No design do sistema de usina fotovoltaica, a proporção da capacidade instalada dos módulos fotovoltaicos e a capacidade nominal do inversor é a razão de energia CC/CA ，
Que é um parâmetro de design muito importante. No "padrão de eficiência do sistema de geração de energia fotovoltaica" lançado em 2012, o índice de capacidade foi projetado de acordo com 1: 1, mas devido à influência de condições de luz e temperatura, os módulos fotovoltaicos não podem atingir o Poder nominal na maioria das vezes, e o inversor basicamente está funcionando com menos de capacidade total, e na maioria das vezes está no estágio de desperdício.
No padrão divulgado no final de outubro de 2020, a razão de capacidade das usinas fotovoltaicas foi totalmente liberalizada e a proporção máxima de componentes e inversores atingiu 1,8: 1. O novo padrão aumentará bastante a demanda doméstica por componentes e inversores. Pode reduzir o custo da eletricidade e acelerar a chegada da era da paridade fotovoltaica.
Este artigo levará o sistema fotovoltaico distribuído em Shandong como exemplo e o analisará da perspectiva da potência real de saída dos módulos fotovoltaicos, a proporção de perdas causadas pelo excesso de fornecimento e pela economia.
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A tendência de provisionamento excessivo de painéis solares
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Atualmente, o excesso de fornecimento médio de usinas fotovoltaicas no mundo está entre 120% e 140%. O principal motivo do provisionamento excessivo é que os módulos fotovoltaicos não podem atingir o pico ideal de potência durante a operação real. Os fatores de influência incluem:
1). Intensidade de radiação insuficiente (inverno)
2). Temperatura ambiental
3) .Dirt e bloqueio de poeira
4). A orientação do módulo solar não é ideal ao longo do dia (os suportes de rastreamento são menos de fator)
5).
6).
Curvas de geração diária de energia com diferentes taxas de provisionamento excessivo
Nos últimos anos, a taxa de fornecimento excessivo de sistemas fotovoltaicos mostrou uma tendência crescente.
Além das razões para a perda do sistema, o declínio adicional dos preços dos componentes nos últimos anos e a melhoria da tecnologia de inversores levaram a um aumento no número de strings que podem ser conectadas, tornando o excesso de provisionamento cada vez mais econômico. , o excesso de fornecimento de componentes também pode reduzir o custo da eletricidade, melhorando assim a taxa interna de retorno do projeto; portanto, a capacidade anti-risco do investimento do projeto é aumentada.
Além disso, os módulos fotovoltaicos de alta potência tornaram-se a principal tendência no desenvolvimento da indústria fotovoltaica nesse estágio, o que aumenta ainda mais a possibilidade de provisionamento excessivo dos componentes e o aumento da capacidade instalada fotovoltaica da família.
Com base nos fatores acima, o excesso de provisionamento tornou-se a tendência do design do projeto fotovoltaico.
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Geração de energia e análise de custo
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Tomando a usina fotovoltaica de 6kW Housedrovoltaic investida pelo proprietário como exemplo, são selecionados módulos Longi 540W, que são comumente usados no mercado distribuído. Estima -se que uma média de 20 kWh de eletricidade possa ser gerada por dia e a capacidade anual de geração de energia é de cerca de 7.300 kWh.
De acordo com os parâmetros elétricos dos componentes, a corrente de trabalho do ponto de trabalho máxima é 13A. Escolha o grande inversor Goodwe GW6000-DNS-30 no mercado. A corrente máxima de entrada deste inversor é 16a, que pode se adaptar ao mercado atual. Componentes de alta corrente. Tomando o valor médio de 30 anos da radiação total anual de recursos leves em Yantai City, província de Shandong como referência, foram analisados vários sistemas com diferentes índices de superposição.
2.1 Eficiência do sistema
Por um lado, o fornecimento excessivo aumenta a geração de energia, mas por outro O aumento da linha CC, portanto, existe uma taxa de capacidade ideal, maximize a eficiência do sistema. Após a simulação de PVSYST, a eficiência do sistema sob diferentes taxas de capacidade do sistema 6KVA pode ser obtida. Conforme mostrado na tabela abaixo, quando a taxa de capacidade é de cerca de 1,1, a eficiência do sistema atinge o máximo, o que também significa que a taxa de utilização dos componentes é a mais alta no momento.
