I utformingen av det solcellekraftverkssystemet er forholdet mellom den installerte kapasiteten til de fotovoltaiske modulene og den nominelle kapasiteten til omformeren DC/AC Power Ratio，
Som er en veldig viktig designparameter. I "Photovoltaic Power Generation System Efficiency Standard" som ble utgitt i 2012, er kapasitetsforholdet utformet i henhold til 1:1, men på grunn av påvirkning av lysforhold og temperatur kan ikke solcellemodulene nå nominell effekt mesteparten av tiden, og vekselretteren i utgangspunktet Alle kjører på mindre enn full kapasitet, og mesteparten av tiden er i stadiet med å kaste bort kapasitet.
I standarden som ble utgitt i slutten av oktober 2020, ble kapasitetsforholdet til fotovoltaiske kraftverk fullstendig liberalisert, og det maksimale forholdet mellom komponenter og omformere nådde 1,8:1. Den nye standarden vil i stor grad øke den innenlandske etterspørselen etter komponenter og omformere. Det kan redusere kostnadene for elektrisitet og fremskynde ankomsten av epoken med fotovoltaisk paritet.
Denne artikkelen vil ta det distribuerte solcelleanlegget i Shandong som et eksempel, og analysere det fra perspektivet av den faktiske utgangseffekten til solcellemoduler, andelen tap forårsaket av overforsyning og økonomien.
01
Trenden med overforsyning av solcellepaneler
—
For tiden er den gjennomsnittlige overforsyningen av solcellekraftverk i verden mellom 120 % og 140 %. Hovedårsaken til overforsyning er at PV-modulene ikke kan nå den ideelle toppeffekten under selve driften. Påvirkningsfaktorene inkluderer:
1).Utilstrekkelig strålingsintensitet (vinter)
2). Omgivelsestemperatur
3).Smuss- og støvblokkering
4). Solcellemodulens orientering er ikke optimal gjennom dagen (sporingsbrakettene er mindre viktig)
5).Solmoduldemping: 3 % det første året, 0,7 % per år deretter
6). Matchende tap innenfor og mellom strenger av solcellemoduler
Daglige kraftproduksjonskurver med forskjellige overforsyningsforhold
De siste årene har overforsyningsforholdet til solcelleanlegg vist en økende trend.
I tillegg til årsakene til systemtap, har den ytterligere nedgangen i komponentprisene de siste årene og forbedringen av inverterteknologi ført til en økning i antall strenger som kan kobles til, noe som gjør overforsyning mer og mer økonomisk. , kan overforsyning av komponenter også redusere kostnadene for elektrisitet, og dermed forbedre den interne avkastningen til prosjektet, slik at anti-risiko evnen til prosjektinvesteringen økes.
I tillegg har høyeffekts solcellemoduler blitt hovedtrenden i utviklingen av solcelleindustrien på dette stadiet, noe som ytterligere øker muligheten for overforsyning av komponenter og økning av husholdnings fotovoltaisk installert kapasitet.
Basert på de ovennevnte faktorene, har overforsyning blitt trenden for prosjektering av fotovoltaiske prosjekter.
02
Kraftproduksjon og kostnadsanalyse
—
Ved å ta den 6 kW husholdnings fotovoltaiske kraftstasjonen investert av eieren som et eksempel, velges LONGi 540W-moduler, som vanligvis brukes i det distribuerte markedet. Det er beregnet at det i gjennomsnitt kan produseres 20 kWh elektrisitet per dag, og den årlige kraftproduksjonskapasiteten er om lag 7 300 kWh.
I henhold til de elektriske parameterne til komponentene er arbeidsstrømmen til det maksimale arbeidspunktet 13A. Velg den vanlige inverteren GoodWe GW6000-DNS-30 på markedet. Den maksimale inngangsstrømmen til denne omformeren er 16A, som kan tilpasses det gjeldende markedet. høystrømskomponenter. Ved å ta den 30-årige gjennomsnittsverdien av den årlige totale strålingen av lysressurser i Yantai City, Shandong-provinsen som referanse, ble forskjellige systemer med forskjellige overproporsjonsforhold analysert.
2.1 systemeffektivitet
På den ene siden øker overforsyning kraftproduksjonen, men på den annen side, på grunn av økningen av antall solcellemoduler på DC-siden, matchingstapet av solcellemodulene i solcellestrengen og tapet av DC-linjeøkning, så det er et optimalt kapasitetsforhold, maksimer effektiviteten til systemet. Etter PVsyst-simulering kan systemeffektiviteten under forskjellige kapasitetsforhold for 6kVA-systemet oppnås. Som vist i tabellen nedenfor, når kapasitetsforholdet er ca. 1,1, når systemeffektiviteten maksimum, noe som også betyr at utnyttelsesgraden av komponentene er høyest på dette tidspunktet.
