Razmerje moči DC/AC v gospodinjstvu

Pri načrtovanju sistema fotonapetostne elektrarne je razmerje med nameščeno zmogljivostjo fotonapetostnih modulov in nazivno zmogljivostjo pretvornika razmerje moči DC/AC，

Kar je zelo pomemben konstrukcijski parameter. V »Standardu učinkovitosti sistema za proizvodnjo fotovoltaične energije«, izdanem leta 2012, je razmerje zmogljivosti zasnovano v skladu z 1:1, vendar zaradi vpliva svetlobnih pogojev in temperature fotovoltaični moduli ne morejo doseči nazivno moč večino časa in pretvornik v bistvu Vsi delujejo z manj kot polno zmogljivostjo in večino časa so v fazi zapravljanja zmogljivosti.

V standardu, izdanem konec oktobra 2020, je bilo razmerje zmogljivosti fotonapetostnih elektrarn popolnoma liberalizirano, največje razmerje komponent in razsmernikov pa je doseglo 1,8:1.Novi standard bo močno povečal domače povpraševanje po komponentah in pretvornikih.Lahko zmanjša stroške električne energije in pospeši prihod obdobja fotovoltaične paritete.

Ta članek bo kot primer vzel porazdeljeni fotonapetostni sistem v Shandongu in ga analiziral z vidika dejanske izhodne moči fotonapetostnih modulov, deleža izgub, ki jih povzroča prekomerna oskrba, in gospodarstva.

01

Trend prekomerne ponudbe sončnih kolektorjev

—

Trenutno je povprečna prezasedenost fotovoltaičnih elektrarn v svetu med 120 % in 140 %.Glavni razlog za prekomerno zagotavljanje je, da PV moduli med dejanskim delovanjem ne morejo doseči idealne konične moči.Vplivni dejavniki vključujejo:

1). Nezadostna intenzivnost sevanja (pozimi)

2). Temperatura okolja

3). Blokiranje umazanije in prahu

4). Usmerjenost solarnega modula čez dan ni optimalna (oklepaji za sledenje so manj pomemben dejavnik)

5). Slabljenje sončnega modula: 3% v prvem letu, 0,7% na leto zatem

6).Ujemanje izgub znotraj nizov solarnih modulov in med njimi

Dnevne krivulje proizvodnje električne energije z različnimi razmerji prenapolnjenosti

V zadnjih letih je razmerje prevelike oskrbe fotovoltaičnih sistemov pokazalo trend naraščanja.

Poleg razlogov za izgubo sistema sta nadaljnji padec cen komponent v zadnjih letih in izboljšanje inverterske tehnologije pripeljala do povečanja števila nizov, ki jih je mogoče povezati, zaradi česar je prekomerno zagotavljanje vse bolj ekonomično. Poleg tega , lahko prekomerno zagotavljanje komponent tudi zmanjša stroške električne energije, s čimer se izboljša notranja stopnja donosa projekta, tako da se poveča sposobnost preprečevanja tveganja naložbe v projekt.

Poleg tega so visokozmogljivi fotonapetostni moduli postali glavni trend v razvoju fotovoltaične industrije v tej fazi, kar še povečuje možnost prevelike oskrbe s komponentami in povečevanja inštalirane kapacitete gospodinjske fotovoltaike.

Na podlagi zgornjih dejavnikov je prekomerno zagotavljanje postalo trend načrtovanja fotovoltaičnih projektov.

02

Proizvodnja električne energije in analiza stroškov

—

Če za primer vzamemo 6kW gospodinjsko fotonapetostno elektrarno, ki jo je investiral lastnik, so izbrani moduli LONGi 540W, ki se običajno uporabljajo na distribuiranem trgu.Ocenjuje se, da je mogoče proizvesti povprečno 20 kWh električne energije na dan, letna zmogljivost proizvodnje električne energije pa je približno 7300 kWh.

Glede na električne parametre komponent je delovni tok največje delovne točke 13A.Izberite mainstream pretvornik GoodWe GW6000-DNS-30 na trgu.Največji vhodni tok tega pretvornika je 16 A, kar se lahko prilagodi trenutnemu trgu.visokotokovne komponente.Ob upoštevanju 30-letne povprečne vrednosti skupnega letnega sevanja svetlobnih virov v mestu Yantai v provinci Shandong kot referenco so bili analizirani različni sistemi z različnimi razmerji prevelikega deleža.

2.1 učinkovitost sistema

Po eni strani prekomerno zagotavljanje poveča proizvodnjo električne energije, po drugi strani pa zaradi povečanja števila solarnih modulov na enosmerni strani pride do ustrezne izgube solarnih modulov v solarnem nizu in izgube Povečanje DC linije, tako da je optimalno razmerje zmogljivosti, maksimiranje učinkovitosti sistema.Po simulaciji PVsyst je mogoče pridobiti učinkovitost sistema pri različnih razmerjih zmogljivosti sistema 6 kVA.Kot je razvidno iz spodnje tabele, ko je razmerje zmogljivosti približno 1,1, učinkovitost sistema doseže maksimum, kar tudi pomeni, da je stopnja izkoriščenosti komponent v tem času najvišja.

