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戶用電站如何應(yīng)用8kW單相逆變器使用戶收益最大化

2018-03-14 16:24:04 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
國內(nèi)分布式新增并網(wǎng)占比從2015年的9%到2017年的36%,新增分布式裝機量從2015年1.39GW到2017年的19.44GW,三年近14倍的增長,其中戶用裝

國內(nèi)分布式新增并網(wǎng)占比從2015年的9%到2017年的36%,新增分布式裝機量從2015年1.39GW到2017年的19.44GW,三年近14倍的增長,其中戶用裝機從2015年2萬套到2017年的逾50萬套,三年超25倍爆發(fā)式增長,分布式光伏市場既是藍海,又是充滿挑戰(zhàn)的紅海。

隨著國家明確光伏發(fā)電補貼執(zhí)行退坡機制,如何確保投資商電站收益率和業(yè)主收益率,戶用光伏系統(tǒng)裝機容量在條件允許范圍內(nèi)越來越大的趨勢逐漸明顯。

相關(guān)政策規(guī)定:單相并網(wǎng)電站一般不超過8kW,否則需要采用三相并網(wǎng)。且國內(nèi)某些農(nóng)村地區(qū)不具備三相電使用權(quán),在項目審批時候只能選擇單相(三相電必須要繳納上萬元的建設(shè)費用)。

在安裝8kW電站時,有些廠家推薦客戶采用5kW+3kW或 4kW+4kW兩臺逆變器的方案。本文從建造成本、發(fā)電效益、系統(tǒng)損耗、監(jiān)控運維等各方面來進行綜合對比,為什么8kW單相逆變器會成為戶用光伏系統(tǒng)的首選。

首先以5kW+3kW逆變器設(shè)計的光伏系統(tǒng)和單臺8kW逆變器設(shè)計的光伏系統(tǒng)進行對比

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圖1  2臺 VS 1臺

系統(tǒng)選用的300Wp組件技術(shù)參數(shù)如下:

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圖2  300W組件參數(shù)

傳統(tǒng)做法:5kW+3kW模式,需要兩臺逆變器,其中3kW的機器接一串共10塊組件, 5kW的機器接兩串,每串接10塊組件。

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圖3 3kW+5kW逆變器的系統(tǒng)設(shè)計原理圖

錦浪8kW解決方案:采用錦浪8kW單相GCI-1P8K-4G,有3路MPPT,30塊組件分3串接入逆變器:

MPPT1:10塊一串,1串接入

MPPT2:10塊一串,1串接入

MPPT3:10塊一串,1串接入

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圖4 單臺8kW逆變器的系統(tǒng)設(shè)計原理圖

錦浪8kW單相GCI-1P8K-4G電氣參數(shù):

表1 GCI-1P8K-4G電氣參數(shù)表

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優(yōu)勢一   單臺8kW安裝更簡單,更美觀

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圖5 系統(tǒng)安裝流程比較圖

由上圖可知:采用單臺8kW逆變器配置的系統(tǒng),安裝過程更為簡單,快捷。

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不難看出:采用單臺8kW逆變器配置的系統(tǒng),安裝空間更小!PVC管和交流線纜更省!整體更美觀!

優(yōu)勢二  單臺8kW建造成本更低

如下成本核算對比表:一套8kW系統(tǒng)如果采用5kW+3kW或者 4kW+4kW的模式逆變器,系統(tǒng)建造成本估算在57400左右,而采用單臺GCI-1P8K-4G單相逆變器,系統(tǒng)建造成本估算在56635左右。一套系統(tǒng)大約可以節(jié)省750元的成本。

表2  建造成本比較表

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注:上述設(shè)備價格為參考價格,實際購買中按照所選品牌和規(guī)格的不同會有部分出入,且未包含人工和其它成本。

表3  監(jiān)控成本比較表

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在監(jiān)控成本上,單臺8kW逆變器使用一個監(jiān)控棒,一份流量套餐。因此整體監(jiān)控成本是使用3kW+5kW逆變器的一半。總之,單臺8kW逆變器的建造成本至少節(jié)省750元,25年總監(jiān)控成本要節(jié)省1650元。

優(yōu)勢三  單臺8kW的系統(tǒng)發(fā)電效益更高

01發(fā)電量估算

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圖6  浙江地區(qū)日照時數(shù)表

裝機容量9kW,PR=80%,浙江地區(qū)的光照按照全年每天3.6小時計算,(參照——全國各省峰值日照時數(shù)),全年發(fā)電估計時間為1326小時,預估該項目首年發(fā)電量10512度。首年衰減為2.5%,25年末最低功率為80%。

