Ved udformningen af det fotovoltaiske kraftværkssystem er forholdet mellem den installerede kapacitet af de fotovoltaiske moduler og vekselretterens nominelle kapacitet DC/AC Power Ratio，
Hvilket er en meget vigtig designparameter. I "Photovoltaic Power Generation System Efficiency Standard", der blev udgivet i 2012, er kapacitetsforholdet designet efter 1:1, men på grund af påvirkningen af lysforhold og temperatur kan solcellemodulerne ikke nå nominel effekt det meste af tiden, og vekselretteren stort set alle kører på mindre end fuld kapacitet, og det meste af tiden er i stadiet med spild af kapacitet.
I standarden, der blev frigivet i slutningen af oktober 2020, blev kapacitetsforholdet for fotovoltaiske kraftværker fuldt liberaliseret, og det maksimale forhold mellem komponenter og invertere nåede 1,8:1. Den nye standard vil i høj grad øge den indenlandske efterspørgsel efter komponenter og invertere. Det kan reducere omkostningerne til elektricitet og fremskynde ankomsten af æraen med fotovoltaisk paritet.
Dette papir vil tage det distribuerede fotovoltaiske system i Shandong som et eksempel og analysere det ud fra perspektivet af den faktiske udgangseffekt fra fotovoltaiske moduler, andelen af tab forårsaget af overforsyning og økonomien.
01
Tendensen med overforsyning af solpaneler
—
På nuværende tidspunkt er den gennemsnitlige overforsyning af fotovoltaiske kraftværker i verden mellem 120 % og 140 %. Hovedårsagen til overforsyning er, at PV-modulerne ikke kan nå den ideelle spidseffekt under selve driften. Faktorer, der påvirker:
1).Utilstrækkelig strålingsintensitet (vinter)
2).Omgivelsestemperatur
3). Snavs og støvblokering
4). Solcellemodulets orientering er ikke optimal i løbet af dagen (sporingsbeslag er mindre af en faktor)
5).Solmoduldæmpning: 3% det første år, 0,7% om året derefter
6). Matchende tab inden for og mellem strenge af solcellemoduler
Daglige elproduktionskurver med forskellige overforsyningsforhold
I de senere år har overforsyningsforholdet for solcelleanlæg vist en stigende tendens.
Ud over årsagerne til systemtab har det yderligere fald i komponentpriserne i de senere år og forbedringen af inverterteknologien ført til en stigning i antallet af strenge, der kan tilsluttes, hvilket gør overforsyning mere og mere økonomisk. , kan overforsyning af komponenter også reducere omkostningerne til elektricitet og derved forbedre projektets interne afkast, så projektinvesteringens anti-risiko evne øges.
Derudover er højeffekt solcellemoduler blevet hovedtrenden i udviklingen af solcelleindustrien på dette stadium, hvilket yderligere øger muligheden for overforsyning af komponenter og stigningen i husstandens solcelle installeret kapacitet.
Baseret på ovenstående faktorer er overforsyning blevet trenden med solcelleprojektdesign.
02
Elproduktion og omkostningsanalyse
—
Tager man det 6 kW husstands fotovoltaiske kraftværk, som ejeren har investeret som eksempel, vælges LONGi 540W-moduler, som almindeligvis anvendes på det distribuerede marked. Det anslås, at der i gennemsnit kan produceres 20 kWh elektricitet om dagen, og den årlige elproduktionskapacitet er omkring 7.300 kWh.
I henhold til komponenternes elektriske parametre er arbejdsstrømmen for det maksimale arbejdspunkt 13A. Vælg den almindelige inverter GoodWe GW6000-DNS-30 på markedet. Den maksimale indgangsstrøm for denne inverter er 16A, som kan tilpasses det aktuelle marked. højstrømskomponenter. Ved at tage den 30-årige gennemsnitlige værdi af den årlige samlede stråling af lysressourcer i Yantai City, Shandong-provinsen som reference, blev forskellige systemer med forskellige overproportionsforhold analyseret.
2.1 systemeffektivitet
På den ene side øger overforsyning strømproduktionen, men på den anden side på grund af stigningen i antallet af solcellemoduler på DC-siden, det matchende tab af solcellemodulerne i solcellestrengen og tabet af DC-linjeforøgelse, så der er et optimalt kapacitetsforhold, maksimer effektiviteten af systemet. Efter PVsyst-simulering kan systemeffektiviteten under forskellige kapacitetsforhold for 6kVA-systemet opnås. Som det fremgår af nedenstående tabel, når kapacitetsforholdet omkring 1,1, når systemeffektiviteten maksimum, hvilket også betyder, at udnyttelsesgraden af komponenterne er den højeste på dette tidspunkt.
