الأسرة حل تصميم نسبة طاقة DC/AC

في تصميم نظام محطة الطاقة الكهروضوئية ، تكون نسبة السعة المثبتة للوحدات الكهروضوئية إلى السعة المقدرة للعاكس نسبة طاقة DC/AC ， ，

وهي معلمة تصميم مهمة للغاية. في "معيار كفاءة نظام توليد الطاقة الكهروضوئية" التي تم إصدارها في عام 2012 ، تم تصميم نسبة السعة وفقًا لـ 1: 1 ، ولكن بسبب تأثير ظروف الإضاءة ودرجة الحرارة ، لا يمكن للوحدات الكهروضوئية الوصول إلى القوة الاسمية معظم الوقت ، والعاكس بشكل أساسي جميعهم يعملون بأقل من القدرة الكاملة ، ومعظم الوقت في مرحلة إهدار القدرات.

في المعيار الذي تم إصداره في نهاية أكتوبر 2020 ، تم تحرير نسبة سعة محطات الطاقة الكهروضوئية بالكامل ، ووصلت الحد الأقصى للمكونات والمزولات إلى 1.8: 1. سيزيد المعيار الجديد بشكل كبير من الطلب المحلي على المكونات والمزولات. يمكن أن يقلل من تكلفة الكهرباء وتسريع وصول عصر التكافؤ الكهروضوئي.

ستأخذ هذه الورقة النظام الكهروضوئي الموزع في شاندونغ كمثال ، وتحليلها من منظور قوة الإخراج الفعلية للوحدات النمطية الكهروضوئية ، ونسبة الخسائر الناجمة عن الإفراط في التقديم ، والاقتصاد.

01

اتجاه الإفراط في تقديم الألواح الشمسية

-

في الوقت الحاضر ، يتراوح متوسط ​​الإفراط في تقديم محطات الطاقة الكهروضوئية في العالم بين 120 ٪ و 140 ٪. السبب الرئيسي للإفراط في التقديم هو أن وحدات PV لا يمكن أن تصل إلى قوة الذروة المثالية أثناء العملية الفعلية. وتشمل العوامل المؤثرة ：

1).

2) درجة حرارة

3). قميص وحظر الغبار

4). اتجاه الوحدة النمطية غير الأمثل على مدار اليوم (تتبع قوسين أقل من عامل)

5).

6).

منحنيات توليد الطاقة اليومية بنسب مختلفة الإفراط

في السنوات الأخيرة ، أظهرت نسبة الإفراط في تقديم الأنظمة الكهروضوئية اتجاهًا متزايدًا.

بالإضافة إلى أسباب فقدان النظام ، أدى انخفاض أسعار المكونات في السنوات الأخيرة وتحسين تكنولوجيا العاكس إلى زيادة في عدد الأوتار التي يمكن توصيلها ، مما يجعل الإفراط في تقديم المزيد والمزيد من الاقتصاد. ، يمكن أن يؤدي الإفراط في تقديم المكونات إلى تقليل تكلفة الكهرباء ، وبالتالي تحسين معدل عائد المشروع الداخلي ، وبالتالي يتم زيادة القدرة المضادة للخطر لاستثمار المشروع.

بالإضافة إلى ذلك ، أصبحت الوحدات الكهروضوئية عالية الطاقة هي الاتجاه الرئيسي في تطوير صناعة الكهروضوئية في هذه المرحلة ، مما يزيد من إمكانية الإفراط في تقديم المكونات وزيادة السعة المثبتة للخلايا الضوئية المنزلية.

استنادًا إلى العوامل المذكورة أعلاه ، أصبح الإفراط في التسجيل اتجاهًا لتصميم المشروع الكهروضوئي.

02

توليد الطاقة وتحليل التكاليف

-

أخذ محطة توليد الطاقة الضوئية 6KW المنزلية التي استثمرها المالك كمثال ، يتم اختيار وحدات Longi 540W ، والتي يتم استخدامها بشكل شائع في السوق الموزع. تشير التقديرات إلى أنه يمكن توليد ما معدله 20 كيلو واط ساعة من الكهرباء في المتوسط ​​، وتبلغ قدرة توليد الطاقة السنوية حوالي 7300 كيلو واط ساعة.

