In die ontwerp van die fotovoltaïese kragstasiestelsel is die verhouding van die geïnstalleerde kapasiteit van die fotovoltaïese modules tot die gegradeerde kapasiteit van die omskakelaar DC/AC Power Ratio，
Wat 'n baie belangrike ontwerpparameter is.In die "Photovoltaic Power Generation System Efficiency Standard" wat in 2012 vrygestel is, is die kapasiteitsverhouding volgens 1:1 ontwerp, maar as gevolg van die invloed van ligtoestande en temperatuur kan die fotovoltaïese modules nie die nominale krag die meeste van die tyd, en die omskakelaar basies Almal loop op minder as volle kapasiteit, en die meeste van die tyd is in die stadium van vermorsing van kapasiteit.
In die standaard wat aan die einde van Oktober 2020 vrygestel is, is die kapasiteitsverhouding van fotovoltaïese kragsentrales ten volle geliberaliseer, en die maksimum verhouding van komponente en omsetters het 1,8:1 bereik. Die nuwe standaard sal die binnelandse vraag na komponente en omsetters aansienlik verhoog. Dit kan die koste van elektrisiteit verminder en die koms van die era van fotovoltaïese pariteit versnel.
Hierdie vraestel sal die verspreide fotovoltaïese stelsel in Shandong as 'n voorbeeld neem en dit ontleed vanuit die perspektief van die werklike uitsetkrag van fotovoltaïese modules, die verhouding van verliese wat veroorsaak word deur oorvoorsiening, en die ekonomie.
01
Die neiging van oorvoorsiening van sonpanele
—
Tans is die gemiddelde oorvoorsiening van fotovoltaïese kragsentrales in die wêreld tussen 120% en 140%. Die hoofrede vir oorvoorsiening is dat die FV-modules nie die ideale piekkrag tydens die werklike operasie kan bereik nie. Die beïnvloedende faktore sluit in:
1). Onvoldoende stralingsintensiteit (winter)
2).Omgewingstemperatuur
3).Vuil en stof blokkeer
4). Sonmodule-oriëntasie is nie optimaal deur die dag nie (naspoorhakies is minder van 'n faktor)
5). Sonmodule verswakking: 3% in die eerste jaar, 0,7% per jaar daarna
6).Bystemmende verliese binne en tussen stringe sonkragmodules
Daaglikse kragopwekkingskrommes met verskillende oorvoorsieningsverhoudings
In onlangse jare het die oorvoorsieningsverhouding van fotovoltaïese stelsels 'n toenemende neiging getoon.
Benewens die redes vir stelselverlies, het die verdere daling van komponentpryse die afgelope jare en die verbetering van omskakelaartegnologie gelei tot 'n toename in die aantal stringe wat gekoppel kan word, wat oorvoorsiening meer en meer ekonomies maak. , kan die oorvoorsiening van komponente ook die koste van elektrisiteit verminder, waardeur die interne opbrengskoers van die projek verbeter word, sodat die anti-risiko vermoë van die projekbelegging verhoog word.
Boonop het hoëkrag-fotovoltaïese modules op hierdie stadium die hoofneiging geword in die ontwikkeling van die fotovoltaïese industrie, wat die moontlikheid van oorvoorsiening van komponente en die verhoging van huishoudelike fotovoltaïese geïnstalleerde kapasiteit verder verhoog.
Op grond van bogenoemde faktore het oorvoorsiening die neiging geword van fotovoltaïese projekontwerp.
02
Kragopwekking en koste-ontleding
—
Neem die 6kW huishoudelike fotovoltaïese kragstasie wat deur die eienaar belê is as 'n voorbeeld, LONGi 540W modules, wat algemeen in die verspreide mark gebruik word, word gekies. Daar word beraam dat gemiddeld 20 kWh elektrisiteit per dag opgewek kan word, en die jaarlikse kragopwekkingskapasiteit is sowat 7 300 kWh.
Volgens die elektriese parameters van die komponente is die werkstroom van die maksimum werkspunt 13A. Kies die hoofstroom-omskakelaar GoodWe GW6000-DNS-30 op die mark. Die maksimum insetstroom van hierdie omskakelaar is 16A, wat kan aanpas by die huidige mark. hoë stroom komponente. Met die 30-jaar gemiddelde waarde van die jaarlikse totale bestraling van ligbronne in Yantai City, Shandong Provinsie as verwysing, is verskeie stelsels met verskillende oorproporsieverhoudings ontleed.
2.1 stelseldoeltreffendheid
Aan die een kant verhoog oorvoorsiening die kragopwekking, maar aan die ander kant, as gevolg van die toename in die aantal sonkragmodules aan die GS-kant, die ooreenstemmende verlies van die sonkragmodules in die sonkragstring en die verlies van die DC-lynverhoging, so daar is 'n optimale kapasiteitsverhouding, maksimeer die doeltreffendheid van die stelsel. Na PVsyst-simulasie kan die stelseldoeltreffendheid onder verskillende kapasiteitsverhoudings van die 6kVA-stelsel verkry word. Soos in die tabel hieronder getoon, wanneer die kapasiteitsverhouding ongeveer 1.1 is, bereik die stelseldoeltreffendheid die maksimum, wat ook beteken dat die benuttingskoers van die komponente op hierdie tydstip die hoogste is.
Stelseldoeltreffendheid en jaarlikse kragopwekking met verskillende kapasiteitsverhoudings
2.2 kragopwekking en inkomste
Volgens die stelseldoeltreffendheid onder verskillende oorvoorsieningsverhoudings en die teoretiese vervaltempo van die modules in 20 jaar, kan die jaarlikse kragopwekking onder verskillende kapasiteitsvoorsieningsverhoudings verkry word. Volgens die elektrisiteitsprys op die netwerk van 0,395 yuan/kWh (die maatstaf elektrisiteitsprys vir ontswaelde steenkool in Shandong), word die jaarlikse elektrisiteitsverkope-inkomste bereken. Die berekeningsresultate word in die tabel hierbo getoon.
