Trong thiết kế của hệ thống nhà máy quang điện, tỷ lệ công suất lắp đặt của các mô -đun quang điện với công suất định mức của biến tần là tỷ lệ công suất DC/AC ，
Là một tham số thiết kế rất quan trọng. Trong tiêu chuẩn hiệu quả của hệ thống phát điện quang điện của Photovoltaic được phát hành vào năm 2012, tỷ lệ công suất được thiết kế theo 1: 1, nhưng do ảnh hưởng của điều kiện ánh sáng và nhiệt độ, các mô -đun quang điện không thể đạt đến Sức mạnh danh nghĩa hầu hết thời gian, và biến tần về cơ bản tất cả đều hoạt động với công suất thấp hơn, và hầu hết thời gian là trong giai đoạn lãng phí công suất.
Trong tiêu chuẩn được phát hành vào cuối tháng 10 năm 2020, tỷ lệ công suất của các nhà máy điện quang điện được tự do hóa hoàn toàn và tỷ lệ tối đa của các thành phần và biến tần đạt 1,8: 1. Tiêu chuẩn mới sẽ làm tăng đáng kể nhu cầu trong nước đối với các thành phần và bộ biến tần. Nó có thể làm giảm chi phí điện và đẩy nhanh sự xuất hiện của thời đại tương đương quang điện.
Bài viết này sẽ lấy hệ thống quang điện phân tán ở Sơn Đông làm ví dụ và phân tích nó từ góc độ công suất đầu ra thực tế của các mô-đun quang điện, tỷ lệ tổn thất do cung cấp quá mức và nền kinh tế.
01
Xu hướng cung cấp quá mức các tấm pin mặt trời
-
Hiện tại, việc cung cấp quá mức trung bình của các nhà máy điện quang điện trên thế giới là từ 120% đến 140%. Lý do chính để cung cấp quá mức là các mô-đun PV không thể đạt đến công suất cực đại lý tưởng trong quá trình hoạt động thực tế. Các yếu tố ảnh hưởng bao gồm ：
1) .Insuff đủ cường độ bức xạ (mùa đông)
2). Nhiệt độ
3) .Dirt và chặn bụi
4) Định hướng mô -đun.
5) Sự suy giảm mô -đun phân cực: 3% Trong năm đầu tiên, 0,7% mỗi năm sau đó
6)
Đường cong phát điện hàng ngày với các tỷ lệ cung cấp quá mức khác nhau
Trong những năm gần đây, tỷ lệ cung cấp quá mức của các hệ thống quang điện đã cho thấy một xu hướng ngày càng tăng.
Ngoài các lý do mất hệ thống, sự sụt giảm hơn nữa của giá thành phần trong những năm gần đây và sự cải thiện công nghệ biến tần đã dẫn đến sự gia tăng số lượng chuỗi có thể được kết nối, làm cho việc cung cấp quá mức ngày càng tiết kiệm hơn. , việc cung cấp quá mức các thành phần cũng có thể làm giảm chi phí điện, do đó cải thiện tỷ lệ hoàn vốn nội bộ của dự án, do đó, khả năng chống rủi ro của đầu tư dự án được tăng lên.
Ngoài ra, các mô-đun quang điện công suất cao đã trở thành xu hướng chính trong sự phát triển của ngành công nghiệp quang điện ở giai đoạn này, điều này làm tăng thêm khả năng cung cấp quá mức các thành phần và tăng công suất lắp đặt quang điện gia đình.
Dựa trên các yếu tố trên, việc cung cấp quá mức đã trở thành xu hướng của thiết kế dự án quang điện.
02
Sản xuất điện và phân tích chi phí
-
Lấy nhà máy điện quang điện gia đình 6kW được chủ sở hữu đầu tư làm ví dụ, các mô -đun Longi 540W, thường được sử dụng trong thị trường phân tán, được chọn. Người ta ước tính rằng trung bình 20 kWh điện có thể được tạo ra mỗi ngày và công suất phát điện hàng năm là khoảng 7.300 kWh.
Theo các thông số điện của các thành phần, dòng làm việc của điểm làm việc tối đa là 13a. Chọn biến tần chính Goodwe GW6000-DNS-30 trên thị trường. Dòng điện đầu vào tối đa của biến tần này là 16A, có thể thích ứng với thị trường hiện tại. Các thành phần hiện tại cao. Lấy giá trị trung bình trong 30 năm của tổng số bức xạ hàng năm của tài nguyên ánh sáng ở thành phố Yantai, tỉnh Sơn Đông làm tài liệu tham khảo, các hệ thống khác nhau với các tỷ lệ quá mức khác nhau đã được phân tích.
2.1 Hiệu quả hệ thống
Một mặt, việc cung cấp quá mức làm tăng việc phát điện, nhưng mặt khác, do sự gia tăng số lượng mô-đun mặt trời ở phía DC, sự mất mát phù hợp của các mô-đun mặt trời trong chuỗi mặt trời và mất Tăng dòng DC, do đó có tỷ lệ công suất tối ưu, tối đa hóa hiệu quả của hệ thống. Sau khi mô phỏng PVSYST, có thể thu được hiệu quả của hệ thống theo các tỷ lệ công suất khác nhau của hệ thống 6KVA. Như được hiển thị trong bảng dưới đây, khi tỷ lệ công suất là khoảng 1,1, hiệu suất hệ thống đạt tối đa, điều đó cũng có nghĩa là tỷ lệ sử dụng của các thành phần là cao nhất tại thời điểm này.
