektroenerģijas ražošanas līknes ar dažādiem pārmērīgas nodrošināšanas koeficientiem
Pēdējos gados fotoelektrisko sistēmu pārmērīgais nodrošinājums ir uzrādījis pieaugošu tendenci.
Papildus sistēmas zuduma iemesliem pēdējos gados notikušais komponentu cenu turpmākais kritums un invertora tehnoloģiju uzlabošana ir izraisījusi savienojamo virkņu skaita palielināšanos, padarot pārmērīgu nodrošinājumu arvien ekonomiskāku. , komponentu pārmērīga nodrošināšana var arī samazināt elektroenerģijas izmaksas, tādējādi uzlabojot projekta iekšējo atdeves likmi, tādējādi tiek palielināta projekta investīciju pretriska spēja.
Turklāt lieljaudas fotoelementu moduļi šajā posmā ir kļuvuši par galveno tendenci fotoelementu nozares attīstībā, kas vēl vairāk palielina iespēju pārmērīgi nodrošināt komponentus un palielināt mājsaimniecībā uzstādīto fotoelektrisko jaudu.
Pamatojoties uz iepriekš minētajiem faktoriem, pārmērīga nodrošināšana ir kļuvusi par fotoelektrisko projektu izstrādes tendenci.
02
Enerģijas ražošana un izmaksu analīze
—
Par piemēru ņemot saimnieka ieguldīto 6kW mājsaimniecības fotoelektrisko elektrostaciju, tiek izvēlēti LONGi 540W moduļi, kurus parasti izmanto izkliedētajā tirgū. Tiek lēsts, ka dienā var saražot vidēji 20 kWh elektroenerģijas, un gada elektroenerģijas ražošanas jauda ir aptuveni 7300 kWh.
Saskaņā ar komponentu elektriskajiem parametriem maksimālā darba punkta darba strāva ir 13A. Izvēlieties tirgū pieejamo invertoru GoodWe GW6000-DNS-30. Šī invertora maksimālā ieejas strāva ir 16A, kas var pielāgoties pašreizējam tirgum. augstas strāvas komponenti. Ņemot par atsauci 30 gadu vidējo gaismas resursu kopējā starojuma vērtību Jantai pilsētā, Šaņdunas provincē, tika analizētas dažādas sistēmas ar atšķirīgām pārmērīgas proporcijas attiecībām.
2.1 sistēmas efektivitāte
No vienas puses, pārmērīga apgāde palielina elektroenerģijas ražošanu, bet, no otras puses, saules moduļu skaita palielināšanās līdzstrāvas pusē, saules moduļu atbilstības zudums saules bateriju virknē un Līdzstrāvas līnijas palielināšana, tāpēc ir optimāls jaudas koeficients, maksimāli palielina sistēmas efektivitāti. Pēc PVsyst simulācijas var iegūt sistēmas efektivitāti pie dažādiem 6kVA sistēmas jaudas koeficientiem. Kā redzams zemāk esošajā tabulā, kad jaudas koeficients ir aptuveni 1,1, sistēmas efektivitāte sasniedz maksimumu, kas arī nozīmē, ka komponentu izmantošanas līmenis šajā brīdī ir visaugstākais.
Sistēmas efektivitāte un ikgadējā elektroenerģijas ražošana ar dažādiem jaudas koeficientiem
2.2 elektroenerģijas ražošana un ieņēmumi
Atbilstoši sistēmas efektivitātei pie dažādiem pārmērīgas nodrošināšanas koeficientiem un moduļu teorētiskajam samazinājuma ātrumam 20 gados, var iegūt ikgadējo elektroenerģijas ražošanu pie dažādiem jaudas nodrošināšanas koeficientiem. Saskaņā ar elektrotīkla elektroenerģijas cenu 0,395 juaņa/kWh (elektrības etaloncena atsērotām oglēm Shandongā), tiek aprēķināti gada elektroenerģijas pārdošanas ieņēmumi. Aprēķinu rezultāti ir parādīti tabulā augstāk.
2.3. Izmaksu analīze
Mājsaimniecības fotoelektrisko projektu lietotājus vairāk uztrauc izmaksas. Tostarp galvenie aprīkojuma materiāli ir fotoelementu moduļi un invertori, kā arī citi palīgmateriāli, piemēram, fotoelementu kronšteini, aizsardzības aprīkojums un kabeļi, kā arī ar uzstādīšanu saistītās izmaksas projektam. būvniecība.Turklāt lietotājiem jāņem vērā arī fotoelektrisko elektrostaciju uzturēšanas izmaksas. Vidējās uzturēšanas izmaksas veido aptuveni 1% līdz 3% no kopējām ieguldījumu izmaksām. Kopējās izmaksās fotoelementu moduļi veido aptuveni 50% līdz 60%. Pamatojoties uz iepriekšminētajiem izmaksu izdevumu posteņiem, pašreizējā mājsaimniecības fotoelementu izmaksu vienības cena ir aptuveni tāda, kā parādīts nākamajā tabulā:
Paredzamās dzīvojamo PV sistēmu izmaksas
Atšķirīgo pārmērīgas nodrošināšanas koeficientu dēļ atšķirsies arī sistēmas izmaksas, tostarp komponenti, kronšteini, līdzstrāvas kabeļi un uzstādīšanas maksa. Saskaņā ar iepriekš minēto tabulu var aprēķināt dažādu pārmērīgu uzkrājumu koeficientu izmaksas, kā parādīts attēlā zemāk.
