Kaynak: solarpowerworldonline
2017 Ulusal Elektrik Kanunu'nda yere monte 1.500-V sistemlerinden bahsedildiğinden beri, üreticiler 1.500-V dereceli güneş panelleri, invertörler ve aralarındaki her şey üzerinde çok çalışıyorlar. Daha yüksek voltajlı güneş enerjisi ekipmanları, tesisatçıların aynı güç çıkışını elde ederken sistemleri yoğunlaştırmasını sağlar.
Yere monte edilen sistemlerin maksimum 1.500 V'luk bir gerilime sahip olabileceği ilk kez kurulan 2017 NEC'deki Bölüm 690.7'de, büyük standart ölçekli sistemler, farklı standart gereklilikler nedeniyle bu koddan önceki yıllarda 1.500 volta kaymaya başlamıştı, ancak güncellenen kod, daha küçük ölçekli ölçekli projeler ve bu pazara iyi uyan yüksek voltajlı dize invertörleri için 1.500 volt olasılığını açıyor.
“2017 Uluslararası Fotovoltaik Teknoloji Yol Haritası (ITRPV)”, sistem voltajının 1.000 volttan 1.500 volta yükselme eğilimini vurguladı. Çalışma, 2020'den itibaren 1.500-V pazarının% 30'dan fazla olacağını ve bu voltajın 2025'ten başlayarak% 50'den fazla bir pazar payına ulaşacağını buldu.
1.500 volt güneş sistemi nedir
500 voltluk bir artış, yüklenicilerin sistemleri yoğuşturmasına izin verir, çünkü her inverter daha fazla enerji işleyebilir. Daha uzun teller yapmak için seri olarak daha fazla panel bağlanabilir. Daha az tel gereklidir. Daha fazla güç kabul edebildikleri için daha az inverter gereklidir. Ancak 1.500 V'lik bir sistem ancak tüm bileşenlerin 1.500 V'da performans gösterdiği durumlarda çalışabilir.
Çoğu güneş paneli üreticisi, kamu hizmeti ölçekli projelerde kullanılan panellerini 1.500 V'ye güncellemeye başladı. JinkoSolar için iş geliştirme direktörü Jeff Juger, güneş tesisatçılarının 1.500'de istenen watt değerine ulaşmak için hala aynı sayıda toplam panele ihtiyaç duyacağını açıkladı. -V sistemi, sadece daha az panel dizisi. Örneğin, bir modülün açık devrede (Voc) voltajı 45 VDC ise, 1.000 V'luk bir sistem bir dizede 22 modüle (1,000 / 45) izin verirken, 1,500-V'lik bir sistemde 33 modüle (1,500 / 45) dize.
1.500-V modüllerin maliyeti esas olarak düşük voltajlı panellerle aynıdır, ancak üretimde biraz farklı malzemeler kullanılmaktadır. Juger, bu yükseltilmiş panellerle ilgili tek sorunun potansiyel kaynaklı bozulma veya PID için artan fırsat olduğunu söyledi.
Juger, “Yüksek voltaj, iyonların hücrelerden modül çerçevesine göç ettiği ve akım sızıntısına neden olduğu PID riski oluşturabilir” dedi. “Çerçeveli PID'siz bir modül sunan ilk Jinko idi ve 1.500-V modüllerinde PID ile hiçbir sorunu yoktu.”
Mevcut tahrik maliyeti
Daha yüksek voltajlı sistemler daha ucuzdur çünkü invertörler gibi büyük şeylerden kablo ve bağlantı kesilmesi gibi küçük şeylere kadar daha az malzemeye ihtiyaç vardır. Çünkü gerilimle ters orantılı olan akım gerilimler yükseldikçe azalır. İletken boyutları azalabilir çünkü akım daha azdır ve maliyetler iletken boyutuyla düşer.
Yaskawa - Solectria Solar ürün müdürü Eric Every, “Burada sahip olduğumuz avanta mevcut sürücülerin maliyeti” dedi. "Geriliminizi ne kadar yüksek yaparsanız, satın almanız gereken daha az gerçek emtia malzemesi."
1.000 V'dan 1.500 V'a kadar olan her sistem, sadece tel yalıtımını biraz daha büyük yapmak anlamına gelirken, voltaj ve akımda düşüş tellerde daha gerçek bakır malzeme gerektirir. Çok megawatt projeleri için daha fazla bakır kullanmak pahalıdır, bu nedenle 1.500-V sistemleri ile daha az bakır kullanmak, büyük ölçekli güneş geliştiricileri ve montajcılar için hoş bir seçenektir.