Eficiência do sistema e geração anual de energia com diferentes índices de capacidade
2.2 Geração e receita de energia
De acordo com a eficiência do sistema sob diferentes taxas de fornecimento excessivo e a taxa de decaimento teórica dos módulos em 20 anos, pode ser obtida a geração anual de energia sob diferentes taxas de provisionamento de capacidade. De acordo com o preço da eletricidade na rede de 0,395 Yuan/KWh (o preço de eletricidade de referência para carvão dessulfurizado em Shandong), a receita anual de vendas de eletricidade é calculada. Os resultados do cálculo são mostrados na tabela acima.
2.3 Análise de custos
O custo é com o que os usuários de projetos fotovoltaicos domésticos estão mais preocupados. Sem eles, módulos e inversores fotovoltaicos são os principais materiais de equipamentos e outros materiais auxiliares, como suportes fotovoltaicos, equipamentos de proteção e cabos, bem como custos relacionados à instalação para projeto adição de construção, os usuários também precisam considerar o custo da manutenção de usinas fotovoltaicas. O custo médio de manutenção é responsável por cerca de 1% a 3% do custo total do investimento. No custo total, os módulos fotovoltaicos representam cerca de 50% a 60%. Com base nos itens de despesas com custos acima, o preço unitário de custo fotovoltaico atual é aproximadamente como mostrado na tabela a seguir:
Custo estimado dos sistemas fotovoltaicos residenciais
Devido às diferentes taxas de fornecimento excessivo, o custo do sistema também variará, incluindo componentes, colchetes, cabos DC e taxas de instalação. De acordo com a tabela acima, o custo de diferentes índices de provisionamento pode ser calculado, conforme mostrado na figura abaixo.
Custos, benefícios e eficiências do sistema sob diferentes índices de super -provisionamento
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Análise de benefícios incrementais
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Pode ser visto na análise acima que, embora a geração e renda anual de energia aumentarão com o aumento da taxa de fornecimento excessivo, o custo do investimento também aumentará. Além disso, a tabela acima mostra que a eficiência do sistema é 1,1 vezes mais melhor quando emparelhada.
No entanto, da perspectiva dos investidores, não basta considerar o design de sistemas fotovoltaicos de uma perspectiva técnica. Também é necessário analisar o impacto da super-alocação na receita de investimento de uma perspectiva econômica.
De acordo com o custo do investimento e a receita de geração de energia nos índices de capacidade acima, o custo de KWH do sistema por 20 anos e a taxa interna de retorno antes dos impostos podem ser calculados.
LCOE e TIR sob diferentes índices de super -provisionamento
Como pode ser visto na figura acima, quando a taxa de alocação de capacidade é pequena, a geração de energia e a receita do sistema aumentam com o aumento da taxa de alocação de capacidade, e o aumento da receita nesse momento pode cobrir o custo extra devido a mais alocação. Quando a taxa de capacidade é muito grande, a taxa interna de retorno do sistema diminui gradualmente devido a fatores como o aumento gradual no limite de potência da parte adicionada e o aumento na perda de linha. Quando o índice de capacidade é de 1,5, a taxa interna de retorno da TIR do investimento do sistema é a maior. Portanto, do ponto de vista econômico, 1,5: 1 é o índice de capacidade ideal para este sistema.
Através do mesmo método acima, a razão de capacidade ideal do sistema sob diferentes capacidades é calculada a partir da perspectiva da economia, e os resultados são os seguintes:
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Epílogo
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Usando os dados de recursos solares de Shandong, nas condições de diferentes taxas de capacidade, é calculada a potência da saída do módulo fotovoltaico que atinge o inversor após ser perdido. Quando o índice de capacidade é 1,1, a perda do sistema é a menor e a taxa de utilização de componentes é a mais alta neste momento. . Ao projetar um sistema fotovoltaico, não apenas a taxa de utilização dos componentes sob fatores técnicos deve ser considerada, mas também a economia é a chave para o design do projeto.Através do cálculo econômico, o sistema de 8kW 1.3 é o mais econômico quando é super-provisionado, o sistema de 10kW 1.2 é o mais econômico quando é super-provisionado e o sistema de 15kW 1.2 é o mais econômico quando é super-provisionado .
Quando o mesmo método é usado para o cálculo econômico da taxa de capacidade na indústria e no comércio, devido à redução do custo por watt do sistema, o índice de capacidade economicamente ideal será maior. Além disso, devido a razões de mercado, o custo dos sistemas fotovoltaicos também varia muito, o que também afetará bastante o cálculo da taxa de capacidade ideal. Essa também é a razão fundamental pela qual vários países divulgaram restrições à razão de capacidade de projeto de sistemas fotovoltaicos.
Tempo de postagem: 28-2022 de setembro