Crank It Up: سیستم های خورشیدی با ولتاژ بالا و ولتاژ 1500 ولت ، پیمانکاران را ذخیره می کنند

- Dec 15, 2019-

منبع: solarpowerworldonline


از زمان ذکر سیستم های زمینی 1.500-V در قانون ملی برق 2017 (2017) ذکر شده ، تولیدکنندگان سخت کار کرده اند و روی پانل های خورشیدی با قدرت 1500 ولت ، اینورترها و همه چیز در بین آنها قرار دارند. تجهیزات خورشیدی با ولتاژ بالاتر به نصاب اجازه می دهد تا سیستم ها را همزمان با دستیابی به همان توان خروجی ، سیستم ها را متراکم کنند.


بخش 690.7 در NEC 2017 برای نخستین بار تعیین شده است که سیستم های اتصال به زمین می توانند حداکثر ولتاژ 1500 ولت داشته باشند. سیستم های مقیاس بزرگ پیش از این به دلیل شرایط متفاوت استاندارد شروع به جابجایی به 1500 ولت در سالهای قبل از این کد کرده بودند. اما کد به روز شده امکان 1500 ولت را برای پروژه های کوچکتر مقیاس ابزار و اینورترهای رشته ولتاژ بالا متناسب با آن بازار باز می کند.


"نقشه راهبردی بین المللی فناوری 2017 برای فتوولتائیک (ITRPV)" روند افزایش ولتاژ سیستم از 1000 ولت به 1500 ولت را برجسته کرد. این مطالعه نشان داد که از سال 2020 به بعد ، بازار 150000 ولت بیشتر از 30٪ خواهد بود و این ولتاژ با شروع از سال 2025 به سهم بازار بیشتر از 50٪ خواهد رسید.


منظومه شمسی 1500 ولت چیست؟



افزایش 500 ولت به پیمانکاران اجازه می دهد تا سیستم ها را متراکم کنند زیرا هر اینورتر می تواند انرژی بیشتری را پردازش کند. پانل های بیشتری را می توان به صورت سری متصل کرد تا رشته های طولانی تری داشته باشند. سیم های کمتری لازم است. اینورترهای کمتری مورد نیاز هستند زیرا می توانند قدرت بیشتری را بپذیرند. اما یک سیستم 1500 ولت تنها در صورتی امکان پذیر خواهد بود که تمام اجزاء برای عملکرد در 500 ولت امتیاز داشته باشند.


اکثر تولید کنندگان پانل های خورشیدی به روزرسانی پنل های خود را که در پروژه های مقیاس آب و برق استفاده می شوند ، به 1.500 ولت آغاز کرده اند. جف جگر ، مدیر توسعه تجارت برای JinkoSolar ، توضیح داد که نصب کننده های خورشیدی هنوز به همان تعداد کل پنل ها نیاز دارند تا بتوانند به 1/500 وات مورد نظر برسند. -V سیستم ، فقط تعداد رشته های پانل کمتر. به عنوان مثال ، اگر ولتاژ ماژول در مدار باز (Voc) 45 VDC باشد ، یک سیستم 1000 ولت اجازه می دهد تا 22 ماژول (1000/45) را در یک رشته بدست آورید در حالی که یک سیستم 1500 V-33 اجازه می دهد 33 ماژول (1500/45) را در یک رشته رشته


هزینه ماژول های 1500 ولت در اصل برابر با پانل های ولتاژ پایین است ، اگرچه از مواد کمی متفاوت در تولید استفاده می شود. یوگر گفت تنها مسئله این پنل های به روز شده ، افزایش فرصت برای تخریب احتمالی یا PID است.


یوگر گفت: "ولتاژ بالا می تواند خطر PID را ایجاد کند ، در حالی که یون ها از سلول ها به داخل قاب ماژول مهاجرت می کنند و منجر به نشت جریان می شوند." "جینکو اولین کسی بود که یک ماژول قاب بدون PID ارائه داد و در ماژول های 1500 ولت خود هیچ مشکلی با PID نداشت."


