Forrás: solarpowerworldonline
A föld feletti 1500 V-os rendszereket a 2017. évi Országos Elektromos Kódexben megemlítették, a gyártók keményen dolgoztak az 1500 V-os névleges napelemek, az inverterek és mindazok között. A magasabb feszültségű napkollektoros berendezések lehetővé teszik a telepítők számára, hogy kondenzálják a rendszereket, miközben ugyanazt a teljesítményt érik el.
A 2017. évi NEC 690.7. Szakasza először állapította meg, hogy a földre szerelt rendszerek maximális feszültsége 1500 V lehet. A nagy közüzemi rendszerek már a kódot megelőző években 1500 V-ra váltak a különböző szabványkövetelmények miatt, de a frissített kód lehetővé teszi 1500 V-os lehetőséget kisebb közüzemi projektekhez és a nagyfeszültségű inverterekhez, amelyek jól illenek az adott piacra.
A „Fotovoltaikus energiának (ITRPV) 2017. évi nemzetközi technológiai ütemterve” kiemelte a rendszer feszültségének tendenciáját, amely 1000 V-ról 1500 V-ra növekszik. A tanulmány megállapította, hogy 2020-tól kezdve az 1500 V-os piac meghaladja a 30% -ot, és a feszültség 2025-től kezdve eléri az 50% -ot meghaladó piaci részesedést.
Mi az 1500 V napelemes rendszer?
Az 500 voltos növekedés lehetővé teszi a vállalkozók számára a rendszerek kondenzálását, mivel minden inverter több energiát képes feldolgozni. Több panelt lehet sorba kapcsolni, hogy hosszabb húrokat készítsenek. Kevesebb vezetékre van szükség. Kevesebb inverterre van szükség, mert több energiát tudnak elfogadni. De egy 1500 V-os rendszer csak akkor működhet, ha az összes alkatrész 1500 V feszültséggel rendelkezik.
A legtöbb napelem gyártó megkezdi a közüzemi méretű projektekben használt panelek 1500 V-ra történő frissítését. Jeff Juger, a JinkoSolar üzletfejlesztési igazgatója elmondta, hogy a napelemes telepítőknek továbbra is ugyanannyi teljes panelenre van szükségük, hogy elérjék a tervezett teljesítményt 1500-ban. -V rendszer, csak kevesebb húrpanel. Például, ha egy modul feszültsége nyitott áramkörnél (Voc) 45 VDC, akkor egy 1000 V-os rendszer 22 modult (1000/45) tesz lehetővé egy zsinórban, míg egy 1500 V-os rendszer 33 modult (1500/45) tesz lehetővé egy húr.
Az 1500 V-os modulok költsége lényegében megegyezik az alacsony feszültségű panelekkel, bár a gyártás során kissé eltérő anyagokat használnak. Juger szerint ezeknek a továbbfejlesztett paneleknek az egyetlen kérdése a potenciálisan indukált lebontás (PID) megnövekedett lehetősége.
"A magas feszültség a PID kockázatát okozhatja, amikor az ionok átmennek a cellákból a modulkeretbe, és áramszivárgást eredményeznek" - mondta Juger. "A Jinko volt az első, aki keretes PID-mentes modult kínálott, és az 1500 V-os moduljaiban nem volt problémája a PID-szel."
A jelenlegi meghajtók költségek
A nagyobb feszültségű rendszerek olcsóbbak, mert kevesebb anyag szükséges, a nagy dolgoktól, mint például az inverterek, a kis dolgokig, például a vezetékekig és a leválasztásokig. Ennek oka az, hogy az áram, amely fordítottan arányos a feszültséggel, csökken a feszültségek növekedésével. A vezeték méretei csökkenhetnek, mert az áram kevesebb, és a költségek a vezeték méretével csökkennek.
„Az itt megfogalmazott jelenlegi meghajtó költségek” - mondta Eric Every, a Yaskawa - Solectria Solar termékmenedzsere. "Minél magasabb a feszültsége, annál kevesebb tényleges alapanyagot kell vásárolnia."
Mindegyik mondás az 1000 V-ról 1 500 V-ra történő felálláshoz csak azt jelenti, hogy a huzalszigetelést kissé megnövelik, miközben a feszültség és az áram csökkenéséhez valódi rézanyag szükséges a vezetékekben. A több réz felhasználása drága a több megawatt teljesítményű projektek esetében, tehát kevesebb réz felhasználása 1500 V-os rendszereknél örömteli lehetőség a nagyszabású napenergia-fejlesztők és -telepítők számára.
