Източник: solarpowerworldonline
Откакто споменатите наземни системи с мощност 1500 V са споменати в Националния електрически кодекс за 2017 г., производителите работят усилено върху соларни панели, инвертори с напрежение от 1500 V и всичко между тях. Слънчевото оборудване с по-високо напрежение позволява на инсталаторите да кондензират системи, като същевременно постигат същата мощност.
Раздел 690.7 в NEC за 2017 г. за първи път установи, че наземните системи могат да имат максимално напрежение от 1500 V. Големите полезни системи вече бяха започнали да се изместват до 1500 волта през годините преди този код поради различни стандартни изисквания, но актуализираният код отваря възможността от 1500 волта за по-малки проекти за полезни програми и високоволтовите струнни инвертори, които отговарят добре на този пазар.
„Международната пътна карта на 2017 г. за фотоволтаици (ITRPV)“ подчерта тенденцията на нарастване на напрежението в системата от 1000 волта до 1500 волта. Проучването установи, че от 2020 г. нататък пазарът на 1500 V ще бъде по-голям от 30% и това напрежение ще достигне пазарен дял от по-голям от 50% в началото на 2025 г.
Какво е 1500 волта слънчева система
Увеличението от 500 волта позволява на контрагентите да кондензират системи, защото всеки инвертор може да обработва повече енергия. Повече панели могат да бъдат свързани последователно, за да направят по-дълги струни. Необходими са по-малко проводници. Необходими са по-малко инвертори, защото те могат да приемат повече мощност. Но 1500-V система може да работи само ако всички компоненти са оценени на работа при 1500 V.
Повечето производители на слънчеви панели започнаха да актуализират своите панели, използвани в мащабни проекти, до 1500 V. Джеф Югер, директор за бизнес развитие на JinkoSolar, обясни, че инсталаторите за слънчева енергия все още ще се нуждаят от същия брой общи панели, за да достигнат планираната мощност в 1500 -V система, само по-малко струни от панели. Например, ако напрежението на един модул при отворена верига (Voc) е 45 VDC, тогава 1000-V система позволява 22 модула (1,000 / 45) в низ, докато 1,500 V система позволява 33 модула (1,500 / 45) в a низ.
Цената на 1500 V модули по същество е същата като панелите с по-ниско напрежение, въпреки че при производството се използват малко по-различни материали. Югер каза, че единственият проблем с тези модернизирани панели е увеличената възможност за потенциално индуцирано разграждане или PID.
„Високото напрежение може да създаде риск от PID, когато йони мигрират от клетките към модулната рамка, което води до изтичане на ток“, казва Югер. „Jinko беше първият, който предложи рамков модул без PID и няма проблеми с PID в своите 1500 V V модули.“
Текущи разходи на дискове
Системите с по-високо напрежение са по-евтини, защото са необходими по-малко материали, от големи неща като инвертори до малки неща като проводници и разединители. Това е така, защото токът, който е обратно пропорционален на напрежението, ще намалява, докато напрежението се увеличава. Размерите на проводниците могат да намалят, защото токът е по-малък и разходите намаляват с размера на проводника.
„Предговорът, който имаме тук, е текущата цена на дисковете“, каза Ерик Всеки, продуктов мениджър в Yaskawa - Solectria Solar. "Колкото по-високо сте направили напрежението си, толкова по-малко действителен стоков материал, който трябва да закупите."
Всяко казано, че издигането от 1000-V до 1500-V система означава само да се направи изолацията на проводника малко по-голяма, докато понижаването на напрежението и тока изисква повече действителни медни материали в проводниците. Използването на повече мед е скъпо в случай на много мегаватни проекти, така че използването на по-малко мед с 1500-V системи е добре дошъл вариант за мащабни соларни разработчици и инсталатори.
Големи системи, големи печалби
Спестяването на разходи от 1500 V е най-голямо, когато се разгръща в голям мащаб. Ето защо централните инвертори 1500 V са се превърнали в доминиращия и в основата си изключителен избор за нови големи инсталации за полезни инсталации в Съединените щати, докато 1.5-V струнни инвертори едва сега навлизат на пазара, за да обслужват по-малки комунални проекти.
„С това изместване към 1500 волта получавате по-мощни инвертори“, казва Карлос Лезана, маркетинг и комуникации за слънчева енергия за Ingeteam, който произвежда както струнни, така и централни инвертори. „Ако разработите електроцентрала [100 MW] с централен инвертор с мощност 1500 V, ще ви трябват по-малко блокове [и] по-малко инвертори, отколкото ако го правите с инвертори 1000 V.“
По-малко централни инвертори означава по-малко работна ръка и по-малко комбиниращи кутии, необходими за консолидиране на проводниците в тези инсталации с високо напрежение. По-малко инвертори означава също и по-малко техници, необходими за отстраняване на проблеми след въвеждането в експлоатация.
"Когато имате по-малко инвертори, всички тези разходи, тези разходи за труд, се намаляват", каза Лезана.
Въпреки че преминаването към 1500 волта има много предимства, има и недостатъци. Повече напрежение, преминаващо през по-малко централни инвертори, означава повече загуба на мощност, ако инверторът се повреди.
„Очевидно е, че ако имате по-малко инвертори, това е защото всеки един от тях управлява повече мощност, така че ако човек спадне, тогава губите повече сила“, каза Лезана. „Всички производители на PV инвертори имат степен на отказ. Трябва да сте сигурни, че вашите доставчици или компанията, която отговаря за операциите и поддръжката, ще бъдат много бързи в отговора, защото искате да си електроцентралата да работи с пълна мощност през цялото време, колкото много възможно най-много часове. “
Въведете 1,5-V струнни инвертори
1.5-V струнни инвертори навлязоха на пазара на полезни услуги преди около година, но имат по-голям смисъл за по-малките соларни проекти в общността.