Büyük sistemler, büyük kazançlar
1.500-V maliyet tasarrufu, büyük bir ölçekte konuşlandırıldığında en yüksektir. Bu nedenle 1.500-V merkezi invertörler, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yeni büyük şebeke ölçekli kurulumlar için baskın ve temelde özel bir seçenek haline gelirken, 1.500-V dize invertörler şimdi daha küçük faydalı projelere hizmet vermek için pazara giriyor.
Hem dize hem de merkezi invertör üreten Ingeteam için güneş enerjisi pazarlama ve iletişimi Carlos Lezana, “1.500 volta kayma ile daha güçlü invertörler elde edersiniz” dedi. “1.500 V merkezi invertörlü [100 MW] bir enerji santrali geliştirirseniz, 1000 V inverterlerle yaptığınızdan daha az ünite [ve] daha az invertöre ihtiyacınız olacaktır.”
Daha az merkezi invertör, bu yüksek voltajlı tesisatlarda kabloları birleştirmek için daha az işçilik ve daha az birleştirici kutu anlamına gelir. Daha az evirici, devreye alındıktan sonra sorunları çözmek için daha az teknisyene ihtiyaç duyduğu anlamına gelir.
Lezana, “Daha az invertörünüz olduğunda, tüm bu maliyetler, bu işçilik maliyetleri azalır,” dedi.
1.500 volta taşınmanın birçok faydası olmasına rağmen, dezavantajları da var. Daha az merkezi invertörden daha fazla voltaj geçmesi, invertör arızalandığında daha fazla güç kaybı anlamına gelir.
Lezana, “Açıkçası daha az invertörünüz varsa, her birinin daha fazla güç yönetmesi nedeniyle, bu yüzden biri düşerse, daha fazla güç kaybedersiniz,” dedi Lezana. “Tüm PV invertör üreticilerinin arıza oranı var. Tedarikçilerinizin veya operasyon ve bakımdan sorumlu şirketin yanıtta çok hızlı olacağından emin olmalısınız, çünkü santralinizin her zaman tam güçte çalışmasını istiyorsanız, saatleri mümkün. ”
1.500-V string inverterleri girin
1.500 V telli eviriciler, yaklaşık bir yıl önce kamu hizmeti ölçekli pazara girdi ancak daha küçük, topluluk güneş enerjisi projeleri için daha anlamlı.
Örneğin, 20 MW'lık bir elektrik santralinde, EPC'ler beş veya altı 1.500-V merkezi invertör veya yüzlerce 1.500-V string invertör kullanabilir. Seçim, genel maliyet ve hizmet verebilirliğe inecektir, ancak büyük ölçekli ölçekli projelerin yine de merkezi invertörlerle uyumlu olabileceği açıktır.
“100 MW yapıyorsanız, string invertör kullanmanın mantıklı olduğundan emin değilim,” dedi Every. “Bunun üzerine bir proje teklif edeceğiz, ancak büyük olasılıkla müşteri merkezleri seçecek çünkü bu ayrıntıya sahip olacaklar.”
Dize inverterlerin genel olarak servis kolaylığı 1.500-V dizi inverterleri daha küçük ölçekli sistemler için çekici bir seçenek haline getirir.
Biri başarısız olursa, sadece bir dize etkilenir ve çok fazla gecikmeden yeni bir ünite için kolayca değiştirilebilir. Merkezi eviriciler, büyük hizmet ölçekli projelerde watt başına sent cinsinden hala dizgiden daha ucuzdur, ancak dize, özellikle daha yüksek voltaj bahisleri yükselttiğinde daha kolay servis için kazanabilir.
“Kurtarma ipte çok daha hızlı. Sadece yerinde olabilecek yedek ünitelerle basit bir değiştirme yaparsınız. Değiştirme yarım saat içinde yapılabilir, bu yüzden hızlı bir iyileşme olur, ”diyor CPS America genel müdürü Ed Heacox.
Solectria, bu gerçeği nedeniyle 1.500-V pazarına sadece dizi invertörleri ile yaklaşmayı seçti. Şirket, 1.000 V'luk merkezi invertörü şimdi eski bir ürün olarak görüyor - yeni tasarımlar için tavsiye etmiyor.
“1.500 V'luk bir ürün üretmeye karar verdiğimizde, 'Hey, merkezi bir invertörle gidersek bu O&M sorunu ile gerçekten zor zaman geçireceğiz. Tüm müşterilerimiz bu dize invertörünün servis edilebilirliğini gerçekten seviyor, hadi bunu yapalım '' dedi.