Nagy rendszerek, nagy nyereségek
Az 1500 V-os költségmegtakarítás a legnagyobb, ha nagyszabású üzembe helyezik. Ezért az 1500 V-os központi inverterek váltak az uralkodó és alapvetően exkluzív választássá az új nagy közüzemi telepítésekhez az Egyesült Államokban, míg az 1500 V-os inverterek éppen most lépnek be a piacra kisebb közüzemi projektek kiszolgálására.
„Az 1500 V-os váltással nagyobb teljesítményű frekvenciaváltókat kapsz.” - mondta Carlos Lezana, az Ingeteam napelemes marketing és kommunikációja, amely mind húros, mind központi invertert gyárt. "Ha kifejleszt egy [100 MW] erőművet 1500 V-os központi inverterrel, akkor kevesebb egységre és [kevesebb] inverterre lesz szüksége, mint ha 1000 V-os inverterekkel készül."
A kevesebb központi inverter kevesebb munkát és kevesebb kombinációs dobozt igényel a vezetékek megszilárdításához ezekben a nagyfeszültségű berendezésekben. A kevesebb inverter azt is jelenti, hogy kevesebb szakemberre van szükség a problémák kijavításához az üzembe helyezés után.
"Ha kevesebb inverter van, akkor ezek a költségek, a munkabérek csökkennek" - mondta Lezana.
Bár az 1500 V-ra való áttérés számos előnnyel jár, vannak hátrányai is. Ha több feszültség halad át kevesebb központi invertert, nagyobb energiaveszteséget jelent, ha az inverter meghibásodik.
"Nyilvánvaló, hogy ha kevesebb frekvenciaváltójuk van, az azért van, mert mindegyik több energiát irányít, tehát ha egyik csökken, akkor több energiát veszít" - mondta Lezana. „Minden PV inverter gyártója meghibásodott. Gondoskodnia kell arról, hogy beszállítói, vagy az üzemeltetésért és karbantartásért felelős vállalat nagyon gyorsan reagáljon, mivel azt akarja, hogy erőműve teljes idő alatt teljes energiával működjön, mivel óra lehetséges. ”
Adjon meg 1500 V-os karakterisztikákat
Körülbelül egy évvel ezelőtt 1500 V-os karakterisztikus inverter lépett be a közüzemi piacra, de sokkal értelmesebb a kisebb, közösségi napenergia-projekteknél.
Például egy 20 MW-os erőművel az EPC-k öt vagy hat 1500 V-os központi invertert vagy több száz 1500 V-os invertert használhatnak. A választás az általános költségekhez és a szervizelhetőséghez vezetne, de egyértelmű, hogy a nagy közüzemi projektek továbbra is ragaszkodnak a központi inverterekhez.
"Ha 100 MW teljesítményt nyújt, nem vagyok biztos abban, hogy értelmes-e a vonós inverterek használata" - mondta mindenki. "Projektre tehetünk ajánlatot, de valószínűleg az ügyfél választja a központi elemeket, mert képesek lesznek megszerezni ezt a részletességet."
A vonós inverterek szervizelhetősége általánosságban az 1500 V-os vonásszabályozók vonzó opcióvá teszik a kisebb közüzemi rendszerek számára.
Ha az egyik nem sikerül, csak egy karakterláncot érinti, és könnyen cserélhető egy új egységre, nagy késés nélkül. A központi frekvenciaváltók továbbra is olcsóbbak, mint a húr, watt centtel kifejezve, nagy közüzemi projektek esetén, de a húr nyerhet az egyszerűbb szervizelhetőség érdekében, különösen, ha a nagyobb feszültség megemeli a tétket.
“A karakterláncon a helyreállítás sokkal gyorsabb. Csak cserél egy egyszerű alkatrészt a helyszínen található alkatrészekre. A csere fél órán belül megtörténik, így gyors helyreállítás érhető el ”- mondta Ed Heacox, a CPS America vezérigazgatója.
E tény miatt a Solectria az 1500 V-os piac mellett csak húr-inverterekkel döntött. A vállalat az 1000 V-os központi frekvenciaváltóját örökölt terméknek tekinti - nem javasolja új tervekhez.
„Amikor úgy döntöttünk, hogy 1500 V-os terméket állítunk elő, azt mondtuk:„ Hé, igazán nehéz helyzetbe kerülünk ezzel az O&M kérdéssel, ha egy központi inverterrel járunk. Minden ügyfelünknek nagyon tetszik a húr-frekvenciaváltó szervizelhetősége, csak tegyük ezt. '' Mindenki mondta.