Например, с електроцентрала с мощност 20 MW, EPC могат да използват пет или шест централни инвертора 1,500 V или стотици 1,5-V струнни инвертори. Изборът ще се сведе до общата цена и обслужемост, но е ясно, че големите проекти в мащабни полети все още могат да останат с централни инвертори.
„Ако правите 100 MW, всъщност не съм сигурен, че има смисъл да използвате струнни инвертори“, казва всеки. „Ще предложим проект за него, но вероятно клиентът ще избере централите, защото ще може да има тази подробност.“
Обслужваемостта на струнните инвертори като цяло прави 1500-V струнни инвертори привлекателна опция за по-малки системи с полезни мащаби.
Ако един не успее, е засегнат само един низ и лесно може да бъде заменен за нов блок без много забавяне. Централните инвертори все още са по-евтини от низ по отношение на центове на ват при големи проекти за полезни програми, но низът може да спечели за по-проста обслужемост, особено когато по-високото напрежение повишава залозите.
„Възстановяването е много по-бързо на низ. Просто правите проста подмяна с резервни единици, които може да са на място. Замяна може да се извърши за половин час, така че това е бързо възстановяване “, каза Ед Хеакокс, генерален мениджър на CPS America.
Поради този факт, Solectria е избрала да се приближи до пазара на 1500 V само със струнни инвертори. Компанията смята своя централен инвертор от 1000 V за наследен продукт - не го препоръчва за нови дизайни.
„Когато решихме да произведем 1500-V продукт, си казахме:„ Ей, ще ни е много трудно с този въпрос за O&M, ако отидем с централен инвертор. Всички наши клиенти наистина харесват обслужването на този струнен инвертор, нека просто го направим “, казва всеки.
"Глобален PV инвертор и ландшафт на MLPE: H1 2018" на Wood Mackenzie Power & Renewables откри, че доставките на трифазни струнни инвертори са нараснали с 59% спрямо година и надвишават доставките на централни инвертори с близо 7 GW от 2015 до 2017 г. Установява, че 2018 г. беше началото на засилено приемане на струнни инвертори в Съединените щати заради новите модели на инверторите от 1500 V.
„Установяваме, че по-голям процент от проектите, които нашите клиенти правят, ги реализират с топология на струнен инвертор, за разлика от централните инвертори. И всяка година този процент изглежда нараства ”, казва всеки.
Solectria традиционно се фокусира върху проекти на C&I с мощност от 100 kW и 20 MW, като повечето от тях са търговски покрив от 1 до 5 MW или малки наземни проекти. Новият му струнен инвертор с мощност 1500 V, който ще започне да се доставя през декември 2018 г., ще бъде насочен към „I“ част от C&I - индустриални, свързани с дистрибуцията, социални мрежи, проекти за корпоративни поръчки.
„Ако това е сравнение между 1500-V и 1000-V [струнни инвертори], икономията на разходите е реална за 1500 волта“, казва всеки. По-ниската цена на сглобяване, която е резултат от по-малко труд в полето, по-малко завършвания и по-малко жица, може да помогне на инсталаторите да спечелят повече оферти.
„Получавате по-добри разходи за ват във вашите модули, получавате по-добри разходи за ват, когато погледнете тръбата и проводника в системата“, казва всеки.
Опасност: високо напрежение
Повишеното напрежение означава увеличени последици за безопасността за работниците, ако нещо се обърка. Но Heacox има вяра в индустриалните кодове и стандарти.
"Стандартите и регулациите отчитат по-високи напрежения, така че теоретично не трябва да има повишени рискове за безопасността, свързани с това", каза Heacox. „Всъщност се доверявам на това. Хората знаят, че повече енергия е по-рисковано. "
Джон Дръмонд, инженер за приложения на CPS America, добавя, че инсталаторите трябва да са сигурни, че използват оборудване с номинално напрежение 1500 V - от изолация на проводниците до волтметри и навсякъде между тях. Инсталаторите трябва също да помнят, че разстоянията между работното пространство са различни за проекти с 1500 V.
„Типичните хлабини на работното пространство за 600 и 1000 волта не са приложими за 1500 волта. Трябва да използвате по-високи огради, да държите нещата на разстояние по-далече, да добавяте допълнително осветление, такива неща “, казва всеки.
Въпреки че Drummond и Heacox вярват, че 1500-V технологията е безопасна, тя все още е обвързана със земята. Дръмонд каза, че предвижда бъдеще, в което 1500-V системи могат да се издигнат и на покриви, но това ще изисква приемане от индустрията.
„Наистина рано… тези видове приложения бяха„ зад оградата “и мисля, че точно когато преминахме от 600 на 1000 волта, това е един и същ вид колебание да се премести на 1500 волта за всички приложения“, каза Дръмонд.
Всеки не вижда 1500 волта, които някога са разрешени на покривите на жилищата поради опасения за безопасността, но той каза, че 1500-V търговска слънчева слънчева камера може да бъде бъдеща възможност. Въпреки това, дългите струни, които идват с 1500 волта, биха били ограничаващи при проектирането на конфигурации от масиви на покрива. Поставянето на 26 до 28 панела в права линия не винаги е лесно.
„В 1000-V [системи на покрива] ... получавате малко по-голяма гъвкавост с това как да разположите покривите си, защото струните ви са по-къси. Трябва да прокарате още няколко проводника, но поне можете да опаковате покрива малко по-добре “, казва всеки.
Слънчевите системи с високо напрежение носят гъвкавост и икономия на разходи за инсталаторите на слънчева енергия, а опциите ще продължат да се разширяват, тъй като по-иновативното слънчево оборудване с мощност 1500 V излиза на пазара.