Rumah tangga solusi desain Rasio Daya DC/AC

Dalam desain sistem pembangkit listrik fotovoltaik, rasio kapasitas terpasang modul fotovoltaik dengan kapasitas pengenal inverter adalah Rasio Daya DC/AC,

Yang merupakan parameter desain yang sangat penting. Dalam “Standar Efisiensi Sistem Pembangkit Listrik Fotovoltaik” yang dirilis pada tahun 2012, rasio kapasitas dirancang sesuai dengan 1:1, namun karena pengaruh kondisi cahaya dan suhu, modul fotovoltaik tidak dapat mencapai daya nominal sebagian besar waktu, dan inverter pada dasarnya Semua berjalan pada kapasitas kurang dari penuh, dan sebagian besar waktu berada dalam tahap kapasitas terbuang.

Dalam standar yang dirilis pada akhir Oktober 2020, rasio kapasitas pembangkit listrik fotovoltaik diliberalisasi sepenuhnya, dan rasio maksimum komponen dan inverter mencapai 1,8:1.Standar baru ini akan sangat meningkatkan permintaan komponen dan inverter dalam negeri.Hal ini dapat mengurangi biaya listrik dan mempercepat datangnya era paritas fotovoltaik.

Makalah ini akan mengambil contoh sistem fotovoltaik terdistribusi di Shandong, dan menganalisisnya dari perspektif daya keluaran aktual modul fotovoltaik, proporsi kerugian yang disebabkan oleh penyediaan berlebihan, dan perekonomian.

01

Tren penyediaan panel surya yang berlebihan

—

Saat ini, rata-rata kelebihan penyediaan pembangkit listrik fotovoltaik di dunia adalah antara 120% dan 140%.Alasan utama penyediaan berlebih adalah modul PV tidak dapat mencapai daya puncak ideal selama pengoperasian sebenarnya.Faktor yang mempengaruhinya antara lain：

1).Intensitas radiasi tidak mencukupi (musim dingin)

2).Suhu sekitar

3) Pemblokiran Kotoran dan Debu

4).Orientasi modul surya tidak optimal sepanjang hari (tanda kurung tidak terlalu berpengaruh)

5). Redaman modul surya: 3% pada tahun pertama, 0,7% per tahun setelahnya

6).Mencocokkan kerugian di dalam dan di antara rangkaian modul surya

Kurva pembangkit listrik harian dengan rasio kelebihan penyediaan yang berbeda

Dalam beberapa tahun terakhir, rasio penyediaan sistem fotovoltaik yang berlebihan telah menunjukkan tren yang meningkat.

Selain alasan hilangnya sistem, penurunan harga komponen lebih lanjut dalam beberapa tahun terakhir dan peningkatan teknologi inverter telah menyebabkan peningkatan jumlah string yang dapat dihubungkan, sehingga penyediaan berlebih menjadi lebih ekonomis. Selain itu , penyediaan komponen yang berlebihan juga dapat mengurangi biaya listrik, sehingga meningkatkan tingkat pengembalian internal proyek, sehingga kemampuan anti-risiko dari investasi proyek meningkat.

Selain itu, modul fotovoltaik berdaya tinggi telah menjadi tren utama dalam perkembangan industri fotovoltaik pada tahap ini, yang semakin meningkatkan kemungkinan penyediaan komponen yang berlebihan dan peningkatan kapasitas terpasang fotovoltaik rumah tangga.

Berdasarkan faktor-faktor di atas, penyediaan berlebihan telah menjadi tren dalam desain proyek fotovoltaik.

02

Pembangkit listrik dan analisis biaya

—

Mengambil contoh pembangkit listrik fotovoltaik rumah tangga 6kW yang diinvestasikan oleh pemilik, modul LONGi 540W, yang umum digunakan di pasar terdistribusi, dipilih.Diperkirakan rata-rata 20 kWh listrik dapat dihasilkan per hari, dan kapasitas pembangkit listrik tahunan sekitar 7.300 kWh.

Menurut parameter kelistrikan komponen, arus kerja titik kerja maksimum adalah 13A.Pilih inverter arus utama GoodWe GW6000-DNS-30 di pasaran.Arus input maksimum inverter ini adalah 16A, yang dapat beradaptasi dengan pasar saat ini.komponen arus tinggi.Dengan mengambil nilai rata-rata 30 tahun dari total radiasi sumber daya cahaya tahunan di Kota Yantai, Provinsi Shandong sebagai referensi, berbagai sistem dengan rasio kelebihan proporsi yang berbeda dianalisis.

2.1 efisiensi sistem

Di satu sisi, penyediaan listrik yang berlebihan akan meningkatkan pembangkit listrik, namun di sisi lain, hal ini disebabkan oleh bertambahnya jumlah modul surya di sisi DC, hilangnya modul surya di rangkaian surya, dan hilangnya sumber daya listrik. Peningkatan saluran DC, sehingga terdapat rasio kapasitas optimal, memaksimalkan efisiensi sistem.Setelah simulasi PVsyst, efisiensi sistem pada rasio kapasitas yang berbeda dari sistem 6kVA dapat diperoleh.Seperti terlihat pada tabel di bawah, ketika rasio kapasitas sekitar 1,1 maka efisiensi sistem mencapai maksimum yang juga berarti tingkat pemanfaatan komponen paling tinggi saat ini.