هزینه درایوهای فعلی



سیستم های دارای ولتاژ بالاتر ارزان تر هستند زیرا به مواد کمتری نیاز است ، از چیزهای بزرگ مانند اینورتر گرفته تا چیزهای کوچک مانند سیم و قطع اتصال. این امر به این دلیل است که جریان ، که از نظر معکوس متناسب با ولتاژ است ، با بالا رفتن ولتاژ کاهش می یابد. اندازه هادی ها کاهش می یابد زیرا جریان کمتر است و هزینه ها با اندازه هادی کاهش می یابد.


اریک هر ، مدیر محصول شرکت در یاسکاوا - Solectria Solar گفت: "اعتراضی که در اینجا داریم هزینه درایوهای فعلی است." "هرچه میزان ولتاژ خود را بالاتر ببرید ، کالای کمتری از کالاهای مورد نیاز برای خرید را انتخاب کنید."


هر گفته شده از یک سیستم 1000 ولت به 1500 ولت بالا می رود فقط به معنای بزرگتر کردن عایق سیم است ، در حالی که افت ولتاژ و جریان نیاز به مواد مس واقعی تری در سیم ها دارد. استفاده بیشتر از مس در مورد پروژه های چند مگاواتی گران است ، بنابراین استفاده از مس کمتر با سیستم های 1500 ولت گزینه خوبی برای توسعه دهندگان و نصب کننده های بزرگ خورشیدی است.


سیستم های بزرگ ، دستاوردهای بزرگ



صرفه جویی در هزینه 1500 ولت بیشتر در هنگام استقرار در مقیاس بزرگ بیشتر است. به همین دلیل اینورترهای مرکزی 1500 ولت برای انتخاب تاسیسات جدید در مقیاس بزرگ ابزار مهم در ایالات متحده تبدیل به انتخاب مسلط و اساساً منحصر به فرد شده اند ، در حالی که اینورترهای رشته ای 150000 ولت هم اکنون برای ارائه پروژه های کوچکتر در بازار وارد بازار شده اند.


کارلوس لزانا ، بازاریابی و ارتباطات خورشیدی برای Ingeteam ، که اینورترهای رشته ای و مرکزی را تولید می کند ، گفت: "با این تغییر به 1500 ولت ، اینورترهای قدرتمند تری دریافت می کنید." "اگر یک نیروگاه [100 مگاواتی] را با یک اینورتر مرکزی 1500 ولت ایجاد کنید ، به اینورترهای کمتری [و] اینورترهای کمتری احتیاج دارید ، اگر اینورترهای 1000 ولت را انجام دهید."


اینورترهای مرکزی کمتری به معنای نیروی کمتری و کمتر جعبه های ترکیبی مورد نیاز برای ادغام سیم ها در این تاسیسات با ولتاژ بالا هستند. اینورترهای کمتری نیز به معنای کمتر تکنسین هایی هستند که پس از راه اندازی نیاز به رفع مشکلات دارند.


لزانا گفت: "هنگامی که اینورتر کمتری دارید ، تمام هزینه ها ، آن هزینه های کارگری کاهش می یابد."


اگرچه حرکت به 1.500 ولت فواید زیادی دارد ، اما افتهای جانبی نیز وجود دارد. ولتاژ بیشتر با عبور از اینورترهای مرکزی کمتر به معنای از بین رفتن قدرت بیشتر در صورت خراب شدن اینورتر است.


لزانا گفت: "بدیهی است اگر شما اینورتر کمتری داشته باشید ، به این دلیل است که هرکدام از آنها قدرت بیشتری را مدیریت می کنند ، بنابراین اگر یکی از آنها پایین بیاید ، قدرت بیشتری را از دست می دهید." همه تولید کنندگان اینورتر PV از میزان خرابی برخوردار هستند. شما باید اطمینان حاصل کنید که تأمین کنندگان شما یا شرکتی که مسئولیت عملیات و تعمیر و نگهداری آن را بر عهده دارد ، خیلی سریع در پاسخ خواهیم دید ، زیرا می خواهید نیروگاه خود را در تمام مدت به اندازه بسیاری کار کنید. ساعت ممکن است. "


اینورترهای رشته ای 1.500-V را وارد کنید



اینورترهای رشته ای 150000 ولت حدود یک سال پیش وارد بازار مقیاس ابزار شدند اما برای پروژه های خورشیدی کوچکتر جامعه ، حس بیشتری دارند.


