घरगुती डीसी/एसी पॉवर रेशो डिझाइन सोल्यूशन

फोटोव्होल्टेइक पॉवर स्टेशन सिस्टमच्या डिझाइनमध्ये, फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सच्या स्थापित क्षमतेचे इन्व्हर्टरच्या रेट केलेल्या क्षमतेचे गुणोत्तर DC/AC पॉवर गुणोत्तर आहे，

जे एक अतिशय महत्त्वाचे डिझाइन पॅरामीटर आहे. २०१२ मध्ये प्रसिद्ध झालेल्या "फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन सिस्टम इफिशियन्सी स्टँडर्ड" मध्ये, क्षमता गुणोत्तर 1:1 नुसार डिझाइन केले आहे, परंतु प्रकाश परिस्थिती आणि तापमानाच्या प्रभावामुळे, फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्स पोहोचू शकत नाहीत. नाममात्र पॉवर बहुतेक वेळा, आणि इन्व्हर्टर मुळात सर्व पूर्ण क्षमतेपेक्षा कमी वेगाने चालू असतात आणि बहुतेक वेळा क्षमता वाया जाण्याच्या अवस्थेत असते.

ऑक्टोबर 2020 च्या शेवटी जारी केलेल्या मानकांमध्ये, फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांट्सच्या क्षमतेचे प्रमाण पूर्णपणे उदारीकरण करण्यात आले आणि घटक आणि इन्व्हर्टरचे कमाल गुणोत्तर 1.8:1 पर्यंत पोहोचले. नवीन मानक घटक आणि इन्व्हर्टरची देशांतर्गत मागणी मोठ्या प्रमाणात वाढवेल. हे विजेची किंमत कमी करू शकते आणि फोटोव्होल्टेइक पॅरिटीच्या युगाच्या आगमनास गती देऊ शकते.

हा पेपर उदाहरण म्हणून शेंडोंगमधील वितरित फोटोव्होल्टेइक प्रणाली घेईल आणि फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सची वास्तविक उत्पादन शक्ती, अति-तरतुदीमुळे झालेल्या नुकसानाचे प्रमाण आणि अर्थव्यवस्थेच्या दृष्टीकोनातून त्याचे विश्लेषण करेल.

01

सोलर पॅनलच्या अति-तरतुदीचा कल

-

सध्या, जगातील फोटोव्होल्टेईक पॉवर प्लांट्सची सरासरी ओव्हर प्रोव्हिजनिंग 120% आणि 140% च्या दरम्यान आहे. अति-तरतुदीचे मुख्य कारण म्हणजे वास्तविक ऑपरेशन दरम्यान पीव्ही मॉड्यूल्स आदर्श शिखर शक्तीपर्यंत पोहोचू शकत नाहीत. प्रभावित करणाऱ्या घटकांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1).अपुर्या किरणोत्सर्गाची तीव्रता (हिवाळा)

2). सभोवतालचे तापमान

3). घाण आणि धूळ अवरोधित करणे

4).सौर मॉड्यूल ओरिएंटेशन दिवसभर इष्टतम नसते (ट्रॅकिंग ब्रॅकेट कमी घटक असतात)

5).सौर मॉड्यूल क्षीणन: पहिल्या वर्षी 3%, त्यानंतर दर वर्षी 0.7%

6). सोलर मॉड्यूल्सच्या स्ट्रिंग्सच्या आत आणि दरम्यान जुळणारे नुकसान

वेगवेगळ्या अति-तरतुदी गुणोत्तरांसह दैनिक वीज निर्मिती वक्र

अलिकडच्या वर्षांत, फोटोव्होल्टेइक सिस्टीमच्या अति-तरतुदी गुणोत्तराने वाढती प्रवृत्ती दर्शविली आहे.