表4 系統(tǒng)發(fā)電評估表

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注:10年累計發(fā)電量9.9萬度電,25年累計發(fā)電量超過23萬度電。

02系統(tǒng)損耗對比

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圖6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對比圖

如上圖兩種配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu),兩者直流端接線相同,交流側(cè)3kW+5kW逆變器比單臺8kW逆變器多一路交流配線。若交流側(cè)按照1%的損耗來計算,則系統(tǒng)損耗情況如下表所示

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表5  不同逆變器光伏系統(tǒng)的配置表比較

由上述配置知:采用3kW+5kW逆變器所配置的光伏系統(tǒng),系統(tǒng)損耗為2%,采用一臺8kW逆變器所配置的光伏系統(tǒng),其系統(tǒng)損耗為1%。25年發(fā)電量損失為237639.3 X 1% =2376.393度電(表4,發(fā)電量估計),若考慮到不同逆變器的轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)故障率,采用單臺8kW逆變器配置的系統(tǒng)25年可多發(fā)近2800度電,因此采用一臺8kW逆變器所配置的光伏系統(tǒng)發(fā)電效率更高。

結(jié)合優(yōu)勢二、優(yōu)勢三:  8kW光伏系統(tǒng)采用單臺8kW逆變器設(shè)計,25年額外收益為:

W = 建造成本收益+監(jiān)控成本收益+額外發(fā)電收益= 750  +  1650  +  2800*0.8(每度電按0.8元計算)= 4640元

對于投資商和安裝商來說,這樣的戶用型電站無論是容量上還是數(shù)量上都更大,因此對比收益也就更大。假設(shè)是100戶單臺8kW逆變器設(shè)計的系統(tǒng),25年額外收益至少46萬元。

優(yōu)勢四  單臺8kW監(jiān)控運維更方便

使用2臺逆變器,很多非專業(yè)用戶不了解發(fā)電數(shù)據(jù)如何相加,也就不知道具體的發(fā)電量到底是多少,當然監(jiān)控商可以將兩臺逆變器發(fā)電上報數(shù)據(jù)整合到一個頁面上,但對于各逆變器的直流輸入電壓、電流;交流輸出電壓、電流;系統(tǒng)故障預警等信息則需要分別在兩個不同的頁面上進行觀看,這樣在后期難以進行系統(tǒng)維護、信息統(tǒng)計和故障分析。

使用一臺GCI-1P8K-4G逆變器的話,各個數(shù)據(jù)都能在一個頁面上顯示,清晰易懂。

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圖7 監(jiān)控優(yōu)勢比較圖

優(yōu)勢五  單臺8kW的系統(tǒng)可靠性更高

8kW的光伏系統(tǒng)若采用兩臺逆變器,則組件、直流線纜、逆變器、交流線纜組成兩個獨立的系統(tǒng),并通過后面配電箱匯總并入電網(wǎng)。因此在系統(tǒng)故障分析時要看成兩個獨立的系統(tǒng)。

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圖8  采用3kW+5kW逆變器所配置的光伏系統(tǒng)圖

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圖9  采用一臺8kW逆變器所配置的光伏系統(tǒng)圖

由上圖可知,采用3kW+5kW逆變器的光伏系統(tǒng),當某一個分支光伏系統(tǒng)發(fā)生故障時,會影響到整個光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如,如果其中一個系統(tǒng)產(chǎn)生漏電流故障,則系統(tǒng)漏電流保護器動作,會使兩個分支光伏系統(tǒng)均斷開電網(wǎng);或者某一個系統(tǒng)產(chǎn)生輸入過壓故障,則系統(tǒng)微型斷路器動作,也會使整個光伏系統(tǒng)斷開電網(wǎng)。從而影響正常系統(tǒng)的可靠運行。

因此,采用單臺8kW逆變器設(shè)計的光伏系統(tǒng)的可靠性比采用3kW+5kW逆變器設(shè)計的光伏系統(tǒng)高1倍。

結(jié)論

在安裝8kW系統(tǒng)時,使用一臺8kW單相逆變器相比傳統(tǒng)方法的 5kW+3kW 或 4kW+4kW模式,在前期建造成本,后期收益、監(jiān)控運維,以及發(fā)電量收益上,有著很大的優(yōu)勢。

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責任編輯:蔣桂云

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