A Wood Mackenzie Power & Renewables „Globális PV Inverter és MLPE Tájkép: H1 2018” háromfázisú húr-inverter szállítmányai 59% -kal növekedtek az előző évhez képest, és 2015 és 2017 között közel 7 GW-rel haladták meg a központi inverter szállítmányokat. Megállapította, hogy 2018 volt a kezdete a húros inverterek fokozott elfogadásának az Egyesült Államokban az új 1500 V-os vonós inverter modellek miatt.
„Megállapítottuk, hogy az ügyfelek által végrehajtott projektek nagyobb százaléka húr-inverter topológiával valósítja meg őket, szemben a központi inverterekkel. És úgy tűnik, hogy ez a százalék minden évben növekszik ”- mondta mindenki.
A Solectria hagyományosan a 100 kW és 20 MW közötti C&I projektekre összpontosított, ezek többsége 1-5 MW kereskedelmi tetőtéri vagy kis földre épülő projektek volt. Az új, 1500 V-os karakterisztikájú inverter, amely 2018 decemberében kezdődik a szállításra, a C & I „I” részét célozza meg - ipari, elosztórendszerrel kötött, közösségi napelemes, vállalati beszerzés típusú projekteket.
"Ha összehasonlítják az 1500 V és az 1000 V közötti [vonós invertert], akkor a költségmegtakarítás valódi az 1500 V feszültségnél." - mondta mindenki. Az alacsonyabb beépítési költségek, amelyek a kevesebb munkaerőből, a kevesebb lezárásból és kevesebb huzalból származnak, a telepítőknek több ajánlatot eredményezhetnek.
"Jobb watt / watt-költséget kap a moduljaiban, jobb watt-költséget kap, ha a rendszer csöveit és vezetékeit nézi" - mondta.
Vigyázat, magasfeszültség
A megnövekedett feszültség nagyobb biztonságot jelent a munkavállalók számára, ha valami rosszul fordul elő. A Heacox azonban bízik az ipari kódexekben és szabványokban.
"A szabványok és előírások magasabb feszültségeket számolnak be, tehát elméletileg nem szabad fokozott biztonsági kockázatot felvetni ezzel kapcsolatban" - mondta Heacox. - Valójában bízom benne. Az emberek tudják, hogy több energia kockázatosabb. ”
John Drummond, a CPS America alkalmazásmérnöke hozzáteszi, hogy a szerelőknek biztosan 1500-V-os besorolású készülékeket kell használniuk, a huzalszigeteléstől a voltmérőkig és mindenhol a közöttük. A telepítőknek azt is meg kell emlékezniük, hogy az 1500 V-os projekteknél a munkaterület távolsága különbözik.
„A jellemző 600 és 1000 voltos munkaterület nem alkalmazható 1500 voltra. Magasabb kerítéseket kell használnia, a dolgokat egymástól távol kell tartania, extra megvilágítást kell adnia, és ilyesmi cuccot kell tennie. ”- mondta mindenki.
Noha a Drummond és a Heacox szerint az 1500 V-os technológia biztonságos, mégis a talajhoz van kötve. Drummond azt mondta, hogy olyan jövőt tervez, ahol 1500 V-os rendszerek tetőkön is felmehetnek, de ehhez az ipar elfogadása szükséges.
„Tényleg korán ... az ilyen típusú alkalmazások„ a kerítés mögött ”voltak, és úgy gondolom, hogy ahogy a 600-ról az 1000 V-ra váltottuk, ugyanaz a habozás, ha minden alkalmazásnál 1500 voltra váltunk, - mondta Drummond.
Mindenki nem látja, hogy biztonsági okokból 1500 V-ot engedjenek valaha a lakossági háztetőkön, de azt mondta, hogy az 1500 V-os kereskedelmi tetőtéri napenergia jövőbeli lehetőség lehet. Azonban az 1500 voltos hosszú húrok korlátoznák a tetőtéri elrendezések kialakításakor. A 26–28 paneleket egyenes vonalba helyezni nem mindig könnyű.
„Az 1000 V-os [tetőtéri rendszerekben]… kissé nagyobb rugalmasságot élvezhet a háztetők elrendezésében, mivel a húrok rövidebbek. Meg kell futtatnia még néhány huzalt, de legalább egy kicsit jobban becsomagolhatja a tetőt ”- mondta mindenki.
A nagyfeszültségű napenergia rendszerek rugalmasságot és költségmegtakarítást eredményeznek a szolár telepítői számára, és az opciók tovább bővülnek, amikor az innovatívabb 1500 V-os napenergia berendezések piacra kerülnek.