בתכנון מערכת תחנות הכוח הפוטו -וולטאיות, היחס בין הקיבולת המותקנת של המודולים הפוטו -וולטאיים ליכולת המדורגת של המהפך הוא יחס כוח DC/AC ，
שהוא פרמטר עיצוב חשוב מאוד. ב"סטנדרט יעילות מערכת ייצור הכוח הפוטו -וולטאי "ששוחרר בשנת 2012, יחס הקיבול כוח נומינלי רוב הזמן, והמהפך בעצם כולם פועלים בפחות ממיטב יכולת, ורוב הזמן נמצא בשלב של יכולת בזבוז.
בסטנדרט ששוחרר בסוף אוקטובר 2020, יחס הקיבולת של תחנות כוח פוטו -וולטאיות היה ליברליזציה מלאה, והיחס המרבי של רכיבים והממירים הגיע ל 1.8: 1. התקן החדש יגדיל מאוד את הביקוש המקומי לרכיבים וממירים. זה יכול להפחית את עלות החשמל ולהאיץ את הגעת עידן הזוגיות הפוטו -וולטאית.
מאמר זה ייקח את המערכת הפוטו-וולטאית המופצת בשנדונג כדוגמה, וינתח אותה מנקודת המבט של כוח הפלט בפועל של מודולים פוטו-וולטאיים, שיעור ההפסדים הנגרמים כתוצאה מהתן-יתר והמשק.
01
מגמת ההפרשה יתר של פאנלים סולאריים
-
נכון לעכשיו, הספקת יתר הממוצעת של תחנות כוח פוטו-וולטאיות בעולם היא בין 120% ל -140%. הסיבה העיקרית להפרשת יתר היא שמודולי ה- PV אינם יכולים להגיע לכוח השיא האידיאלי במהלך הפעולה בפועל. הגורמים המשפיעים כוללים ：
1). עוצמת קרינה מספקת (חורף)
2) טמפרטורת
3). חצובה וחסימת אבק
4). אוריינטציה של מודול סולארי אינה אופטימלית לאורך כל היום (סוגריים מעקב הם פחות גורם)
5). המודול הסולארי הנחתה: 3% בשנה הראשונה, 0.7% לשנה לאחר מכן
6)
עקומות ייצור חשמל יומיות עם יחסי הגשת יתר שונים
בשנים האחרונות, יחס הספקת יתר של מערכות פוטו-וולטאיות הראה מגמה הולכת וגוברת.
בנוסף לסיבות להפסד מערכות, ירידה נוספת של מחירי הרכיבים בשנים האחרונות ושיפור טכנולוגיית המהפך הביאה לעלייה במספר המיתרים שניתן לחבר, מה שהופך את החזקת יתר לחסכונית יותר ויותר. , הספקת יתר של רכיבים יכולה גם להפחית את עלות החשמל, ובכך לשפר את שיעור התשואה הפנימי של הפרויקט, ולכן מוגברת היכולת האנטי-סיכון של השקעת הפרויקט.
בנוסף, מודולים פוטו-וולטאיים בעלי עוצמה גבוהה הפכו למגמה העיקרית בפיתוח התעשייה הפוטו-וולטאית בשלב זה, מה שמגדיל עוד יותר את האפשרות של הספקת יתר של רכיבים והעלאת יכולת ההתקנה הפוטו-וולטאית הביתית.
בהתבסס על הגורמים לעיל, הספקת יתר הפכה למגמה של תכנון פרויקטים פוטו-וולטאיים.
02
ייצור חשמל וניתוח עלויות
-
לקיחת תחנת הכוח הפוטו -וולטאית של 6KW משקיעה על ידי הבעלים כדוגמה, נבחרים מודולים של LONGI 540W, המשמשים בדרך כלל בשוק המפוזר. ההערכה היא כי ניתן לייצר 20 קוט"ש בממוצע של חשמל ביום, ויכולת ייצור החשמל השנתית היא כ- 7,300 קוט"ש.
