Fotovoltaik enerji santrali sisteminin tasarımında, fotovoltaik modüllerin kurulu kapasitesinin invertörün nominal kapasitesine oranı DC/AC Güç Oranıdır.
Bu da çok önemli bir tasarım parametresidir. 2012 yılında yayımlanan “Fotovoltaik Enerji Üretim Sistemi Verimlilik Standardı”nda kapasite oranı 1:1’e göre tasarlanmaktadır ancak ışık koşulları ve sıcaklığın etkisi nedeniyle fotovoltaik modüller bu değere ulaşamamaktadır. çoğu zaman nominal güçtedir ve invertör temelde hepsi tam kapasitenin altında çalışmaktadır ve çoğu zaman kapasite boşa gitme aşamasındadır.
Ekim 2020 sonunda yayımlanan standartta fotovoltaik santrallerin kapasite oranı tamamen serbestleştirilmiş, komponent ve invertörlerin maksimum oranı 1,8:1'e ulaşmıştı. Yeni standart, bileşenlere ve invertörlere yönelik yurt içi talebi büyük ölçüde artıracak. Elektrik maliyetini azaltabilir ve fotovoltaik parite çağının gelişini hızlandırabilir.
Bu makale, Shandong'daki dağıtılmış fotovoltaik sistemi örnek olarak alacak ve onu, fotovoltaik modüllerin gerçek çıkış gücü, aşırı tedarikten kaynaklanan kayıpların oranı ve ekonomi perspektifinden analiz edecektir.
01
Güneş panellerinin aşırı tedarik edilmesi eğilimi
—
Şu anda dünyadaki fotovoltaik enerji santrallerinin ortalama aşırı tedariki %120 ila %140 arasındadır. Aşırı provizyonun ana nedeni, PV modüllerinin gerçek çalışma sırasında ideal tepe gücüne ulaşamamasıdır. Etkileyen faktörler şunları içerir:
1).Yetersiz radyasyon yoğunluğu (kış)
2). Ortam sıcaklığı
3).Kir ve Toz Engelleme
4). Güneş modülü yönelimi gün boyunca optimal değildir (takip braketleri daha az faktördür)
5). Güneş modülü zayıflaması: İlk yılda %3, daha sonra yılda %0,7
6). Güneş modülü dizileri içindeki ve arasındaki kayıpların eşleştirilmesi
Farklı aşırı provizyon oranlarına sahip günlük enerji üretim eğrileri
Son yıllarda fotovoltaik sistemlerin aşırı tedarik oranı artan bir eğilim göstermektedir.
Sistem kaybı nedenlerinin yanı sıra, son yıllarda bileşen fiyatlarının daha da düşmesi ve invertör teknolojisinin gelişmesi, bağlanabilecek dizi sayısında artışa yol açarak aşırı provizyonu giderek daha ekonomik hale getirmiştir. Bileşenlerin aşırı tedariği aynı zamanda elektrik maliyetini de azaltabilir, böylece projenin iç getiri oranını iyileştirebilir, böylece proje yatırımının risk önleme yeteneği artar.
Ek olarak, yüksek güçlü fotovoltaik modüller, bu aşamada fotovoltaik endüstrisinin gelişmesinde ana eğilim haline gelmiştir; bu da bileşenlerin aşırı tedarik edilmesi ve evdeki fotovoltaik kurulu kapasitenin artması olasılığını daha da artırmaktadır.
Yukarıdaki faktörlere dayanarak aşırı tedarik, fotovoltaik proje tasarımının trendi haline geldi.
02
Enerji üretimi ve maliyet analizi
—
Sahibinin yatırım yaptığı 6kW'lık ev tipi fotovoltaik elektrik santrali örnek alınarak, dağıtık piyasada yaygın olarak kullanılan LONGi 540W modülleri seçildi. Günde ortalama 20 kWh elektrik üretilebileceği, yıllık elektrik üretim kapasitesinin ise yaklaşık 7.300 kWh olduğu tahmin edilmektedir.
Bileşenlerin elektriksel parametrelerine göre maksimum çalışma noktasının çalışma akımı 13A'dır. Piyasadaki ana akım invertör GoodWe GW6000-DNS-30'u seçin. Bu invertörün maksimum giriş akımı 16A'dır ve mevcut pazara uyum sağlayabilir. Yüksek akım bileşenleri. Shandong Eyaleti, Yantai Şehrindeki ışık kaynaklarının yıllık toplam radyasyonunun 30 yıllık ortalama değeri referans alınarak, farklı orantı oranlarına sahip çeşitli sistemler analiz edildi.
2.1 sistem verimliliği
Aşırı provizyon bir yandan elektrik üretimini artırırken diğer yandan DC tarafındaki güneş modülü sayısının artması nedeniyle güneş dizisindeki güneş modüllerinin eşleşme kaybı ve enerji kaybı nedeniyle DC hattının arttırılması, böylece optimum kapasite oranının oluşması, sistemin verimliliğinin maksimuma çıkarılması anlamına gelir. PVsyst simülasyonu sonrasında 6kVA sistemin farklı kapasite oranları altında sistem verimliliği elde edilebilmektedir. Aşağıdaki tabloda da görüldüğü gibi kapasite oranı 1,1 civarında olduğunda sistem verimliliği maksimuma ulaşıyor, bu da bileşenlerin kullanım oranının bu anda en yüksek olduğu anlamına geliyor.
