Izvor: solarpowerworldonline
Otkako su u Nacionalnom električnom kodeksu 2017. spomenuti prizemni sustavi od 1.500 V, proizvođači naporno rade na solarnim pločama, pretvaračima s 1.5 V-om i svemu što je između. Socijalna oprema visokog napona omogućava instalaterima da kondenziraju sustave, istovremeno postižući istu snagu.
U odjeljku 690.7 u NEC-u 2017. godine prvi je put uspostavljeno da sustavi za ugradnju u zemlju mogu imati maksimalan napon od 1.500 V. Veliki se komunalni sustavi već počeli premještati na 1.500 V u godinama prije ovog koda zbog različitih standardnih zahtjeva, ali ažurirani kôd otvara mogućnost od 1.500 volti za manje komunalne projekte i visokonaponske pretvarače struje koji dobro odgovaraju tom tržištu.
„Međunarodna mapa puta za fotonaponske proizvode (2017) za međunarodnu tehnologiju (ITRPV)“ naglasila je trend povećanja napona u sustavu s 1.000 volti na 1.500 volti. Studija je utvrdila da će od 2020. godine tržište 1.500 V biti veće od 30%, a taj će napon početkom 2025. dostići tržišni udio veći od 50%.
Što je solarni sustav od 1500 volti
Povećanje od 500 volti omogućava izvođačima da kondenziraju sustave, jer svaki pretvarač može obraditi više energije. Više panela može se spojiti u nizu kako bi se napravili duži žice. Potrebno je manje žica. Potrebno je manje pretvarača jer mogu prihvatiti više snage. Ali 1.500 V sustav može raditi samo ako su sve komponente ocijenjene na 1.500 V.
Većina proizvođača solarnih panela započela je s nadogradnjom panela koji se koriste u komunalnim projektima na 1.500 V. Jeff Juger, direktor poslovnog razvoja tvrtke JinkoSolar, objasnio je da će solarnim instalaterima trebati isti broj ukupnih panela kako bi dostigli planiranu snagu u 1.500 -V sustav, samo manje žice ploča. Na primjer, ako je napon modula u otvorenom krugu (Voc) 45 VDC, tada sustav 1000 V omogućuje 22 modula (1.000 / 45) u nizu dok 1.500 V sustav dopušta 33 modula (1.500 / 45) u niz.
Trošak od 1500 V modula u osnovi je isti kao paneli nižeg napona, mada se u proizvodnji koriste malo drugačiji materijali. Juger je rekao da je jedini problem ovih nadograđenih panela povećana mogućnost potencijalne inducirane degradacije ili PID-a.
"Visoki napon može stvoriti rizik od PID-a, gdje ioni migriraju iz ćelija na okvir modula, rezultirajući istjecanjem struje", rekao je Juger. "Jinko je bio prvi koji je ponudio uokvireni modul bez PID-a i nije imao problema s PID-om u svojim 1500-V modulima."
Trenutni trošak pogona
Sustavi visokog napona jeftiniji su jer je potrebno manje materijala, od velikih stvari poput pretvarača do sitnica poput žica i rastavljača. To je zato što će se struja, koja je obrnuto proporcionalna naponu, smanjivati kako naponi rastu. Veličine provodnika mogu se smanjiti jer je struja manja, a troškovi opadaju s veličinom vodiča.
"Izjava koju imamo ovdje su trenutni troškovi pogona", rekao je Eric Every, menadžer proizvoda tvrtke Yaskawa - Solectria Solar. "Što veći napon napravite, to je manje stvarnog robnog materijala koji trebate kupiti."
Svako rečeno, uspon od 1000-V do 1500-V samo znači da je izolacija žice malo veća, a pad napona i struje zahtijeva više stvarnog bakrenog materijala unutar žica. Upotreba više bakra skupa je u slučaju projekata s više megavata, tako da je upotreba manjeg bakra sa 1500-V sustavima dobrodošla opcija za krupne solarne programere i programere.
