در طراحی سیستم نیروگاه فتوولتائیک ، نسبت ظرفیت نصب شده ماژول های فتوولتائیک به ظرفیت رتبه ای اینورتر نسبت قدرت DC/AC است
که یک پارامتر طراحی بسیار مهم است. در "استاندارد کارآیی سیستم تولید انرژی فتوولتائیک" که در سال 2012 منتشر شد ، نسبت ظرفیت مطابق 1: 1 طراحی شده است ، اما به دلیل تأثیر شرایط نور و دما ، ماژول های فتوولتائیک نمی توانند به این امر برسند قدرت اسمی بیشتر اوقات ، و اینورتر اساساً همه با کمتر از ظرفیت کامل کار می کنند و بیشتر اوقات در مرحله هدر رفتن ظرفیت است.
در استاندارد منتشر شده در پایان اکتبر 2020 ، نسبت ظرفیت نیروگاه های فتوولتائیک کاملاً آزاد شد و حداکثر نسبت اجزای و اینورترها به 1.8: 1 رسید. استاندارد جدید تقاضای داخلی برای مؤلفه ها و اینورترها را تا حد زیادی افزایش می دهد. این می تواند هزینه برق را کاهش داده و ورود به دوران برابری فتوولتائیک را تسریع کند.
این مقاله به عنوان نمونه سیستم فتوولتائیک توزیع شده در شاندونگ را در نظر می گیرد و آن را از منظر قدرت خروجی واقعی ماژول های فتوولتائیک ، نسبت خسارات ناشی از تأمین بیش از حد و اقتصاد تجزیه و تحلیل می کند.
01
روند تولید بیش از حد پانل های خورشیدی
-
در حال حاضر ، میانگین تأمین بیش از حد نیروگاه های فتوولتائیک در جهان بین 120 تا 140 ٪ است. دلیل اصلی ارائه بیش از حد این است که ماژول های PV نمی توانند در حین عملکرد واقعی به قدرت اوج ایده آل برسند. عوامل تأثیرگذار شامل
1) شدت تابش کافی (زمستان)
2) دمای هوا
3). دامن و مسدود کردن گرد و غبار
4) جهت گیری ماژول قطبی در طول روز بهینه نیست (ردیابی براکت ها کمتر از یک عامل هستند)
5). ماژول قطبی: 3 ٪ در سال اول ، 0.7 ٪ در سال پس از آن
6) ضرر و زیان در داخل و بین رشته های ماژول های خورشیدی
منحنی تولید برق روزانه با نسبت های مختلف ارائه دهنده
در سالهای اخیر ، نسبت بیش از حد ارائه شده از سیستم های فتوولتائیک روند فزاینده ای نشان داده است.
علاوه بر دلایل از دست دادن سیستم ، کاهش بیشتر قیمت های مؤلفه در سالهای اخیر و بهبود فناوری اینورتر منجر به افزایش تعداد رشته هایی که می توانند به هم وصل شوند ، باعث شده است که بیش از حد پیش بینی شود و بیشتر اقتصادی تر شود. ، تأمین بیش از حد مؤلفه ها همچنین می تواند هزینه برق را کاهش دهد ، در نتیجه نرخ داخلی بازده پروژه را بهبود می بخشد ، بنابراین توانایی ضد ریسک سرمایه گذاری پروژه افزایش می یابد.
علاوه بر این ، ماژول های فتوولتائیک با قدرت بالا به روند اصلی توسعه صنعت فتوولتائیک در این مرحله تبدیل شده اند ، که بیشتر امکان پیش بینی بیش از حد اجزای و افزایش ظرفیت نصب شده فتوولتائیک خانگی را افزایش می دهد.
بر اساس عوامل فوق ، ارائه بیش از حد به روند طراحی پروژه فتوولتائیک تبدیل شده است.
02
تولید برق و تجزیه و تحلیل هزینه
-
با استفاده از نیروگاه فتوولتائیک خانگی 6kW که به عنوان نمونه توسط مالک سرمایه گذاری می شود ، ماژول های Longi 540W ، که معمولاً در بازار توزیع شده استفاده می شوند ، انتخاب می شوند. تخمین زده می شود که به طور متوسط 20 کیلووات ساعت برق می تواند در روز تولید شود و ظرفیت تولید برق سالانه حدود 7،300 کیلووات ساعت است.
