Nella progettazione del sistema di centrali elettriche fotovoltaiche, il rapporto tra la capacità installata dei moduli fotovoltaici alla capacità nominale dell'inverter è il rapporto di potenza CC/AC ，
Che è un parametro di progettazione molto importante. Nella "standard di efficienza del sistema di generazione di energia fotovoltaica" rilasciato nel 2012, il rapporto di capacità è progettato secondo 1: 1, ma a causa dell'influenza delle condizioni di luce e della temperatura, i moduli fotovoltaici non possono raggiungere il L'energia nominale per la maggior parte del tempo e l'inverter praticamente tutti sono in funzione a meno della piena capacità, e la maggior parte del tempo è nella fase della capacità di sprecare.
Nello standard rilasciato alla fine di ottobre 2020, il rapporto di capacità delle centrali fotovoltaiche era completamente liberalizzato e il rapporto massimo di componenti e inverter ha raggiunto 1,8: 1. Il nuovo standard aumenterà notevolmente la domanda interna di componenti e inverter. Può ridurre il costo dell'elettricità e accelerare l'arrivo dell'era della parità fotovoltaica.
Questo documento prenderà come esempio il sistema fotovoltaico distribuito a Shandong e lo analizzerà dal punto di vista dell'effettiva potenza di uscita dei moduli fotovoltaici, dalla percentuale di perdite causate dalla sovravisione e dall'economia.
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La tendenza alla sovravisione dei pannelli solari
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Allo stato attuale, l'eccesso di approvvigionamento medio delle centrali fotovoltaiche nel mondo è compresa tra il 120% e il 140%. Il motivo principale della sovravisione è che i moduli fotovoltaici non possono raggiungere la potenza di picco ideale durante il funzionamento effettivo. I fattori influenzanti includono ：
1). Intensità di radiazione insufficiente (inverno)
2). Temperatura ambientale
3) .dirt e blocco della polvere
4). L'orientamento del modulo solare non è ottimale durante il giorno (le staffe di monitoraggio sono meno un fattore)
5). Attenuazione del modulo solare: 3% nel primo anno, 0,7% all'anno successivo
6) .Matching perdite all'interno e tra le stringhe di moduli solari
Curve giornaliere di generazione di energia con diversi rapporti di approvvigionamento
Negli ultimi anni, il rapporto di approvvigionamento eccessivo dei sistemi fotovoltaici ha mostrato una tendenza crescente.
Oltre alle ragioni della perdita del sistema, l'ulteriore calo dei prezzi dei componenti negli ultimi anni e il miglioramento della tecnologia degli inverter hanno portato ad un aumento del numero di stringhe che possono essere collegate, rendendo sempre più economica la provisioning. , la sovravisione dei componenti può anche ridurre il costo dell'elettricità, migliorando così il tasso interno di rendimento del progetto, quindi è aumentata la capacità anti-rischio dell'investimento del progetto.
Inoltre, i moduli fotovoltaici ad alta potenza sono diventati la tendenza principale nello sviluppo dell'industria fotovoltaica in questa fase, il che aumenta ulteriormente la possibilità di sovravisionare eccessivamente i componenti e l'aumento della capacità installata fotovoltaica domestica.
Sulla base dei fattori di cui sopra, il sovravisione è diventato la tendenza della progettazione del progetto fotovoltaico.
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Generazione di energia e analisi dei costi
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Prendendo la centrale fotovoltaica per la casa da 6kW investita dal proprietario come esempio, sono selezionati moduli LONGI 540W, che sono comunemente utilizzati nel mercato distribuito. Si stima che una media di 20 kWh di elettricità possa essere generata al giorno e la capacità annuale di generazione di energia è di circa 7.300 kWh.
Secondo i parametri elettrici dei componenti, la corrente di lavoro del punto di lavoro massimo è 13A. Scegli l'inverter mainstream Goodwe GW6000-DNS-30 sul mercato. La corrente di input massima di questo inverter è 16A, che può adattarsi al mercato attuale. Componenti ad alta corrente. Assumendo il valore medio di 30 anni della radiazione totale annuale delle risorse luminose nella città di Yantai, nella provincia di Shandong come riferimento, sono stati analizzati vari sistemi con diversi rapporti eccessivi.
2.1 Efficienza del sistema
Da un lato, il sovravisione eccessiva aumenta la generazione di energia, ma dall'altro, a causa dell'aumento del numero di moduli solari sul lato DC, la perdita di corrispondenza dei moduli solari nella stringa solare e la perdita L'aumento della linea CC, quindi esiste un rapporto di capacità ottimale, massimizza l'efficienza del sistema. Dopo la simulazione PVSYST, è possibile ottenere l'efficienza del sistema in diversi rapporti di capacità del sistema 6KVA. Come mostrato nella tabella seguente, quando il rapporto di capacità è di circa 1,1, l'efficienza del sistema raggiunge il massimo, il che significa anche che il tasso di utilizzo dei componenti è il più alto in questo momento.