Veliki sustavi, veliki dobici
Ušteda troškova od 1500 V najveća je kada se postavljaju u velikoj mjeri. Zbog toga su središnji pretvarači od 1500 V postali dominantni i u osnovi ekskluzivni izbor za nove velike komunalne instalacije u Sjedinjenim Državama, dok pretvarači od 1500 V tek sada dolaze na tržište kako bi služili manjim komunalnim projektima.
"Pomoću ovog pomaka na 1.500 volti dobivate moćnije pretvarače," rekao je Carlos Lezana, marketing i komunikacija za solarnu energiju za Ingeteam, koji proizvodi i strojne i središnje pretvarače. "Ako razvijete [100 MW] elektrane s 1.5-V pretvaračem, trebat će vam manje jedinica [i] manje pretvarača nego ako to činite s pretvaračima od 1000 V."
Manje središnjih pretvarača znači manje radne snage i manje kombinatoričkih kutija potrebnih za konsolidaciju žica u tim visokonaponskim instalacijama. Manji pretvarači također znači i manje tehničara koji su potrebni za rješavanje problema nakon puštanja u rad.
"Kad imate manje pretvarača, svi oni troškovi, ti troškovi rada, smanjuju se", rekla je Lezana.
Iako prelazak na 1.500 volti donosi mnoge prednosti, ima i nedostataka. Veći napon koji prolazi kroz manje središnjih pretvarača znači i veći gubitak snage ako pretvarač ne uspije.
"Očito ako imate manje pretvarača, to je zato što svaki od njih upravlja većom snagom, tako da ako jedan padne, tada gubite više snage", rekla je Lezana. "Svi proizvođači PV pretvarača imaju stopu kvarova. Morate biti sigurni da će vaši dobavljači ili tvrtka koja je zadužena za poslovanje i održavanje biti vrlo brza u odgovoru jer želite da vaša elektrana radi s punom snagom cijelo vrijeme. sati koliko je moguće. "
Unesite pretvarače struje od 1500 V
Niskonaponski pretvarači snage 1500 V ušli su na tržište komunalnih uređaja prije otprilike godinu dana, ali imaju više smisla za manje, solarne projekte u zajednici.
Na primjer, s postrojenjem s 20 MW elektrana, EPC-i bi mogli koristiti pet ili šest 1.5-V središnjih pretvarača ili stotine 1.5-V-invertora. Izbor bi se svodio na ukupne troškove i uslužnost, ali jasno je da se veliki projekti komunalnih usluga i dalje mogu držati središnjih pretvarača.
"Ako radite 100 MW, nisam baš siguran da ima smisla koristiti pretvarače struna", rekao je Every. "Ponudit ćemo projekt na njemu, ali vjerojatno će kupac odabrati središnje centre jer će moći imati tu detaljnost."
Pogodnost pretvarača struja općenito čini invertore od 1500 V privlačnom opcijom za manje korisne sustave.
Ako jedan ne uspije, pogođen je samo jedan niz i lako se može zamijeniti novom jedinicom bez većeg odgađanja. Centralni pretvarači su i dalje jeftiniji od niza, u smislu centi po vatu na velikim komunalnim projektima, ali string se može izboriti za jednostavniju uslužnost, posebno kada viši napon povećava uloge.
"Oporavak je mnogo brži. Jednostavno zamijenite rezervne jedinice koje bi mogle biti na licu mjesta. Zamjena se može obaviti za pola sata, tako da je to brz oporavak “, rekao je Ed Heacox, generalni direktor CPS America.
Zbog ove činjenice Solectria je odlučila pristupiti tržištu od 1.500 V sa samo strujnim pretvaračima. Tvrtka sada svoj centralni pretvarač od 1000 V smatra naslijeđenim proizvodom - ne preporučujući ga za nove dizajne.
"Kad smo odlučili proizvesti proizvod od 1500 V, rekli smo:" Hej, imat ćemo stvarno težak problem s ovim izdanjem O&M ako idemo s središnjim pretvaračem. Svi naši kupci jako vole uslužnost tog pretvarača struje, učinimo to, "rekao je svaki.