با توجه به پارامترهای الکتریکی مؤلفه ها ، جریان کار حداکثر نقطه کار 13A است. جریان اصلی اینورتر Goodwe GW6000-DNS-30 را در بازار انتخاب کنید. حداکثر جریان ورودی این اینورتر 16A است که می تواند با بازار فعلی سازگار شود. اجزای جریان بالا. با در نظر گرفتن ارزش متوسط 30 ساله تابش سالانه منابع نور در شهر یانتای ، استان شاندونگ به عنوان مرجع ، سیستم های مختلفی با نسبت های مختلف نسبت بیش از حد مورد بررسی قرار گرفت.
2.1 راندمان سیستم
از یک طرف ، ارائه بیش از حد تولید برق را افزایش می دهد ، اما از طرف دیگر ، به دلیل افزایش تعداد ماژول های خورشیدی در سمت DC ، از دست دادن تطبیق ماژول های خورشیدی در رشته خورشیدی و از دست دادن افزایش خط DC ، بنابراین یک نسبت ظرفیت بهینه وجود دارد ، حداکثر کارایی سیستم را به حداکثر می رساند. پس از شبیه سازی PvSyst ، بازده سیستم تحت نسبت ظرفیت های مختلف سیستم 6KVA قابل دستیابی است. همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است ، هنگامی که نسبت ظرفیت در حدود 1.1 است ، راندمان سیستم به حداکثر می رسد ، این بدان معنی است که میزان استفاده از اجزای در این زمان بالاترین است.
کارآیی سیستم و تولید برق سالانه با نسبت های مختلف ظرفیت
2.2 تولید برق و درآمد
با توجه به راندمان سیستم تحت نسبت های مختلف ارائه دهنده بیش از حد و میزان پوسیدگی نظری ماژول ها در 20 سال ، می توان تولید برق سالانه با نسبت های مختلف تأمین کننده ظرفیت را بدست آورد. با توجه به قیمت برق در شبکه 0.395 یوان/کیلووات ساعت (قیمت معیار برق برای زغال سنگ دفع شده در شاندونگ) ، درآمد سالانه فروش برق محاسبه می شود. نتایج محاسبه در جدول بالا نشان داده شده است.
2.3 تجزیه و تحلیل هزینه
هزینه آن چیزی است که کاربران پروژه های فتوولتائیک خانگی بیشتر نگران آن هستند. در میان آنها ، ماژول های فتوولتائیک و اینورترها مواد اصلی تجهیزات و سایر مواد کمکی مانند براکت های فتوولتائیک ، تجهیزات حفاظت و کابل ها و همچنین هزینه های مربوط به نصب برای پروژه هستند. Construction.in علاوه بر این ، کاربران همچنین باید هزینه نگهداری نیروگاه های فتوولتائیک را در نظر بگیرند. متوسط هزینه تعمیر و نگهداری حدود 1 ٪ تا 3 ٪ از کل هزینه سرمایه گذاری را تشکیل می دهد. در کل هزینه ، ماژول های فتوولتائیک حدود 50 ٪ تا 60 ٪ را تشکیل می دهند. براساس موارد هزینه فوق هزینه ، قیمت واحد هزینه فتوولتائیک فعلی خانواده تقریباً همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است
هزینه تخمینی سیستم های PV مسکونی
به دلیل نسبت های مختلف ارائه بیش از حد ، هزینه سیستم نیز متفاوت خواهد بود ، از جمله اجزای ، براکت ها ، کابل های DC و هزینه های نصب. مطابق جدول فوق ، هزینه های مختلف ارائه شده بیش از حد می تواند محاسبه شود ، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.