Učinkovitost sistema in letna proizvodnja električne energije z različnimi razmerji zmogljivosti

2.2 proizvodnja električne energije in prihodki

Glede na učinkovitost sistema pri različnih razmerjih preskrbe z zmogljivostjo in teoretično stopnjo razpadanja modulov v 20 letih je mogoče pridobiti letno proizvodnjo električne energije pri različnih razmerjih zagotavljanja zmogljivosti.Glede na ceno električne energije v omrežju 0,395 juana/kWh (referenčna cena električne energije za razžveplani premog v Shandongu) se izračuna letni prihodek od prodaje električne energije.Rezultati izračuna so prikazani v zgornji tabeli.

2.3 Analiza stroškov

Stroški so tisto, kar bolj skrbi uporabnike gospodinjskih fotonapetostnih projektov. Med njimi so fotonapetostni moduli in razsmerniki glavni materiali za opremo, drugi pomožni materiali, kot so fotonapetostni nosilci, zaščitna oprema in kabli, pa tudi stroški, povezani z namestitvijo projekta gradnje. Poleg tega morajo uporabniki upoštevati tudi stroške vzdrževanja fotovoltaičnih elektrarn.Povprečni stroški vzdrževanja predstavljajo približno 1 % do 3 % skupnih stroškov naložbe.V celotnih stroških fotovoltaični moduli predstavljajo približno 50 % do 60 %.Na podlagi zgornjih stroškovnih odhodkovnih postavk je trenutna stroškovna cena na enoto fotovoltaike v gospodinjstvu približno takšna, kot je prikazano v naslednji tabeli:

Ocenjeni stroški stanovanjskih PV sistemov

Zaradi različnih razmerij prevelikega zagotavljanja se razlikujejo tudi stroški sistema, vključno s komponentami, nosilci, kabli za enosmerni tok in stroški namestitve.Glede na zgornjo tabelo je mogoče izračunati stroške različnih količnikov presežnih rezervacij, kot je prikazano na spodnji sliki.

Sistemski stroški, koristi in učinkovitosti pri različnih razmerjih prekomernega zagotavljanja

03

Inkrementalna analiza koristi

—

Iz zgornje analize je razvidno, da čeprav se bosta letna proizvodnja električne energije in dohodek povečala s povečanjem razmerja čezmernih rezervacij, se bodo povečali tudi stroški naložbe.Poleg tega zgornja tabela kaže, da je sistemska učinkovitost 1,1-krat večja. Najboljša v paru. Zato je s tehničnega vidika 1,1-kratna prekomerna teža optimalna.

Vendar z vidika investitorjev ni dovolj, da načrtovanje fotovoltaičnih sistemov obravnavamo s tehničnega vidika.Prav tako je treba analizirati vpliv čezmerne dodelitve na dohodek od naložb z ekonomskega vidika.

Glede na stroške naložbe in dohodek od proizvodnje električne energije v okviru zgornjih različnih razmerij zmogljivosti je mogoče izračunati stroške sistema v kWh za 20 let in interno stopnjo donosa pred obdavčitvijo.

LCOE in IRR pod različnimi razmerji previsokih rezervacij

Kot je razvidno iz zgornje slike, ko je razmerje dodeljevanja zmogljivosti majhno, se proizvodnja električne energije in prihodek sistema povečata s povečanjem razmerja dodeljevanja zmogljivosti, povečani prihodki v tem času pa lahko pokrijejo dodatne stroške zaradi prekomernega Ko je razmerje zmogljivosti preveliko, se notranja stopnja donosa sistema postopoma zmanjšuje zaradi dejavnikov, kot sta postopno povečanje omejitve moči dodanega dela in povečanje izgube v liniji.Ko je razmerje zmogljivosti 1,5, je notranja stopnja donosa IRR sistemske naložbe največja.Zato je z ekonomskega vidika 1,5:1 optimalno razmerje zmogljivosti za ta sistem.

Z isto metodo kot zgoraj se optimalno razmerje zmogljivosti sistema pri različnih zmogljivostih izračuna z vidika ekonomičnosti, rezultati pa so naslednji:

04

Epilog

—

Z uporabo podatkov o sončnih virih Shandonga se pod pogoji različnih razmerij zmogljivosti izračuna moč izhoda fotovoltaičnega modula, ki doseže pretvornik po izgubi.Ko je razmerje zmogljivosti 1,1, je sistemska izguba najmanjša in stopnja izkoriščenosti komponent je trenutno najvišja. Vendar pa je z ekonomskega vidika, ko je razmerje zmogljivosti 1,5, prihodek fotovoltaičnih projektov največji .Pri načrtovanju fotovoltaičnega sistema je treba upoštevati ne le stopnjo izkoriščenosti komponent glede na tehnične dejavnike, ampak tudi ekonomičnost je ključ do načrtovanja projekta.Z ekonomskim izračunom je 8kW sistem 1.3 najvarčnejši, ko je preskrbljen, 10kW sistem 1.2 je najvarčnejši, ko je preoskrbljen, 15kW sistem 1.2 pa je najvarčnejši, ko je preoskrbljen. .

Pri uporabi enake metode za ekonomski izračun razmerja zmogljivosti v industriji in trgovini bo zaradi znižanja cene na vat sistema ekonomsko optimalno razmerje zmogljivosti višje.Poleg tega se bodo zaradi tržnih razlogov zelo razlikovali tudi stroški fotovoltaičnih sistemov, kar bo prav tako močno vplivalo na izračun optimalnega razmerja zmogljivosti.To je tudi temeljni razlog, zakaj so različne države sprostile omejitve glede konstrukcijskega razmerja zmogljivosti fotovoltaičnih sistemov.