सिस्टम हानीच्या कारणांव्यतिरिक्त, अलिकडच्या वर्षांत घटकांच्या किमतीत आणखी घसरण झाल्यामुळे आणि इन्व्हर्टर तंत्रज्ञानाच्या सुधारणेमुळे जोडल्या जाऊ शकणाऱ्या स्ट्रिंगच्या संख्येत वाढ झाली आहे, ज्यामुळे अति-तरतुदी अधिकाधिक किफायतशीर होत आहेत. , घटकांच्या अति-तरतुदीमुळे विजेची किंमत देखील कमी होऊ शकते, ज्यामुळे प्रकल्पाच्या अंतर्गत परताव्याच्या दरात सुधारणा होते, त्यामुळे प्रकल्प गुंतवणूकीची जोखीम-विरोधी क्षमता वाढते.

याव्यतिरिक्त, या टप्प्यावर फोटोव्होल्टेइक उद्योगाच्या विकासामध्ये उच्च-शक्तीचे फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल मुख्य प्रवृत्ती बनले आहेत, ज्यामुळे घटकांच्या अति-तरतुदीची शक्यता आणि घरगुती फोटोव्होल्टेइक स्थापित क्षमता वाढण्याची शक्यता वाढते.

वरील घटकांच्या आधारे, फोटोव्होल्टेइक प्रकल्पाच्या डिझाइनमध्ये अति-तरतुदीचा कल बनला आहे.

02

वीज निर्मिती आणि खर्चाचे विश्लेषण

-

उदाहरण म्हणून मालकाने गुंतवलेले 6kW घरगुती फोटोव्होल्टेइक पॉवर स्टेशन घेऊन, LONGi 540W मॉड्यूल्स, जे सामान्यतः वितरित बाजारात वापरले जातात, निवडले जातात. असा अंदाज आहे की दररोज सरासरी 20 kWh वीज तयार केली जाऊ शकते आणि वार्षिक वीज निर्मिती क्षमता सुमारे 7,300 kWh आहे.

घटकांच्या इलेक्ट्रिकल पॅरामीटर्सनुसार, जास्तीत जास्त कार्यरत बिंदूचे कार्यरत वर्तमान 13A आहे. बाजारात मुख्य प्रवाहातील इन्व्हर्टर GoodWe GW6000-DNS-30 निवडा. या इन्व्हर्टरचा कमाल इनपुट प्रवाह 16A आहे, जो सध्याच्या बाजारपेठेशी जुळवून घेऊ शकतो. उच्च वर्तमान घटक. शेंडोंग प्रांतातील यंताई सिटीमधील प्रकाश संसाधनांच्या वार्षिक एकूण किरणोत्सर्गाचे 30-वर्षांचे सरासरी मूल्य संदर्भ म्हणून घेऊन, विविध अति-प्रमाण गुणोत्तर असलेल्या विविध प्रणालींचे विश्लेषण करण्यात आले.

2.1 प्रणाली कार्यक्षमता

एकीकडे, अति-तरतुदीमुळे वीज निर्मिती वाढते, परंतु दुसरीकडे, डीसी बाजूला सौर मॉड्यूल्सची संख्या वाढल्यामुळे, सोलर स्ट्रिंगमधील सोलर मॉड्यूल्सचे जुळणारे नुकसान आणि तोटा डीसी लाइन वाढ, त्यामुळे एक इष्टतम क्षमता प्रमाण आहे, प्रणालीची कार्यक्षमता वाढवा. PVsyst सिम्युलेशननंतर, 6kVA प्रणालीच्या भिन्न क्षमतेच्या गुणोत्तरांतर्गत प्रणालीची कार्यक्षमता मिळवता येते. खालील तक्त्यामध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, जेव्हा क्षमता प्रमाण सुमारे 1.1 असते, तेव्हा सिस्टम कार्यक्षमता जास्तीत जास्त पोहोचते, याचा अर्थ असा देखील होतो की घटकांचा वापर दर यावेळी सर्वात जास्त आहे.