על פי הפרמטרים החשמליים של הרכיבים, הזרם העובד של נקודת העבודה המרבית הוא 13A. בחר את המהפך המרכזי Goodwe GW6000-DNS-30 בשוק. זרם הקלט המרבי של מהפך זה הוא 16A, שיכול להסתגל לשוק הנוכחי. רכיבים זרם גבוה. לקיחת הערך הממוצע של 30 שנה של הקרינה הכוללת השנתית של משאבי האור בעיר ינטאי, מחוז שנדונג כהפניה, נותחו מערכות שונות עם יחסי פרופורציה יתר שונים.
2.1 יעילות המערכת
מצד אחד, הספקת יתר מגדילה את ייצור הכוח, אך מצד שני, בגלל העלייה של מספר המודולים הסולאריים בצד DC, ההפסד התואם של המודולים הסולאריים במיתר השמש והפסד של עלייה בקו DC, כך שיש יחס קיבולת אופטימלי, ממקסמים את היעילות של המערכת. לאחר סימולציה של PVSYST ניתן להשיג את יעילות המערכת תחת יחסי קיבולת שונים של מערכת 6KVA. כפי שמוצג בטבלה שלהלן, כאשר יחס הקיבולת הוא בערך 1.1, יעילות המערכת מגיעה למקסימום, מה שאומר גם ששיעור השימוש של הרכיבים הוא הגבוה ביותר בשלב זה.
יעילות מערכת וייצור חשמל שנתי עם יחסי קיבולת שונים
2.2 ייצור חשמל והכנסות
על פי היעילות המערכתית תחת יחסי שיפוץ יתר שונים ושיעור הריקבון התיאורטי של המודולים בעוד 20 שנה, ניתן להשיג את ייצור החשמל השנתי תחת יחסי הייצור שונים של קיבולת. על פי מחיר החשמל הרשת של 0.395 יואן/קוט"ש (מחיר החשמל המידה של פחם דסולפורי בשנדונג), מחושב הכנסות מכירות החשמל השנתיות. תוצאות החישוב מוצגות בטבלה שלמעלה.
2.3 ניתוח עלויות
העלות היא מה שמשתמשים בפרויקטים פוטו-וולטאיים ביתיים מודאגים יותר מהם, ביניהם, מודולים וממירים פוטו-וולטאיים הם חומרי הציוד העיקריים, וחומרים עזר אחרים כמו סוגריים פוטו-וולטאיים, ציוד הגנה וכבלים, כמו גם עלויות הקשורות להתקנה לפרויקט בנייה. בנוסף, המשתמשים צריכים לקחת בחשבון גם את עלות שמירה על תחנות כוח פוטו -וולטאיות. עלות התחזוקה הממוצעת מהווה כ -1% עד 3% מכלל עלות ההשקעה. בעלות הכוללת, מודולים פוטו -וולטאיים מהווים כ- 50% עד 60%. בהתבסס על פריטי הוצאות העלות לעיל, מחיר היחידה הנוכחי של עלות פוטו -וולטאית משק הבית הוא בערך כפי שמוצג בטבלה הבאה ：
עלות משוערת של מערכות PV למגורים
בגלל יחסי ההסכמה השונים, עלות המערכת תשתנה גם היא, כולל רכיבים, סוגריים, כבלי DC ודמי התקנה. על פי הטבלה לעיל, ניתן לחשב את עלותם של יחסי הייצור יתר שונים, כפי שמוצג באיור שלהלן.
עלויות מערכת, הטבות ויעילות תחת יחסי הוצאת יתר שונים
03
ניתוח תועלת מצטברת
-
ניתן לראות מהניתוח לעיל שלמרות שייצור ההכנסה וההכנסה השנתיים יגדלו עם עליית היחס בין היצירת יתר, עלות ההשקעה גם תגדל. בנוסף, הטבלה לעיל מראה כי יעילות המערכת היא הטובה ביותר פי 1.1 יותר כאשר היא משויכת. לכן, מנקודת מבט טכנית, עודף משקל של 1.1X הוא אופטימלי.