Systemeffektivitet og årlig kraftproduksjon med ulike kapasitetsforhold
2.2 kraftproduksjon og inntekter
I henhold til systemeffektiviteten under forskjellige overforsyningsforhold og den teoretiske forfallshastigheten til modulene i 20 år, kan den årlige kraftproduksjonen under forskjellige kapasitetsforsyningsforhold oppnås. I henhold til strømprisen på nett på 0,395 yuan/kWh (referansekraftprisen for avsvovlet kull i Shandong), beregnes den årlige strømsalgsinntekten. Beregningsresultatene er vist i tabellen ovenfor.
2.3 Kostnadsanalyse
Kostnaden er det brukere av husholdnings solcelleprosjekter er mer bekymret for. Blant dem er solcellemoduler og vekselrettere de viktigste utstyrsmaterialene, og andre hjelpematerialer som solcellebraketter, beskyttelsesutstyr og kabler, samt installasjonsrelaterte kostnader for prosjektet konstruksjon.I tillegg må brukerne også vurdere kostnadene ved vedlikehold av solcelleanlegg. Den gjennomsnittlige vedlikeholdskostnaden utgjør ca. 1 % til 3 % av den totale investeringskostnaden. I den totale kostnaden står solcellemoduler for omtrent 50% til 60%. Basert på de ovennevnte kostnadsutgiftspostene, er gjeldende husholdnings fotovoltaiske kostnadsenhetspris omtrent som vist i følgende tabell:
Estimerte kostnader for PV-systemer for boliger
På grunn av de forskjellige overforsyningsforholdene vil systemkostnadene også variere, inkludert komponenter, braketter, DC-kabler og installasjonsavgifter. I henhold til tabellen ovenfor kan kostnadene ved ulike overprovisjonsforhold beregnes, som vist i figuren nedenfor.
Systemkostnader, fordeler og effektivitet under ulike overprovisioneringsforhold
03
Inkrementell nytteanalyse
—
Det kan ses av analysen ovenfor at selv om den årlige kraftproduksjonen og inntektene vil øke med økningen av overavsetningsgraden, vil også investeringskostnaden øke. I tillegg viser tabellen ovenfor at systemeffektiviteten er 1,1 ganger mer. Best når den er paret. Derfor er en 1,1x overvekt optimal fra et teknisk synspunkt.
Men fra investors perspektiv er det ikke nok å vurdere utformingen av solcelleanlegg fra et teknisk perspektiv. Det er også nødvendig å analysere effekten av overallokering på investeringsinntekter fra et økonomisk perspektiv.
I henhold til investeringskostnaden og kraftproduksjonsinntektene under de ulike kapasitetsforholdene ovenfor, kan kWh-kostnaden for systemet i 20 år og internrenten før skatt beregnes.
LCOE og IRR under forskjellige overprovisioneringsforhold
Som det fremgår av figuren ovenfor, når kapasitetstildelingsforholdet er lite, øker kraftproduksjonen og inntektene til systemet med økningen av kapasitetstildelingsforholdet, og den økte inntekten på dette tidspunktet kan dekke ekstrakostnaden på grunn av over allokering.Når kapasitetsforholdet er for stort, avtar systemets interne avkastning gradvis på grunn av faktorer som den gradvise økningen i effektgrensen til den tilførte delen og økningen i linjetapet. Når kapasitetsforholdet er 1,5, er internrenten IRR for systeminvesteringer størst. Derfor, fra et økonomisk synspunkt, er 1,5:1 det optimale kapasitetsforholdet for dette systemet.
Gjennom samme metode som ovenfor, beregnes det optimale kapasitetsforholdet til systemet under forskjellige kapasiteter fra et økonomiperspektiv, og resultatene er som følger:
04
Epilog
—
Ved å bruke solressursdataene til Shandong, under forholdene med forskjellige kapasitetsforhold, beregnes kraften til den fotovoltaiske modulutgangen som når omformeren etter at den har gått tapt. Når kapasitetsforholdet er 1,1, er systemtapet det minste, og komponentutnyttelsesgraden er høyest på dette tidspunktet. Men fra et økonomisk synspunkt, når kapasitetsforholdet er 1,5, er inntektene fra solcelleprosjekter høyest . Ved utforming av et solcelleanlegg bør ikke bare utnyttelsesgraden av komponenter under tekniske faktorer vurderes, men også økonomien er nøkkelen til prosjektdesign.Gjennom den økonomiske beregningen er 8kW-systemet 1.3 det mest økonomiske når det er overprovisionert, 10kW-systemet 1.2 er det mest økonomiske når det er overprovisionert, og 15kW-systemet 1.2 er det mest økonomiske når det er overprovisionert .
Når samme metode brukes for økonomisk beregning av kapasitetsforhold i industri og handel, på grunn av reduksjonen av kostnaden per watt av systemet, vil det økonomisk optimale kapasitetsforholdet være høyere. I tillegg vil kostnadene for solcelleanlegg av markedsmessige årsaker også variere mye, noe som også vil påvirke beregningen av optimalt kapasitetsforhold i stor grad. Dette er også den grunnleggende grunnen til at ulike land har gitt ut restriksjoner på designkapasitetsforholdet til solcelleanlegg.
Innleggstid: 28. september 2022