वेगवेगळ्या क्षमतेच्या गुणोत्तरांसह प्रणाली कार्यक्षमता आणि वार्षिक ऊर्जा निर्मिती

2.2 वीज निर्मिती आणि महसूल

वेगवेगळ्या अति-तरतुदी गुणोत्तरांनुसार प्रणालीच्या कार्यक्षमतेनुसार आणि 20 वर्षांमध्ये मॉड्यूल्सच्या सैद्धांतिक क्षय दरानुसार, विविध क्षमता-तरतुदी गुणोत्तरांखाली वार्षिक ऊर्जा निर्मिती मिळवता येते. 0.395 युआन/kWh च्या ऑन-ग्रीड विजेच्या किमतीनुसार (शेंडोंगमधील डिसल्फराइज्ड कोळशासाठी बेंचमार्क विजेची किंमत), वार्षिक वीज विक्री महसूल मोजला जातो. गणना परिणाम वरील सारणीमध्ये दर्शविले आहेत.

2.3 खर्चाचे विश्लेषण

घरगुती फोटोव्होल्टेइक प्रकल्पांचे वापरकर्ते ज्याची किंमत अधिक चिंतित आहेत त्यामध्ये, फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल आणि इन्व्हर्टर हे मुख्य उपकरणांचे साहित्य आणि इतर सहायक साहित्य जसे की फोटोव्होल्टेइक कंस, संरक्षण उपकरणे आणि केबल्स, तसेच प्रकल्पासाठी स्थापनेशी संबंधित खर्च आहेत. बांधकाम.याशिवाय, वापरकर्त्यांना फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांट्सच्या देखरेखीचा खर्च देखील विचारात घेणे आवश्यक आहे. एकूण गुंतवणुकीच्या खर्चापैकी सरासरी देखभाल खर्च सुमारे 1% ते 3% आहे. एकूण खर्चामध्ये, फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सचा वाटा सुमारे 50% ते 60% आहे. वरील किमतीच्या खर्चाच्या बाबींवर आधारित, सध्याच्या घरगुती फोटोव्होल्टेइक किंमत युनिटची किंमत अंदाजे खालील तक्त्यामध्ये दर्शविल्याप्रमाणे आहे：

निवासी PV प्रणालीची अंदाजे किंमत

वेगवेगळ्या ओव्हर-प्रोव्हिजनिंग रेशोमुळे, घटक, कंस, DC केबल्स आणि इन्स्टॉलेशन फीसह सिस्टमची किंमत देखील बदलू शकते. वरील सारणीनुसार, खालील आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, वेगवेगळ्या अति-तरतुदी गुणोत्तरांची किंमत मोजली जाऊ शकते.

वेगवेगळ्या ओव्हरप्रोव्हिजनिंग रेशो अंतर्गत सिस्टम खर्च, फायदे आणि कार्यक्षमता

03

वाढीव लाभाचे विश्लेषण

-

वरील विश्लेषणावरून असे दिसून येते की वार्षिक वीजनिर्मिती आणि उत्पन्न हे ओव्हर-प्रोव्हिजनिंग रेशोच्या वाढीसह वाढणार असले तरी गुंतवणुकीचा खर्चही वाढेल. याव्यतिरिक्त, वरील सारणी दर्शविते की पेअर केल्यावर प्रणालीची कार्यक्षमता 1.1 पट अधिक आहे. म्हणून, तांत्रिक दृष्टिकोनातून, 1.1x जास्त वजन इष्टतम आहे.

तथापि, गुंतवणूकदारांच्या दृष्टीकोनातून, तांत्रिक दृष्टीकोनातून फोटोव्होल्टेइक सिस्टमच्या डिझाइनचा विचार करणे पुरेसे नाही. आर्थिक दृष्टीकोनातून गुंतवणुकीच्या उत्पन्नावर जादा वाटपाच्या परिणामाचे विश्लेषण करणे देखील आवश्यक आहे.

वरील भिन्न क्षमता गुणोत्तरांतर्गत गुंतवणुकीचा खर्च आणि वीज निर्मिती उत्पन्नानुसार, 20 वर्षांसाठी प्रणालीचा kWh खर्च आणि करपूर्व अंतर्गत परताव्याच्या दराची गणना केली जाऊ शकते.