وفقًا للمعلمات الكهربائية للمكونات ، فإن تيار العمل في الحد الأقصى لنقطة العمل هو 13A. اختر العاكس السائد GWW6000-DNS-30 في السوق. الحد الأقصى لتيار الإدخال هذا العاكس هو 16A ، والذي يمكن أن يتكيف مع السوق الحالي. المكونات الحالية العالية. أخذ متوسط ​​القيمة لمدة 30 عامًا للإشعاع الإجمالي السنوي للموارد الخفيفة في مدينة Yantai ، مقاطعة شاندونغ كمرجع ، تم تحليل أنظمة مختلفة ذات نسب مختلفة الإفراط في التناسب.

2.1 كفاءة النظام

من ناحية ، يزيد الإفراط في التقديم من توليد الطاقة ، ولكن من ناحية أخرى ، بسبب زيادة عدد الوحدات الشمسية على جانب DC ، فإن فقدان الوحدات الشمسية المطابقة في السلسلة الشمسية وفقدان زيادة خط DC ، لذلك هناك نسبة السعة المثلى ، وزيادة كفاءة النظام إلى الحد الأقصى. بعد محاكاة PVSYST ، يمكن الحصول على كفاءة النظام تحت نسب سعة مختلفة لنظام 6KVA. كما هو موضح في الجدول أدناه ، عندما تكون نسبة السعة حوالي 1.1 ، تصل كفاءة النظام إلى الحد الأقصى ، مما يعني أيضًا أن معدل استخدام المكونات هو الأعلى في هذا الوقت.

كفاءة النظام وتوليد الطاقة السنوي مع نسب سعة مختلفة

2.2 توليد الطاقة والإيرادات

وفقًا لكفاءة النظام في إطار نسب مختلفة الإفراط في التسجيل ومعدل الانحلال النظري للوحدات النمطية خلال 20 عامًا ، يمكن الحصول على توليد الطاقة السنوي تحت نسب مختلفة لتقديم القدرات. وفقًا لسعر الكهرباء على الشبكة البالغ 0.395 يوان/كيلو واط في الساعة (سعر الكهرباء القياسي للفحم المنزول في شاندونغ) ، يتم حساب إيرادات مبيعات الكهرباء السنوية. وتظهر نتائج الحساب في الجدول أعلاه.

2.3 تحليل التكلفة

التكلفة هي ما يهتمه مستخدمو المشاريع الضوئية المنزلية بشكل أكبر. مع وجودهم ، وحدات الكهروضوئية والمزولات هي مواد المعدات الرئيسية ، وغيرها إضافة. في الإضافة ، يحتاج المستخدمون أيضًا إلى النظر في تكلفة الحفاظ على محطات توليد الطاقة الكهروضوئية. يمثل متوسط ​​تكلفة الصيانة حوالي 1 ٪ إلى 3 ٪ من إجمالي تكلفة الاستثمار. في التكلفة الإجمالية ، تمثل الوحدات النمطية الكهروضوئية حوالي 50 ٪ إلى 60 ٪. استنادًا إلى عناصر نفقات التكلفة أعلاه ، يكون سعر وحدة التكلفة الضوئي للخلل الأسري الحالي تقريبًا كما هو موضح في الجدول التالي ：

التكلفة المقدرة للأنظمة الكهروضوئية السكنية

نظرًا لنسب الإفراط في الإفراط في التقديم ، ستختلف تكلفة النظام أيضًا ، بما في ذلك المكونات والأقواس وكابلات DC ورسوم التثبيت. وفقًا للجدول أعلاه ، يمكن حساب تكلفة نسب الإفراط في التقديم ، كما هو مبين في الشكل أدناه.