Efficienza del sistema e generazione di energia annuale con diversi rapporti di capacità
2.2 Generazione di energia e entrate
Secondo l'efficienza del sistema con diversi rapporti di approvvigionamento e il tasso di decadimento teorico dei moduli in 20 anni, è possibile ottenere la generazione di energia annuale in diversi rapporti di approvazione della capacità. Secondo il prezzo elettrico sulla griglia di 0,395 yuan/kWh (il prezzo elettrico di riferimento per il carbone desolfurizzato a Shandong), vengono calcolate le entrate annuali delle vendite di elettricità. I risultati del calcolo sono mostrati nella tabella sopra.
2.3 Analisi dei costi
Il costo è ciò che gli utenti dei progetti fotovoltaici domestici sono più preoccupati. Costruzioni. In aggiunta, gli utenti devono anche considerare il costo per il mantenimento delle centrali fotovoltaiche. Il costo medio di manutenzione rappresenta circa l'1% al 3% del costo di investimento totale. Nel costo totale, i moduli fotovoltaici rappresentano circa il 50% al 60%. Sulla base degli articoli di spesa dei costi di cui sopra, l'attuale prezzo unitario del costo fotovoltaico domestico è all'incirca come mostrato nella tabella seguente ：
Costo stimato dei sistemi fotovoltaici residenziali
A causa dei diversi rapporti sovravisioning, il costo del sistema varierà anche, tra cui componenti, staffe, cavi DC e commissioni di installazione. Secondo la tabella di cui sopra, è possibile calcolare il costo dei diversi rapporti sovravisioning, come mostrato nella figura seguente.
Costi di sistema, vantaggi ed efficienze in diversi rapporti di sovravisioning
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Analisi incrementale dei benefici
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Dall'analisi di cui sopra si può vedere che sebbene la generazione di energia e il reddito annuali aumenteranno con l'aumento del rapporto di approvvigionamento eccessivo, aumenterà anche il costo di investimento. Inoltre, la tabella sopra mostra che l'efficienza del sistema è 1,1 volte migliore se abbinata. Pertanto, da un punto di vista tecnico, un sovrappeso 1.1x è ottimale.
Tuttavia, dal punto di vista degli investitori, non è sufficiente considerare la progettazione dei sistemi fotovoltaici da una prospettiva tecnica. È inoltre necessario analizzare l'impatto dell'allocazione eccessiva sul reddito degli investimenti dal punto di vista economico.
Secondo il costo degli investimenti e il reddito della generazione di energia sotto i diversi rapporti di capacità, è possibile calcolare il costo KWH del sistema per 20 anni e il tasso di rendimento interno al lordo delle imposte.
LCOE e IRR in diversi rapporti di sovravisioning
Come si può vedere dalla figura di cui sopra, quando il rapporto di allocazione della capacità è ridotto, la generazione di energia e le entrate del sistema aumentano con l'aumento del rapporto di allocazione della capacità e l'aumento delle entrate in questo momento può coprire i costi aggiuntivi dovuti a un eccesso Allocazione. Quando il rapporto di capacità è troppo grande, il tasso interno di rendimento del sistema diminuisce gradualmente a causa di fattori come l'aumento graduale del limite di potenza della parte aggiunta e l'aumento della perdita di linea. Quando il rapporto di capacità è di 1,5, il tasso di rendimento interno di rendimento degli investimenti è il più grande. Pertanto, da un punto di vista economico, 1,5: 1 è il rapporto di capacità ottimale per questo sistema.
Attraverso lo stesso metodo di cui sopra, il rapporto di capacità ottimale del sistema in capacità diverse viene calcolato dal punto di vista dell'economia e i risultati sono i seguenti ：
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Epilogo
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Utilizzando i dati delle risorse solari di Shandong, nelle condizioni di diversi rapporti di capacità, viene calcolata la potenza dell'uscita del modulo fotovoltaico che raggiunge l'inverter dopo aver perso la perdita. Quando il rapporto di capacità è 1,1, la perdita del sistema è la più piccola e il tasso di utilizzo dei componenti è il più alto in questo momento. Tuttavia, da un punto di vista economico, quando il rapporto di capacità è 1,5, le entrate dei progetti fotovoltaici sono i . Quando si progetta un sistema fotovoltaico, non solo il tasso di utilizzo dei componenti in fattori tecnici dovrebbe essere preso in considerazione, ma anche l'economia è la chiave per la progettazione del progetto.Attraverso il calcolo economico, il sistema 8kW 1.3 è il più economico quando è troppo fornito, il sistema 10kW 1.2 è il più economico quando è troppo fornito e il sistema da 15kW 1.2 è il più economico quando è troppo fornito .
Quando lo stesso metodo viene utilizzato per il calcolo economico del rapporto di capacità nell'industria e nel commercio, a causa della riduzione del costo per watt del sistema, il rapporto di capacità economicamente ottimale sarà più elevato. Inoltre, per motivi di mercato, anche il costo dei sistemi fotovoltaici varierà notevolmente, il che influenzerà notevolmente anche il calcolo del rapporto di capacità ottimale. Questo è anche il motivo fondamentale per cui vari paesi hanno rilasciato restrizioni sul rapporto di capacità di progettazione dei sistemi fotovoltaici.
Tempo post: settembre-2022