LCOE आणि IRR वेगवेगळ्या ओव्हरप्रोव्हिजनिंग रेशो अंतर्गत

वरील आकृतीवरून लक्षात येते की, जेव्हा क्षमता वाटपाचे प्रमाण कमी असते, तेव्हा क्षमतेच्या वाटपाचे प्रमाण वाढल्याने प्रणालीची वीज निर्मिती आणि महसूल वाढतो आणि यावेळी वाढलेल्या महसुलामुळे अतिरिक्त खर्च भरून काढता येतो. वाटप. जेव्हा क्षमता गुणोत्तर खूप मोठे असते, तेव्हा जोडलेल्या भागाच्या पॉवर मर्यादेत हळूहळू वाढ होणे आणि लाइन लॉसमध्ये वाढ यासारख्या कारणांमुळे सिस्टमचा अंतर्गत परतावा दर हळूहळू कमी होतो. जेव्हा क्षमता गुणोत्तर 1.5 असते, तेव्हा सिस्टम गुंतवणुकीच्या IRR चा अंतर्गत दर हा सर्वात मोठा असतो. म्हणून, आर्थिक दृष्टिकोनातून, 1.5:1 हे या प्रणालीसाठी इष्टतम क्षमता गुणोत्तर आहे.

वरील प्रमाणेच पद्धतीद्वारे, वेगवेगळ्या क्षमतेच्या अंतर्गत प्रणालीचे इष्टतम क्षमता गुणोत्तर अर्थव्यवस्थेच्या दृष्टीकोनातून मोजले जाते आणि त्याचे परिणाम खालीलप्रमाणे आहेत:

04

उपसंहार

-

शेंडोंगच्या सौर संसाधन डेटाचा वापर करून, वेगवेगळ्या क्षमतेच्या गुणोत्तरांच्या परिस्थितीत, हरवल्यानंतर इन्व्हर्टरपर्यंत पोहोचणाऱ्या फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल आउटपुटची शक्ती मोजली जाते. जेव्हा क्षमता गुणोत्तर 1.1 असते, तेव्हा प्रणालीचे नुकसान सर्वात कमी असते आणि यावेळी घटक वापरण्याचा दर सर्वात जास्त असतो. तथापि, आर्थिक दृष्टिकोनातून, जेव्हा क्षमता गुणोत्तर 1.5 असते, तेव्हा फोटोव्होल्टेइक प्रकल्पांचा महसूल सर्वात जास्त असतो. . फोटोव्होल्टेईक प्रणालीची रचना करताना, केवळ तांत्रिक घटकांच्या अंतर्गत घटकांच्या वापराचा दरच विचारात घेतला जात नाही तर प्रकल्प डिझाइनसाठी अर्थव्यवस्था देखील महत्त्वाची आहे.आर्थिक गणनेद्वारे, 8kW प्रणाली 1.3 ही अति-तरतुदीत असताना सर्वात किफायतशीर असते, 10kW प्रणाली 1.2 ही अति-तरतुदीत असताना सर्वात किफायतशीर असते, आणि 15kW प्रणाली 1.2 अति-तरतुदीत असताना सर्वात किफायतशीर असते. .

जेव्हा हीच पद्धत उद्योग आणि व्यापारातील क्षमता गुणोत्तराच्या आर्थिक गणनेसाठी वापरली जाते, तेव्हा प्रणालीच्या प्रति वॅटची किंमत कमी केल्यामुळे, आर्थिकदृष्ट्या इष्टतम क्षमता गुणोत्तर जास्त असेल. याव्यतिरिक्त, बाजाराच्या कारणांमुळे, फोटोव्होल्टेइक सिस्टमची किंमत देखील मोठ्या प्रमाणात बदलेल, जे इष्टतम क्षमतेच्या गुणोत्तराच्या गणनावर देखील मोठ्या प्रमाणात परिणाम करेल. विविध देशांनी फोटोव्होल्टेइक सिस्टीमच्या डिझाईन क्षमतेच्या गुणोत्तरावर निर्बंध का जारी केले याचे हे मूलभूत कारण आहे.