Systemeffektivitet og årlig elproduktion med forskellige kapacitetsforhold
2.2 elproduktion og omsætning
Ifølge systemeffektiviteten under forskellige overforsyningsforhold og modulernes teoretiske henfaldshastighed i 20 år kan den årlige elproduktion under forskellige kapacitetsforsyningsforhold opnås. Ifølge elprisen på nettet på 0,395 yuan/kWh (den benchmark-elpris for afsvovlet kul i Shandong) beregnes den årlige elsalgsindtægt. Beregningsresultaterne er vist i tabellen ovenfor.
2.3 Omkostningsanalyse
Omkostningerne er, hvad brugere af husstands solcelleprojekter er mere bekymrede over. Blandt dem er fotovoltaiske moduler og invertere de vigtigste udstyrsmaterialer og andre hjælpematerialer såsom solcellebeslag, beskyttelsesudstyr og kabler samt installationsrelaterede omkostninger til projektet konstruktion. Derudover skal brugerne også overveje omkostningerne ved at vedligeholde solcelleanlæg. Den gennemsnitlige vedligeholdelsesomkostning udgør omkring 1% til 3% af de samlede investeringsomkostninger. I de samlede omkostninger tegner fotovoltaiske moduler sig for omkring 50% til 60%. Baseret på ovenstående udgiftsposter er den aktuelle husstands fotovoltaiske omkostningsenhedspris nogenlunde som vist i følgende tabel:
Anslåede omkostninger til PV-systemer til boliger
På grund af de forskellige overforsyningsforhold vil systemomkostningerne også variere, herunder komponenter, beslag, DC-kabler og installationsgebyrer. I henhold til ovenstående tabel kan omkostningerne ved forskellige overhensættelsesforhold beregnes, som vist i figuren nedenfor.
Systemomkostninger, fordele og effektivitet under forskellige overprovisioneringsforhold
03
Inkrementel fordelsanalyse
—
Det kan ses af ovenstående analyse, at selvom den årlige elproduktion og -indtægt vil stige med stigningen i overforsyningsgraden, vil investeringsomkostningerne også stige. Derudover viser ovenstående tabel, at systemets effektivitet er 1,1 gange mere. Bedst ved parring. Derfor er en 1,1x overvægt optimal set fra et teknisk synspunkt.
Men set fra investorernes perspektiv er det ikke nok at betragte udformningen af solcelleanlæg ud fra et teknisk perspektiv. Det er også nødvendigt at analysere virkningen af overallokering på investeringsindkomst fra et økonomisk perspektiv.
I henhold til investeringsomkostninger og elproduktionsindtægter under ovenstående forskellige kapacitetsforhold kan kWh-omkostningerne for systemet i 20 år og den interne afkast før skat beregnes.
LCOE og IRR under forskellige overprovisioneringsforhold
Som det kan ses af ovenstående figur, når kapacitetstildelingsforholdet er lille, stiger elproduktionen og omsætningen af systemet med stigningen i kapacitetstildelingsforholdet, og den øgede omsætning på dette tidspunkt kan dække ekstraomkostningerne pga. over allokering.Når kapacitetsforholdet er for stort, falder systemets interne afkast gradvist på grund af faktorer som den gradvise stigning i effektgrænsen for den tilføjede del og stigningen i linjetab. Når kapacitetsforholdet er 1,5, er det interne afkast IRR for systeminvesteringer den største. Ud fra et økonomisk synspunkt er 1,5:1 derfor det optimale kapacitetsforhold for dette system.
Gennem samme metode som ovenfor beregnes det optimale kapacitetsforhold for systemet under forskellige kapaciteter ud fra et økonomisk perspektiv, og resultaterne er som følger:
04
Epilog
—
Ved at bruge solressourcedataene fra Shandong, under betingelserne for forskellige kapacitetsforhold, beregnes effekten af det fotovoltaiske moduls output, der når vekselretteren efter at være gået tabt. Når kapacitetsforholdet er 1,1, er systemtabet det mindste, og komponentudnyttelsesgraden er den højeste på nuværende tidspunkt. Men ud fra et økonomisk synspunkt, når kapacitetsforholdet er 1,5, er omsætningen af solcelleprojekter den højeste . Når man designer et solcelleanlæg, skal ikke kun udnyttelsesgraden af komponenter under tekniske faktorer tages i betragtning, men også økonomien er nøglen til projektdesign.Gennem den økonomiske beregning er 8kW-systemet 1.3 det mest økonomiske, når det er overprovisioneret, 10kW-systemet 1.2 er det mest økonomiske, når det er overprovisioneret, og 15kW-systemet 1.2 er det mest økonomiske, når det er overprovisioneret. .
Når samme metode anvendes til den økonomiske beregning af kapacitetsforhold i industri og handel, vil det økonomisk optimale kapacitetsforhold på grund af reduktionen af omkostningerne pr. watt af systemet være højere. Derudover vil omkostningerne til solcelleanlæg af markedsmæssige årsager også variere meget, hvilket også i høj grad vil påvirke beregningen af det optimale kapacitetsforhold. Dette er også den grundlæggende årsag til, at forskellige lande har frigivet restriktioner på designkapacitetsforholdet for solcelleanlæg.
Indlægstid: 28. september 2022