Farklı kapasite oranlarıyla sistem verimliliği ve yıllık enerji üretimi
2.2 enerji üretimi ve gelir
Farklı aşırı tedarik oranları altında sistem verimliliğine ve modüllerin 20 yıldaki teorik bozulma oranına göre, farklı kapasite tedarik oranları altında yıllık enerji üretimi elde edilebilir. Şebekeye bağlı elektrik fiyatı olan 0,395 yuan/kWh'ye (Shandong'daki kükürtten arındırılmış kömür için referans elektrik fiyatı) göre yıllık elektrik satış geliri hesaplanıyor. Hesaplama sonuçları yukarıdaki tabloda gösterilmektedir.
2.3 Maliyet analizi
Maliyet, ev tipi fotovoltaik proje kullanıcılarının en çok endişe duyduğu konudur. Bunların arasında fotovoltaik modüller ve invertörler, ana ekipman malzemeleri ve fotovoltaik braketler, koruma ekipmanı ve kablolar gibi diğer yardımcı malzemelerin yanı sıra projenin kurulumla ilgili maliyetleri de yer alır. inşaat.Ayrıca, kullanıcıların fotovoltaik enerji santrallerinin bakım maliyetini de dikkate almaları gerekir. Ortalama bakım maliyeti, toplam yatırım maliyetinin yaklaşık %1 ila %3'ünü oluşturur. Toplam maliyetin içinde fotovoltaik modüller yaklaşık %50 ila %60'ı oluşturur. Yukarıdaki maliyet harcama kalemlerine dayanarak, mevcut ev tipi fotovoltaik maliyet birim fiyatı kabaca aşağıdaki tabloda gösterildiği gibidir:
Konutsal PV Sistemlerinin Tahmini Maliyeti
Farklı aşırı provizyon oranları nedeniyle bileşenler, braketler, DC kabloları ve kurulum ücretleri dahil olmak üzere sistem maliyeti de değişecektir. Yukarıdaki tabloya göre farklı fazla provizyon oranlarının maliyeti aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi hesaplanabilmektedir.
Farklı Aşırı Tedarik Oranları Altında Sistem Maliyetleri, Faydaları ve Verimliliği
03
Artımlı fayda analizi
—
Yukarıdaki analizden, aşırı tedarik oranının artmasıyla yıllık elektrik üretimi ve gelirin artacak olmasına rağmen yatırım maliyetinin de artacağı görülmektedir. Ayrıca yukarıdaki tablo, eşleştirildiğinde sistem verimliliğinin 1,1 kat daha fazla olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, teknik açıdan 1,1 kat fazla kilo optimaldir.
Ancak yatırımcılar açısından fotovoltaik sistemlerin tasarımını teknik açıdan ele almak yeterli değildir. Aşırı tahsisin yatırım geliri üzerindeki etkisinin ekonomik açıdan da analiz edilmesi gerekmektedir.
Yukarıdaki farklı kapasite oranları altında yatırım maliyeti ve elektrik üretim gelirine göre sistemin 20 yıllık kWh maliyeti ve vergi öncesi iç verim oranı hesaplanabilmektedir.
Farklı aşırı provizyon oranları altında LCOE ve IRR
Yukarıdaki şekilden de anlaşılacağı üzere kapasite tahsis oranı küçük olduğunda kapasite tahsis oranının artmasıyla sistemin elektrik üretimi ve geliri artmakta, bu zamanda artan gelir fazladan kaynaklanan ekstra maliyeti karşılayabilmektedir. kapasite oranı çok büyük olduğunda eklenen kısmın güç limitinin kademeli olarak artması, hat kaybının artması gibi faktörlerden dolayı sistemin iç getiri oranı giderek azalır. Kapasite oranı 1,5 olduğunda, sistem yatırımının iç getiri oranı IRR'si en büyük olur. Dolayısıyla ekonomik açıdan bakıldığında bu sistem için en uygun kapasite oranı 1,5:1'dir.
Yukarıdaki yöntemin aynısı ile sistemin farklı kapasitelerdeki optimum kapasite oranı ekonomik açıdan hesaplanır ve sonuçlar aşağıdaki gibidir:
04
Sonsöz
—
Shandong'un güneş kaynağı verileri kullanılarak farklı kapasite oranları koşullarında fotovoltaik modül çıkışının kaybolduktan sonra invertöre ulaşan gücü hesaplanır. Kapasite oranı 1,1 olduğunda sistem kaybı en az, komponent kullanım oranı ise en yüksek olur. Ancak ekonomik açıdan bakıldığında kapasite oranı 1,5 olduğunda fotovoltaik projelerden elde edilen gelir en yüksek olur. . Bir fotovoltaik sistem tasarlanırken sadece teknik faktörler altındaki bileşenlerin kullanım oranı dikkate alınmamalı, aynı zamanda ekonomi de proje tasarımının anahtarıdır.Ekonomik hesaplamaya göre, aşırı tedarik yapıldığında 8kW'lık sistem 1.3 en ekonomiktir, aşırı tedarik yapıldığında 10kW'lık sistem 1.2 en ekonomiktir ve aşırı tedarik edildiğinde 15kW'lık sistem 1.2 en ekonomiktir. .
Sanayi ve ticarette kapasite oranının ekonomik olarak hesaplanmasında aynı yöntem kullanıldığında sistemin watt başına maliyetinin düşmesi nedeniyle ekonomik olarak optimal kapasite oranı daha yüksek olacaktır. Ayrıca piyasa nedenlerinden dolayı fotovoltaik sistemlerin maliyeti de büyük ölçüde farklılık gösterecek ve bu da optimum kapasite oranının hesaplanmasını büyük ölçüde etkileyecektir. Bu aynı zamanda çeşitli ülkelerin fotovoltaik sistemlerin tasarım kapasitesi oranına ilişkin kısıtlamaları kaldırmasının temel nedenidir.
Gönderim zamanı: Eylül-28-2022