2.3 Koste-ontleding
Die koste is waaroor gebruikers van huishoudelike fotovoltaïese projekte meer bekommerd is. Onder hulle is fotovoltaïese modules en omskakelaars die belangrikste toerustingmateriaal, en ander hulpmateriaal soos fotovoltaïese hakies, beskermingstoerusting en kabels, sowel as installasieverwante koste vir projek konstruksie.Daarbenewens moet gebruikers ook die koste van die instandhouding van fotovoltaïese kragsentrales in ag neem. Die gemiddelde onderhoudskoste maak sowat 1% tot 3% van die totale beleggingskoste uit. In die totale koste maak fotovoltaïese modules ongeveer 50% tot 60% uit. Gebaseer op bogenoemde koste-uitgawe-items, is die huidige huishoudelike fotovoltaïese koste-eenheidsprys ongeveer soos in die volgende tabel getoon:
Geskatte koste van residensiële PV-stelsels
As gevolg van die verskillende oorvoorsieningsverhoudings, sal die stelselkoste ook verskil, insluitend komponente, hakies, GS-kabels en installasiefooie. Volgens die bostaande tabel kan die koste van verskillende oorvoorsieningsverhoudings bereken word, soos in die figuur hieronder getoon.
Stelselkoste, -voordele en -doeltreffendheid onder verskillende oorvoorsieningsverhoudings
03
Inkrementele voordeel-analise
—
Uit bogenoemde ontleding kan gesien word dat alhoewel die jaarlikse kragopwekking en inkomste sal toeneem met die verhoging van die oorvoorsieningsverhouding, die beleggingskoste ook sal styg. Boonop toon die tabel hierbo dat die stelseldoeltreffendheid 1,1 keer meer is Beste wanneer dit gepaar word. Daarom, vanuit 'n tegniese oogpunt, is 'n 1,1x oorgewig optimaal.
Uit die perspektief van beleggers is dit egter nie genoeg om die ontwerp van fotovoltaïese stelsels vanuit 'n tegniese perspektief te oorweeg nie. Dit is ook nodig om die impak van oortoewysing op beleggingsinkomste vanuit 'n ekonomiese perspektief te ontleed.
Volgens die beleggingskoste en kragopwekkingsinkomste onder bogenoemde verskillende kapasiteitsverhoudings kan die kWh-koste van die stelsel vir 20 jaar en die voorbelaste interne opbrengskoers bereken word.
LCOE en IRR onder verskillende oorvoorsieningsverhoudings
Soos gesien kan word uit die bostaande figuur, wanneer die kapasiteitstoewysingsverhouding klein is, verhoog die kragopwekking en inkomste van die stelsel met die toename van die kapasiteitstoewysingsverhouding, en die verhoogde inkomste op hierdie tydstip kan die ekstra koste dek as gevolg van meer as toedeling.Wanneer die kapasiteitsverhouding te groot is, neem die interne opbrengskoers van die stelsel geleidelik af as gevolg van faktore soos die geleidelike toename in die kraglimiet van die bygevoegde deel en die toename in lynverlies. Wanneer die kapasiteitsverhouding 1,5 is, is die interne opbrengskoers IRR van stelselinvestering die grootste. Daarom, vanuit 'n ekonomiese oogpunt, is 1,5:1 die optimale kapasiteitsverhouding vir hierdie stelsel.
Deur dieselfde metode as hierbo, word die optimale kapasiteitsverhouding van die stelsel onder verskillende kapasiteite uit die perspektief van ekonomie bereken, en die resultate is soos volg:
04
Epiloog
—
Deur die sonkragbrondata van Shandong te gebruik, onder die toestande van verskillende kapasiteitsverhoudings, word die krag van die fotovoltaïese module-uitset wat die omskakelaar bereik nadat dit verlore geraak het, bereken. Wanneer die kapasiteitsverhouding 1.1 is, is die stelselverlies die kleinste, en die komponentbenuttingskoers is tans die hoogste. Uit 'n ekonomiese oogpunt, wanneer die kapasiteitsverhouding 1.5 is, is die inkomste van fotovoltaïese projekte egter die hoogste . Wanneer 'n fotovoltaïese stelsel ontwerp word, moet nie net die benuttingskoers van komponente onder tegniese faktore in ag geneem word nie, maar ook die ekonomie is die sleutel tot projekontwerp.Deur die ekonomiese berekening is die 8kW-stelsel 1.3 die mees ekonomiese wanneer dit oorvoorsien is, die 10kW-stelsel 1.2 is die mees ekonomiese wanneer dit oorvoorsien is, en die 15kW-stelsel 1.2 is die mees ekonomiese wanneer dit oorvoorsien is .
Wanneer dieselfde metode gebruik word vir die ekonomiese berekening van kapasiteitsverhouding in nywerheid en handel, as gevolg van die vermindering van die koste per watt van die stelsel, sal die ekonomies optimale kapasiteitsverhouding hoër wees. Boonop sal die koste van fotovoltaïese stelsels weens markredes ook baie verskil, wat ook die berekening van die optimale kapasiteitsverhouding grootliks sal beïnvloed. Dit is ook die fundamentele rede waarom verskeie lande beperkings op die ontwerpkapasiteitsverhouding van fotovoltaïese stelsels vrygestel het.
Postyd: 28 September 2022