Hiệu quả hệ thống và phát điện hàng năm với các tỷ lệ công suất khác nhau
2.2 Sản xuất điện và doanh thu
Theo hiệu quả của hệ thống theo các tỷ lệ cung cấp quá mức khác nhau và tỷ lệ phân rã lý thuyết của các mô-đun trong 20 năm, có thể thu được công suất hàng năm theo các tỷ lệ cung cấp năng lực khác nhau. Theo giá điện trên lưới là 0,395 nhân dân tệ/kWh (giá điện chuẩn cho than khử lưu huỳnh ở Sơn Đông), doanh thu bán hàng điện hàng năm được tính toán. Các kết quả tính toán được hiển thị trong bảng trên.
2.3 Phân tích chi phí
Chi phí là những gì người dùng của các dự án quang điện gia dụng quan tâm nhiều hơn về chúng. Xây dựng. Ngoài ra, người dùng cũng cần xem xét chi phí duy trì các nhà máy điện quang điện. Chi phí bảo trì trung bình chiếm khoảng 1% đến 3% tổng chi phí đầu tư. Trong tổng chi phí, các mô -đun quang điện chiếm khoảng 50% đến 60%. Dựa trên các mặt hàng chi phí chi phí trên, giá chi phí quang điện hiện tại của hộ gia đình gần như thể hiện trong bảng sau đây
Chi phí ước tính của các hệ thống PV dân cư
Do các tỷ lệ cung cấp quá mức khác nhau, chi phí hệ thống cũng sẽ khác nhau, bao gồm các thành phần, dấu ngoặc, cáp DC và phí lắp đặt. Theo bảng trên, chi phí của các tỷ lệ cung cấp quá mức khác nhau có thể được tính toán, như thể hiện trong hình dưới đây.
Chi phí hệ thống, lợi ích và hiệu quả theo các tỷ lệ cung cấp quá mức khác nhau
03
Phân tích lợi ích gia tăng
-
Có thể thấy từ phân tích trên rằng mặc dù việc sản xuất và thu nhập điện hàng năm sẽ tăng lên khi tăng tỷ lệ cung cấp quá mức, chi phí đầu tư cũng sẽ tăng lên. Ngoài ra, bảng trên cho thấy hiệu suất hệ thống cao hơn 1,1 lần khi được ghép nối. Do đó, từ quan điểm kỹ thuật, thừa cân 1,1x là tối ưu.
Tuy nhiên, từ quan điểm của các nhà đầu tư, việc xem xét thiết kế các hệ thống quang điện từ góc độ kỹ thuật là không đủ. Cũng cần phải phân tích tác động của việc phân bổ quá mức đối với thu nhập đầu tư từ góc độ kinh tế.
Theo chi phí đầu tư và thu nhập phát điện theo các tỷ lệ công suất khác nhau trên, chi phí KWH của hệ thống trong 20 năm và tỷ lệ hoàn vốn nội bộ trước thuế có thể được tính toán.
LCOE và IRR theo tỷ lệ cung cấp quá mức khác nhau
Như có thể thấy từ con số trên, khi tỷ lệ phân bổ công suất nhỏ, việc phát điện và doanh thu của hệ thống tăng theo tỷ lệ phân bổ công suất và doanh thu tăng tại thời điểm này có thể chi trả cho chi phí thêm do vượt quá Phân bổ. Khi tỷ lệ công suất quá lớn, tỷ lệ hoàn vốn bên trong của hệ thống giảm dần do các yếu tố như sự gia tăng dần dần trong giới hạn công suất của phần được thêm vào và sự gia tăng mất. Khi tỷ lệ công suất là 1,5, tỷ lệ hoàn vốn nội bộ của IRR đầu tư hệ thống là lớn nhất. Do đó, từ quan điểm kinh tế, 1,5: 1 là tỷ lệ công suất tối ưu cho hệ thống này.
Thông qua cùng một phương pháp như trên, tỷ lệ công suất tối ưu của hệ thống theo các khả năng khác nhau được tính từ quan điểm của nền kinh tế và kết quả như sau
04
Phần kết
-
Bằng cách sử dụng dữ liệu tài nguyên mặt trời của Sơn Đông, trong các điều kiện của các tỷ lệ công suất khác nhau, công suất của đầu ra mô -đun quang điện đạt đến biến tần sau khi bị mất. Khi tỷ lệ công suất là 1.1, tổn thất hệ thống là nhỏ nhất và tỷ lệ sử dụng thành phần là cao nhất tại thời điểm này. Tuy nhiên, từ quan điểm kinh tế, khi tỷ lệ công suất là 1,5, doanh thu của các dự án quang điện là cao nhất . Khi thiết kế một hệ thống quang điện, không chỉ xem xét tốc độ sử dụng của các thành phần theo các yếu tố kỹ thuật, mà cả nền kinh tế cũng là chìa khóa để thiết kế dự án.Thông qua tính toán kinh tế, hệ thống 8kW 1.3 là tiết kiệm nhất khi được cung cấp quá mức, hệ thống 10kW 1.2 là tiết kiệm nhất khi được cung cấp quá .
Khi phương pháp tương tự được sử dụng để tính toán tỷ lệ công suất kinh tế trong ngành công nghiệp và thương mại, do giảm chi phí trên mỗi watt của hệ thống, tỷ lệ công suất tối ưu về mặt kinh tế sẽ cao hơn. Ngoài ra, do lý do thị trường, chi phí của các hệ thống quang điện cũng sẽ khác nhau rất nhiều, điều này cũng sẽ ảnh hưởng lớn đến việc tính toán tỷ lệ công suất tối ưu. Đây cũng là lý do cơ bản tại sao các quốc gia khác nhau đã đưa ra các hạn chế về tỷ lệ năng lực thiết kế của các hệ thống quang điện.
Thời gian đăng: Tháng 9-28-2022