تكاليف النظام والفوائد والكفاءة في ظل نسب الإفراط في الإفراط

03

تحليل الفوائد الإضافية

-

يمكن أن نرى من التحليل أعلاه أنه على الرغم من أن توليد الطاقة السنوي والدخل سيزداد مع زيادة نسبة الإفراط في التسجيل ، فإن تكلفة الاستثمار ستزداد أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، يوضح الجدول أعلاه أن كفاءة النظام أفضل 1.1 مرة عند الاقتران. لذلك ، من وجهة نظر فنية ، فإن زيادة الوزن 1.1x هي الأمثل.

ومع ذلك ، من منظور المستثمرين ، لا يكفي النظر في تصميم أنظمة الكهروضوئية من منظور تقني. من الضروري أيضًا تحليل تأثير التخصيص المفرط على دخل الاستثمار من منظور اقتصادي.

وفقًا لتكاليف الاستثمار ودخل توليد الطاقة بموجب نسب السعة المختلفة المذكورة أعلاه ، يمكن حساب تكلفة KWH ​​للنظام لمدة 20 عامًا ويمكن حساب معدل العائد الداخلي قبل الضريبة.

LCOE و IRR ضمن نسب الإفراط في التسجيل

كما يتضح من الشكل أعلاه ، عندما تكون نسبة تخصيص السعة صغيرة ، فإن توليد الطاقة وإيرادات النظام يزداد مع زيادة نسبة تخصيص السعة ، ويمكن أن تغطي الإيرادات المتزايدة في هذا الوقت التكلفة الإضافية بسبب الإفراط في ذلك التخصيص. عندما تكون نسبة السعة كبيرة جدًا ، يتناقص معدل عائد النظام الداخلي تدريجياً بسبب عوامل مثل الزيادة التدريجية في حد الطاقة للجزء المضافة والزيادة في الخسارة. عندما تكون نسبة السعة 1.5 ، يكون المعدل الداخلي للعائد IRR لاستثمار النظام هو الأكبر. لذلك ، من وجهة نظر اقتصادية ، 1.5: 1 هي نسبة السعة المثلى لهذا النظام.

من خلال نفس الطريقة على النحو الوارد أعلاه ، يتم احتساب نسبة السعة المثلى للنظام تحت قدرات مختلفة من منظور الاقتصاد ، والنتائج هي كما يلي ：

04

خاتمة

-

باستخدام بيانات المورد الشمسي لشاندونغ ، في ظل ظروف نسب السعة المختلفة ، يتم حساب قوة إخراج الوحدة الكهروضوئية التي تصل إلى العاكس بعد فقدها. عندما تكون نسبة السعة 1.1 ، يكون فقدان النظام هو الأصغر ، ومعدل استخدام المكون هو الأعلى في هذا الوقت. ومع ذلك ، من وجهة نظر اقتصادية ، عندما تكون نسبة السعة 1.5 ، فإن إيرادات المشاريع الضوئية هي الأعلى . عند تصميم نظام الكهروضوئي ، لا ينبغي النظر في معدل استخدام المكونات في ظل العوامل الفنية فحسب ، ولكن أيضًا الاقتصاد هو مفتاح تصميم المشروع.من خلال الحساب الاقتصادي ، يكون نظام 8KW 1.3 هو الأكثر اقتصادا عند الإفراط في التقطيع ، ونظام 10KW 1.2 هو الأكثر اقتصادا عندما يتم الإفراط فيه .

عندما يتم استخدام نفس الطريقة للحساب الاقتصادي لنسبة السعة في الصناعة والتجارة ، نظرًا لتخفيض تكلفة كل واط من النظام ، ستكون نسبة السعة المثلى اقتصاديًا أعلى. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب أسباب السوق ، ستختلف تكلفة الأنظمة الكهروضوئية أيضًا بشكل كبير ، مما سيؤثر أيضًا بشكل كبير على حساب نسبة السعة المثلى. هذا هو أيضًا السبب الأساسي الذي أصدرته مختلف البلدان قيودًا على نسبة سعة التصميم للأنظمة الكهروضوئية.