Sistēmas izmaksas, ieguvumi un efektivitāte, izmantojot dažādus pārmērīgas nodrošināšanas koeficientus
03
Inkrementālā ieguvuma analīze
—
No iepriekš minētās analīzes redzams, ka, lai gan pieaugs ikgadējā elektroenerģijas ražošana un ienākumi, palielinoties virsuzkrājumu rādītājam, pieaugs arī investīciju izmaksas. Turklāt iepriekšējā tabulā parādīts, ka sistēmas efektivitāte ir 1,1 reizi augstāka, ja tā ir savienota pārī. Tāpēc no tehniskā viedokļa optimāls ir 1,1 reizes liekais svars.
Tomēr, raugoties no investoru perspektīvas, nepietiek tikai ar fotoelektrisko sistēmu projektēšanu no tehniskā viedokļa. Tāpat ir jāanalizē pārlieku piešķīruma ietekme uz investīciju ienākumiem no ekonomiskā viedokļa.
Atbilstoši investīciju izmaksām un elektroenerģijas ražošanas ienākumiem pie iepriekšminētajiem dažādajiem jaudas koeficientiem var aprēķināt sistēmas kWh izmaksas 20 gadiem un iekšējo pirmsnodokļu atdeves likmi.
LCOE un IRR ar atšķirīgām pārmērīgas nodrošināšanas proporcijām
Kā redzams no iepriekš redzamā attēla, ja jaudas sadales koeficients ir mazs, sistēmas elektroenerģijas ražošana un ieņēmumi palielinās, palielinoties jaudas sadales koeficientam, un palielinātie ieņēmumi šajā brīdī var segt papildu izmaksas, kas radušās pārsnieguma dēļ. Ja jaudas koeficients ir pārāk liels, sistēmas iekšējā atdeves ātrums pakāpeniski samazinās tādu faktoru dēļ kā pakāpenisks pievienotās daļas jaudas ierobežojuma palielinājums un līnijas zuduma pieaugums. Ja jaudas koeficients ir 1,5, sistēmas ieguldījumu iekšējā atdeves likme IRR ir vislielākā. Tāpēc no ekonomiskā viedokļa 1,5:1 ir optimālā jaudas attiecība šai sistēmai.
Izmantojot to pašu metodi, kā iepriekš, tiek aprēķināts sistēmas optimālais jaudas koeficients pie dažādām jaudām no ekonomijas viedokļa, un rezultāti ir šādi:
04
Epilogs
—
Izmantojot Shandong saules resursu datus, dažādu jaudas attiecību apstākļos tiek aprēķināta fotoelektriskā moduļa izejas jauda, kas pēc nozaudēšanas sasniedz invertoru. Ja jaudas koeficients ir 1,1, sistēmas zudumi ir vismazākie un komponentu izmantošanas līmenis ir visaugstākais. Tomēr no ekonomiskā viedokļa, kad jaudas koeficients ir 1,5, fotoelementu projektu ieņēmumi ir vislielākie. . Projektējot fotoelektrisko sistēmu, jāņem vērā ne tikai komponentu izmantošanas līmenis saskaņā ar tehniskiem faktoriem, bet arī ekonomija ir projekta izstrādes atslēga.Izmantojot ekonomiskos aprēķinus, 8 kW sistēma 1.3 ir visekonomiskākā, ja tā ir pārāk nodrošināta, 10 kW sistēma 1.2 ir visekonomiskākā, ja tā ir pārāk nodrošināta, un 15 kW sistēma 1.2 ir visekonomiskākā, ja tā ir pārāk nodrošināta. .
Izmantojot šo pašu metodi jaudas koeficienta ekonomiskajam aprēķinam rūpniecībā un tirdzniecībā, sistēmas izmaksas uz vienu vatu samazināšanās dēļ ekonomiski optimālais jaudas koeficients būs lielāks. Turklāt tirgus apsvērumu dēļ arī fotoelektrisko sistēmu izmaksas būs ļoti atšķirīgas, kas arī lielā mērā ietekmēs optimālās jaudas attiecības aprēķinu. Tas ir arī galvenais iemesls, kāpēc dažādas valstis ir atbrīvojušas ierobežojumus fotoelektrisko sistēmu projektētās jaudas attiecībai.
Izlikšanas laiks: 28. septembris 2022