Wood Mackenzie Power & Renewables "Global PV inverter i MLPE krajolik: H1 2018" utvrdili su da su isporuke trofaznih inverterskih invertera porasle 59% u odnosu na godinu i premašile isporuke središnjeg pretvarača za gotovo 7 GW od 2015. do 2017. Otkrilo je da 2018 bio je početak povećanog usvajanja pretvarača struja u Sjedinjenim Državama zbog novih modela pretvarača struje od 1500 V.
„Otkrivamo kako veći postotak projekata koji rade naši klijenti provodi ih s topologijom pretvarača struje za razliku od središnjih pretvarača. A čini se da svake godine taj postotak raste ", rekao je svaki.
Solectria se tradicionalno fokusirala na C&I projekte između 100 kW i 20 MW, a većina njih je komercijalni krovovi od 1- do 5 MW ili mali projekti na tlu. Njegov novi pretvarač struje od 1500 V, koji će započeti s isporukom u prosincu 2018., ciljat će na „I“ dio C&I - industrijske, distribucijske uređaje, solarne, korporativne projekte nabave.
"Ako se radi o usporedbi između 1.5-V i 1.000 V [invertora struje], ušteda troškova je stvarna za 1.500 V", rekao je svaki. Niži troškovi izrade koji proizlaze iz manje radne snage na terenu, manje terminala i manje žice mogu pomoći instalaterima da dobiju više ponuda.
"Možete dobiti bolji trošak po vati u svojim modulima, a viši trošak po vati dobivate kada pogledate cijev i žicu u sustavu", rekao je Every.
Opasnost: visoki napon
Povećani napon znači povećane sigurnosne posljedice za radnike ako nešto pođe po zlu. Ali Heacox ima vjeru u industrijske kodekse i standarde.
"Standardi i propisi daju više napona, tako da teoretski ne bi trebalo biti povećanja sigurnosnih rizika povezanih s tim", rekao je Heacox. "Zapravo vjerujem u to. Ljudi znaju da je više energije rizičnije. "
John Drummond, inženjer aplikacija CPS America, dodaje kako instalateri moraju biti sigurni da koriste opremu s ocjenom 1500 V, od izolacije žice do voltmetara i bilo gdje između njih. Instalateri također moraju imati na umu da su razmaci radnog prostora različiti za 1.500 V projekte.
„Tipični zastoji u radnom prostoru za 600 i 1.000 volti nisu primjenjivi na 1.500 volti. Morate koristiti više ograde, držati stvari dalje na udaljenosti, dodavati dodatnu rasvjetu, takve stvari “, rekao je svaki.
Iako Drummond i Heacox vjeruju da je 1.500-V tehnologija sigurna, ona je i dalje vezana za zemlju. Drummond je rekao da predviđa budućnost u kojoj se na krovovima može podići i 1.500-V sustav, ali to će zahtijevati prihvaćanje od strane industrije.
"Zapravo rano ... ove vrste aplikacija bile su" iza ograde ", i mislim da, kako smo prešli s 600 na 1.000 volti, to je ista vrsta oklijevanja za prijelaz na 1.500 volti za sve aplikacije", rekao je Drummond.
Svi ne vide da je na sigurnosnim krovovima ikad dozvoljeno 1.500 V, ali rekao je da bi komercijalni solarni krov od 1500 V mogao biti buduća mogućnost. Međutim, dugi nizovi koji dolaze s 1.500 volti bili bi ograničavajući prilikom dizajniranja konfiguracija krovne armije. Postavljanje 26 do 28 ploča u ravnoj liniji nije uvijek jednostavno.
"U 1.000 V [krovnim sustavima] ... dobivate malo više fleksibilnosti u načinu postavljanja krovova, jer su vam žice kraće. Morate provesti još nekoliko žica, ali barem možete malo bolje spakirati krov ", rekao je Svaki.
Visokonaponski solarni sustavi donose fleksibilnost i uštedu troškova instalaterima solarnih uređaja, a opcije će se nastaviti širiti nakon što na tržište uđe inovativnija solarna oprema od 1.500 V.