עם זאת, מנקודת המבט של המשקיעים, לא מספיק לקחת בחשבון את העיצוב של מערכות פוטו -וולטאיות מנקודת מבט טכנית. כמו כן, יש צורך לנתח את ההשפעה של הקצאת יתר על הכנסות השקעה מנקודת מבט כלכלית.
על פי עלות ההשקעה והכנסות ייצור כוח תחת יחסי הקיבולת השונים לעיל, ניתן לחשב את עלות ה- KWH של המערכת במשך 20 שנה וניתן לחשב את שיעור התשואה הפנימי לפני מס.
LCOE ו- IRR תחת יחסי הוצאת יתר שונים
כפי שניתן לראות מהנתון לעיל, כאשר יחס הקצאת הקיבולת הוא קטן, ייצור ההספק וההכנסות של המערכת עולים עם עליית יחס הקצאת הקיבול הקצאה. כאשר יחס הקיבולת גדול מדי, שיעור ההחזר הפנימי של המערכת יורד בהדרגה כתוצאה מגורמים כמו העלייה ההדרגתית במגבלת הכוח של החלק הנוסף והעלייה באובדן הקו. כאשר יחס הקיבולת הוא 1.5, שיעור ההחזר הפנימי של IRR בהשקעה במערכת הוא הגדול ביותר. לכן, מנקודת מבט חסכונית, 1.5: 1 הוא יחס הקיבולת האופטימלי למערכת זו.
באותה שיטה כמו לעיל, יחס הקיבולת האופטימלי של המערכת תחת יכולות שונות מחושב מנקודת המבט של הכלכלה, והתוצאות הן כדלקמן ：
04
אֶפִּילוֹג
-
על ידי שימוש בנתוני המשאבים הסולאריים של שאנדונג, בתנאים של יחסי קיבולת שונים, מחושב כוחו של פלט המודול הפוטו -וולטאי המגיע למהפך לאחר איבוד. כאשר יחס הקיבולת הוא 1.1, אובדן המערכת הוא הקטן ביותר, ושיעור השימוש ברכיבים הוא הגבוה ביותר בשלב זה. עם זאת, מבחינה חסכונית, כאשר יחס הקיבולת הוא 1.5, הכנסות הפרויקטים הפוטו -וולטאיים הם הגבוהים ביותר ו בעת תכנון מערכת פוטו -וולטאית, לא רק יש לקחת בחשבון את שיעור השימוש של הרכיבים תחת גורמים טכניים, אלא גם הכלכלה היא המפתח לעיצוב הפרויקטים.באמצעות החישוב הכלכלי, מערכת ה- 8KW 1.3 היא החסכונית ביותר כאשר היא מועברת יתר על המידה, מערכת ה- 10 קילוואט 1.2 היא החסכונית ביותר כאשר היא מועברת יתר על המידה, ומערכת 15 קילוואט 1.2 היא החסכונית ביותר כאשר היא מתוכננת יתר על המידה. ו
כאשר משתמשים באותה שיטה לחישוב כלכלי של יחס הקיבולת בתעשייה ובמסחר, בשל הפחתת העלות לוואט של המערכת, יחס הקיבולת האופטימלי מבחינה כלכלית יהיה גבוה יותר. בנוסף, מסיבות שוק, עלות מערכות פוטו -וולטאיות ישתנו מאוד, מה גם ישפיע רבות על חישוב יחס הקיבולת האופטימלי. זו גם הסיבה הבסיסית לכך שמדינות שונות פרסמו מגבלות על יחס קיבולת התכנון של מערכות פוטו -וולטאיות.
זמן הודעה: ספטמבר 28-2022