به عنوان مثال ، با یک نیروگاه 20 مگاواتی ، EPC ها می توانند از پنج یا شش اینورتر مرکزی 1.500-V یا صدها هزار اینورتر رشته ای 1500-V استفاده کنند. این انتخاب به هزینه و خدمات کلی کاهش می یابد ، اما واضح است که پروژه های بزرگ در مقیاس ابزار ممکن است هنوز هم با اینورترهای مرکزی همراه باشند.


"اگر 100 مگاوات کار می کنید ، من واقعاً مطمئن نیستم که استفاده از اینورترهای رشته ای منطقی باشد." وی افزود: "ما یک پروژه را برای آن پیشنهاد می دهیم ، اما به احتمال زیاد مشتری مراکز را انتخاب می کند زیرا آنها قادر به داشتن آن گرانول هستند."


قابلیت سرویس دهی اینورترهای رشته ای به طور کلی اینورترهای رشته ای 1500-V را به گزینه ای جذاب برای سیستمهای کوچکتر مقیاس تبدیل می کند.


در صورت عدم موفقیت ، فقط یک رشته تحت تأثیر قرار می گیرد و به راحتی می توانید بدون تأخیر زیاد برای واحد جدید جابجا شوید. اینورترهای مرکزی از نظر سنت در هر وات در پروژه های بزرگ مقیاس ابزار هنوز ارزان تر از رشته هستند ، اما رشته ممکن است برای سرویس دهی ساده تری از آن خارج شود ، به ویژه هنگامی که ولتاژ بالاتر باعث افزایش سهام می شود.



بهبودی بسیار سریع است. شما فقط با واحدهای یدکی که ممکن است در سایت باشد ، یک جایگزین ساده انجام دهید. جایگزینی را می توان در نیم ساعت انجام داد ، بنابراین این یک بهبود سریع است.


بخاطر این واقعیت ، Solectria تصمیم گرفته است تا فقط با اینورترهای رشته ای به بازار 150000 V نزدیک شود. این شرکت در حال حاضر اینورتر مرکزی 1000 ولت خود را به عنوان محصول میراث در نظر گرفته است - آن را برای طراحی های جدید توصیه نمی کند.


وقتی تصمیم گرفتیم یک محصول 1.500 ولت تولید کنیم ، گفتیم: "سلام ، اگر بخواهیم با یک اینورتر مرکزی برویم ، واقعاً با این مسئله O&M سخت خواهیم گرفت. همه مشتریهای ما خدمات سرویس دهی به اینورتر رشته ای را دوست دارند ، بیایید این کار را انجام دهیم. "


"Global PV Inverter and MLPE Landscape: H1 2018" Wood Mackenzie Power & Renewables: کشف کرد که محموله های اینورتر سه رشته ای با رشد 59٪ نسبت به سال گذشته و بیش از محموله های اینورتر مرکزی تقریباً 7 گیگاوات از سال 2015 تا 2017 فراتر رفت. آغاز افزایش تصویب اینورترهای رشته ای در ایالات متحده به دلیل مدلهای جدید اینورتر 1500 رشته ای بود.


وی گفت: "ما درك می كنیم كه درصد بیشتری از پروژه هایی كه مشتریان ما در حال انجام هستند اجرای آنها با توپولوژی اینورتر رشته ای بر خلاف اینورترهای مرکزی است. و هر سال به نظر می رسد که این درصد بالا می رود. "


Solectria به طور سنتی روی پروژه های C&I بین 100 کیلو وات و 20 مگاوات متمرکز شده است ، که اکثر آنها از پشت بام تجاری 1- تا 5 مگاوات یا پروژه های کوچک نصب شده در زمین هستند. اینورتر رشته ای 1.500-V رشته ای آن ، که از ماه دسامبر سال 2018 شروع به ارسال می کند ، قسمت "I" C&I — پروژه های صنعتی ، توزیع شده با توزیع ، خورشیدی و نوع تهیه شرکت را هدف قرار می دهد.