Wood Mackenzie Power & Renewables'ın “Global PV Inverter ve MLPE Landscape: H1 2018”, üç fazlı dize inverter sevkiyatlarının yıllık% 59 büyüdüğünü ve 2015'ten 2017'ye yaklaşık 7 GW merkezi invertör sevkiyatlarını aştığını buldu. yeni 1.500-V dize inverter modelleri nedeniyle Amerika Birleşik Devletleri'nde dize inverterlerinin artan şekilde benimsenmesinin başlangıcıydı.
“Müşterilerimizin yaptığı projelerin daha büyük bir yüzdesinin, merkezi invertörlerin aksine bunları bir dize inverter topolojisi ile uyguladıklarını görüyoruz. Ve her yıl bu yüzde yükseliyor gibi görünüyor, ”dedi.
Solectria geleneksel olarak 100 kW ile 20 MW arasında C&I projelerine odaklanmıştır ve bunların çoğu 1 ila 5 MW ticari çatı veya küçük yere monte projelerdir. Aralık 2018'de sevkiyata başlayacak olan 1.500 V'luk yeni dize invertörü, endüstriyel, dağıtım bağlantılı, topluluk güneş enerjisi, kurumsal tedarik tipi projeler olan C & I'nin “I” bölümünü hedefleyecek.
“Eğer 1.500-V ve 1.000-V [string inverterler] arasında bir karşılaştırma varsa, maliyet tasarrufu 1.500 volt için gerçektir,” dedi. Sahada daha az işçilik, daha az sonlandırma ve daha az kablodan kaynaklanan daha düşük yapım maliyeti, kurulumcuların daha fazla teklif kazanmasına yardımcı olabilir.
“Modüllerinizde watt başına daha iyi bir maliyet elde edersiniz, sistemdeki boru ve kabloya baktığınızda watt başına daha iyi bir maliyet elde edersiniz” dedi.
Yüksek gerilim tehlikesi
Artan voltaj, bir şeyler ters gittiğinde çalışanlar için artan güvenlik sonuçları anlamına gelir. Ancak Heacox, endüstri kodlarına ve standartlarına inanıyor.
Heacox, “Standartlar ve yönetmelikler daha yüksek voltajları hesaba katar, bu nedenle teorik olarak bununla ilgili artan güvenlik riskleri olmamalıdır” dedi. “Aslında buna güveniyorum. İnsanlar daha fazla enerjinin daha riskli olduğunu biliyorlar. ”
CPS Amerika uygulama mühendisi John Drummond, montajcıların tel yalıtımından voltmetrelere ve aradaki her yere 1,500 V dereceli ekipman kullandığından emin olmaları gerektiğini ekliyor. Tesisatçılar ayrıca 1.500-V projeler için çalışma alanı boşluklarının farklı olduğunu hatırlamalıdır.
“600 ve 1.000 volt için tipik çalışma alanı açıklıkları 1.500 volt için geçerli değildir. Daha uzun çitler kullanmanız, işleri birbirinden uzak tutmanız, ekstra aydınlatma eklemeniz, bunun gibi şeyler yapmanız gerekiyor ”dedi.
Drummond ve Heacox 1.500-V teknolojisinin güvenli olduğuna inanmasına rağmen, hala yere bağlı. Drummond, 1.500-V sistemlerinin de çatılara çıkabileceği bir gelecek öngöreceğini, ancak endüstrinin kabulünü gerektireceğini söyledi.
“Gerçekten erken… bu tür uygulamalar 'çitin arkasındaydı' ve sanırım 600'den 1.000 volta kaydırdığımızda, tüm uygulamalar için 1.500 volta geçmek aynı tür bir tereddüt,” dedi Drummond.
Her biri, güvenlik endişeleri nedeniyle konut çatılarında 1.500 volt'a izin verilmiyor, ancak 1.500-V ticari çatı güneşinin gelecekteki bir olasılık olabileceğini söyledi. Ancak, 1.500 volt ile gelen uzun teller çatı dizisi konfigürasyonları tasarlanırken sınırlandırılacaktır. 26-28 panelleri düz bir çizgiye koymak her zaman kolay değildir.
“1.000 V [çatı sistemlerinde]… çatılarınızı nasıl döşediğiniz konusunda biraz daha esnek olursunuz çünkü dizeleriniz daha kısadır. Birkaç kablo daha geçirmelisin, ama en azından çatıyı biraz daha iyi toplayabilirsin, ”dedi.
Yüksek voltajlı güneş sistemleri, güneş tesisatçılarına esneklik ve maliyet tasarrufu sağlar ve daha yenilikçi 1.500 V güneş enerjisi ekipmanı pazara girdiğinde seçenekler genişlemeye devam edecektir.