Efisiensi sistem dan pembangkitan listrik tahunan dengan rasio kapasitas berbeda

2.2 pembangkit listrik dan pendapatan

Berdasarkan efisiensi sistem pada rasio penyediaan berlebih yang berbeda dan tingkat peluruhan modul secara teoritis dalam 20 tahun, pembangkit listrik tahunan dapat diperoleh dengan rasio penyediaan kapasitas yang berbeda.Berdasarkan harga listrik dalam jaringan sebesar 0,395 yuan/kWh (patokan harga listrik untuk batu bara desulfurisasi di Shandong), pendapatan penjualan listrik tahunan dihitung.Hasil perhitungannya ditunjukkan pada tabel di atas.

2.3 Analisis biaya

Biaya inilah yang lebih dikhawatirkan oleh pengguna proyek fotovoltaik rumah tangga.Diantaranya, modul fotovoltaik dan inverter adalah bahan peralatan utama, dan bahan pembantu lainnya seperti braket fotovoltaik, peralatan pelindung dan kabel, serta biaya terkait pemasangan untuk proyek tersebut. konstruksi.Selain itu, pengguna juga perlu mempertimbangkan biaya pemeliharaan pembangkit listrik fotovoltaik.Biaya pemeliharaan rata-rata menyumbang sekitar 1% hingga 3% dari total biaya investasi.Dari total biaya, modul fotovoltaik menyumbang sekitar 50% hingga 60%.Berdasarkan item pengeluaran biaya di atas, harga satuan biaya fotovoltaik rumah tangga saat ini kira-kira seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut：

Perkiraan Biaya Sistem PV Perumahan

Karena rasio kelebihan penyediaan yang berbeda, biaya sistem juga akan bervariasi, termasuk komponen, braket, kabel DC, dan biaya pemasangan.Berdasarkan tabel di atas, biaya berbagai rasio kelebihan provisi dapat dihitung, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Biaya, Manfaat, dan Efisiensi Sistem dalam Rasio Penyediaan Berlebih yang Berbeda

03

Analisis manfaat tambahan

—

Dapat dilihat dari analisis di atas bahwa meskipun pembangkitan listrik dan pendapatan tahunan akan meningkat seiring dengan peningkatan rasio kelebihan penyediaan, biaya investasi juga akan meningkat.Selain itu, tabel di atas menunjukkan bahwa efisiensi sistem 1,1 kali lebih baik jika dipasangkan. Oleh karena itu, dari sudut pandang teknis, kelebihan berat badan 1,1x adalah optimal.

Namun, dari sudut pandang investor, mempertimbangkan desain sistem fotovoltaik dari sudut pandang teknis saja tidak cukup.Penting juga untuk menganalisis dampak kelebihan alokasi terhadap pendapatan investasi dari perspektif ekonomi.

Berdasarkan biaya investasi dan pendapatan pembangkit listrik berdasarkan rasio kapasitas berbeda di atas, biaya kWh sistem selama 20 tahun dan tingkat pengembalian internal sebelum pajak dapat dihitung.

LCOE dan IRR dengan rasio kelebihan penyediaan yang berbeda

Seperti dapat dilihat dari gambar di atas, ketika rasio alokasi kapasitas kecil, pembangkit listrik dan pendapatan sistem meningkat seiring dengan peningkatan rasio alokasi kapasitas, dan peningkatan pendapatan saat ini dapat menutupi biaya tambahan akibat kelebihan beban. alokasi.Ketika rasio kapasitas terlalu besar, tingkat pengembalian internal sistem secara bertahap menurun karena faktor-faktor seperti peningkatan bertahap dalam batas daya bagian yang ditambahkan dan peningkatan kehilangan jalur.Ketika rasio kapasitas adalah 1,5, tingkat pengembalian internal IRR dari investasi sistem adalah yang terbesar.Oleh karena itu, dari sudut pandang ekonomi, 1,5:1 merupakan rasio kapasitas optimal untuk sistem ini.

Melalui metode yang sama seperti di atas, rasio kapasitas optimal sistem pada kapasitas yang berbeda dihitung dari sudut pandang ekonomi, dan hasilnya adalah sebagai berikut：

04

Epilog

—

Dengan menggunakan data sumber daya surya di Shandong, dalam kondisi rasio kapasitas yang berbeda, daya keluaran modul fotovoltaik yang mencapai inverter setelah hilang dihitung.Ketika rasio kapasitas adalah 1,1, kerugian sistem adalah yang terkecil, dan tingkat pemanfaatan komponen adalah yang tertinggi saat ini. Namun, dari sudut pandang ekonomi, ketika rasio kapasitas adalah 1,5, pendapatan proyek fotovoltaik adalah yang tertinggi. .Saat merancang sistem fotovoltaik, tidak hanya tingkat pemanfaatan komponen berdasarkan faktor teknis yang harus dipertimbangkan, tetapi juga ekonomi adalah kunci dalam perancangan proyek.Melalui perhitungan keekonomian, sistem 8kW 1.3 paling irit jika over provision, sistem 10kW 1.2 paling irit jika over provisi, dan sistem 15kW 1.2 paling irit jika over provisi. .

Ketika metode yang sama digunakan untuk penghitungan rasio kapasitas yang ekonomis di industri dan perdagangan, karena pengurangan biaya per watt sistem, rasio kapasitas optimal secara ekonomi akan lebih tinggi.Selain itu, karena alasan pasar, biaya sistem fotovoltaik juga akan sangat bervariasi, yang juga akan sangat mempengaruhi penghitungan rasio kapasitas optimal.Hal ini juga menjadi alasan mendasar mengapa berbagai negara mengeluarkan pembatasan rasio kapasitas desain sistem fotovoltaik.