هزینه های سیستم ، مزایا و کارآیی تحت نسبت های مختلف توسعه بیش از حد
03
تجزیه و تحلیل سود افزایشی
-
از تجزیه و تحلیل فوق می توان دریافت که اگرچه با افزایش نسبت بیش از حد تولید ، تولید و درآمد سالانه افزایش می یابد ، اما هزینه سرمایه گذاری نیز افزایش می یابد. علاوه بر این ، جدول فوق نشان می دهد که راندمان سیستم 1.1 برابر بهتر است در هنگام جفت شدن. از این رو ، از دیدگاه فنی ، یک اضافه وزن 1.1x بهینه است.
با این حال ، از منظر سرمایه گذاران ، کافی نیست که طراحی سیستم های فتوولتائیک را از منظر فنی در نظر بگیرید. همچنین لازم است تأثیر تخصیص بیش از حد بر درآمد سرمایه گذاری از منظر اقتصادی تحلیل شود.
با توجه به هزینه سرمایه گذاری و درآمد تولید برق تحت نسبت ظرفیت های مختلف ، هزینه کیلووات ساعت سیستم به مدت 20 سال و نرخ بازده داخلی قبل از مالیات می تواند محاسبه شود.
LCOE و IRR تحت نسبت های مختلف ارائه بیش از حد
همانطور که از شکل فوق مشاهده می شود ، هنگامی که نسبت تخصیص ظرفیت اندک است ، تولید برق و درآمد سیستم با افزایش نسبت تخصیص ظرفیت افزایش می یابد و افزایش درآمد در این زمان می تواند هزینه اضافی را به دلیل بیش از حد پوشش دهد تخصیص. هنگامی که نسبت ظرفیت بسیار زیاد است ، نرخ داخلی بازده سیستم به تدریج به دلیل عواملی مانند افزایش تدریجی در حد قدرت قسمت اضافه شده و افزایش از بین رفتن خط کاهش می یابد. هنگامی که نسبت ظرفیت 1.5 باشد ، نرخ داخلی بازده IRR سرمایه گذاری سیستم بزرگترین است. بنابراین ، از دیدگاه اقتصادی ، 1.5: 1 نسبت ظرفیت بهینه برای این سیستم است.
از طریق همان روش فوق ، نسبت ظرفیت بهینه سیستم تحت ظرفیت های مختلف از منظر اقتصاد محاسبه می شود ، و نتایج به شرح زیر است
04
ارباب
-
با استفاده از داده های منابع خورشیدی شاندونگ ، تحت شرایط نسبت های مختلف ظرفیت ، قدرت خروجی ماژول فتوولتائیک به اینورتر پس از از بین رفتن محاسبه می شود. هنگامی که نسبت ظرفیت 1.1 است ، از دست دادن سیستم کوچکترین است و نرخ استفاده از مؤلفه در این زمان بالاترین است. هرچند ، از دیدگاه اقتصادی ، وقتی نسبت ظرفیت 1.5 باشد ، درآمد پروژه های فتوولتائیک بالاترین است بشر هنگام طراحی یک سیستم فتوولتائیک ، نه تنها میزان استفاده از مؤلفه ها تحت عوامل فنی باید در نظر گرفته شود ، بلکه اقتصاد نیز کلید طراحی پروژه است.از طریق محاسبه اقتصادی ، سیستم 8kW 1.3 اقتصادی ترین در هنگام تهیه بیش از حد اقتصادی است ، سیستم 10 کیلو وات 1.2 اقتصادی ترین هنگام ارائه بیش از حد اقتصادی است و سیستم 15 کیلو وات 1.2 اقتصادی ترین هنگام ارائه بیش از حد اقتصادی است. بشر
هنگامی که از همان روش برای محاسبه اقتصادی نسبت ظرفیت در صنعت و تجارت استفاده می شود ، به دلیل کاهش هزینه در هر وات سیستم ، نسبت ظرفیت بهینه اقتصادی بیشتر خواهد بود. علاوه بر این ، به دلایل بازار ، هزینه سیستم های فتوولتائیک نیز بسیار متفاوت خواهد بود که این امر همچنین بر محاسبه نسبت ظرفیت بهینه تأثیر می گذارد. این همچنین دلیل اساسی است که کشورهای مختلف محدودیت هایی را در مورد ظرفیت طراحی سیستم های فتوولتائیک منتشر کرده اند.
زمان پست: سپتامبر -28-2022