همه گفتند: "اگر این مقایسه ای بین 1.500-V و 1000-V [اینورترهای رشته ای) باشد ، پس انداز هزینه برای 1500 ولت واقعی است." هزینه ساخت پایین که ناشی از کار کمتری در این زمینه ، اتمام کمتر و سیم کمتر است می تواند به نصاب کمک کند تا پیشنهادات بیشتری کسب کنند.


هریک گفتند: "در ماژول های خود هزینه بهتری برای هر وات می گیرید ، وقتی به لوله و سیم در سیستم نگاه می کنید ، هزینه بهتری برای هر وات دریافت می کنید."


خطر ولتاژ بالا



افزایش ولتاژ به معنای افزایش عواقب ایمنی برای کارگران در صورت اشتباه است. اما Heacox به کدها و استانداردهای صنعت ایمان دارد.


Heacox گفت: "استانداردها و مقررات ولتاژهای بالاتری را شامل می شوند ، بنابراین از لحاظ تئوریک نباید خطرات ایمنی افزایش یافته مربوط به این امر وجود داشته باشد." "من به آن اعتماد دارم. مردم می دانند انرژی بیشتر ریسک پذیر است. "


جان دراموند ، مهندس برنامه های کاربردی CPS America ، می افزاید كه نصب كنندگان حتماً از تجهیزات دارای رده V 1500 استفاده كنند ، از عایق سیم گرفته تا ولت متر و از هرجای دیگر. موسسان همچنین باید به خاطر داشته باشند که میزان فضای کاری برای پروژه های 1500 ولت متفاوت است.


وی گفت: "ترخیص های فضای کاری معمولی برای 600 و 1000 ولت برای 1500 ولت قابل اجرا نیست. شما باید از نرده های بلندتر استفاده کنید ، چیزهایی را که فاصله از هم دورتر است ، روشنایی اضافی و چیزهایی مانند آن ، اضافه کنید. "


اگرچه Drummond و Heacox اعتقاد دارند که فناوری 1،500-V بی خطر است ، اما همچنان به زمین محدود است. دراموند گفت آینده ای را پیش بینی می کند که سیستم های 1500 ولت بتوانند از روی سقف ها نیز بالا بروند ، اما این امر به پذیرش صنعت نیاز دارد.


Drummond گفت: "خیلی زود ... این نوع برنامه ها" پشت حصار "بودند ، و من فکر می کنم درست همانطور که از 600 به 1000 ولت تغییر کردیم ، تغییر در همه برنامه ها به 1.500 ولت است.


هر کسی به دلیل نگرانی در مورد ایمنی ، 1.500 ولت را در پشت بام های مسکونی مجاز نمی داند ، اما وی گفت که 1500 سیلندر خورشیدی پشت بام می تواند یک فرصت آینده باشد. با این حال ، رشته های طولانی که با 1500 ولت همراه هستند می توانند هنگام طراحی پیکربندی های آرایه پشت بام محدود شوند. قرار دادن 26 تا 28 پنل در یک خط مستقیم همیشه آسان نیست.


وی گفت: "در سیستم های سقفی 1000 ولتی ... با نحوه چیدمان سقف خود انعطاف پذیری کمی بیشتری کسب می کنید زیرا رشته های شما کوتاه تر است. شما باید یک سیم دیگر را اجرا کنید ، اما حداقل می توانید سقف را کمی بهتر ببندید. "


سیستم های خورشیدی با ولتاژ بالا ، انعطاف پذیری و صرفه جویی در هزینه را برای نصاب خورشیدی به ارمغان می آورند ، و با ورود تجهیزات خورشیدی خلاقانه تر 1500 ولت ، وارد بازار می شوند.