Sursa: solarpowerworldonline
De când sistemele de 1.500 V montate la sol au fost menționate în Codul Electric Național din 2017, producătorii au lucrat din greu la panouri solare, invertoare și 1.500-V, cu toate acestea. Echipamentele solare de înaltă tensiune permit instalatorilor să condenseze sistemele în același timp obținând aceeași putere de putere.
Secțiunea 690.7 din NEC din 2017 a stabilit pentru prima dată că sistemele de montaj la sol pot avea o tensiune maximă de 1.500 V. Sistemele mari pe scară utilă au început deja trecerea la 1.500 volți în anii anteriori acestui cod din cauza cerințelor standard diferite, dar codul actualizat deschide posibilitatea de 1.500 de volți pentru proiecte de scară mai mică de utilitate și invertoarele de înaltă tensiune care se potrivesc bine acelei piețe.
„Foaia de parcurs internațională pentru tehnologie fotovoltaică (2017) pentru tehnologie fotovoltaică (2017) a evidențiat tendința de creștere a tensiunii sistemului de la 1.000 volți la 1.500 volți. Studiul a constatat că, începând cu 2020, piața de 1.500 V va fi mai mare de 30% și că tensiunea va atinge o cotă de piață mai mare de 50% începând cu 2025.
Ce este sistemul solar de 1.500 volți
O creștere de 500 de volți permite contractanților să condenseze sistemele, deoarece fiecare invertor poate procesa mai multă energie. Mai multe panouri pot fi conectate în serie pentru a face șiruri mai lungi. Mai puține fire sunt necesare. Mai puține invertoare sunt necesare pentru că pot accepta mai multă putere. Însă un sistem de 1.500 V poate funcționa numai dacă toate componentele funcționează la 1.500 V.
Cei mai mulți producători de panouri solare au început să își actualizeze panourile utilizate în proiectele la scară de utilități la 1.500 V. Jeff Juger, directorul dezvoltării de afaceri pentru JinkoSolar, a explicat că instalatorii solari vor avea în continuare același număr de panouri totale pentru a atinge puterea dorită într-un număr de 1.500 -VV, doar mai puține șiruri de panouri. De exemplu, dacă tensiunea unui modul în circuit deschis (Voc) este de 45 VCC, atunci un sistem de 1.000 V permite 22 de module (1.000 / 45) într-un șir, în timp ce un sistem de 1.500 V permite 33 de module (1.500 / 45) într-un şir.
Costul modulelor de 1.500 V este în esență același cu panourile de joasă tensiune, deși în producție sunt utilizate materiale ușor diferite. Juger a spus că singura problemă cu aceste panouri actualizate este oportunitatea crescută de degradare potențială indusă sau PID.
"Tensiunea înaltă poate crea riscul de PID, unde ioni migrează de la celule spre cadrul modulului, ceea ce duce la scurgeri de curent", a spus Juger. "Jinko a fost primul care a oferit un modul fără PID încadrat și nu a avut probleme cu PID în modulele sale de 1.500 V."
Costurile curente curente
Sistemele cu tensiune mai mare sunt mai ieftine, deoarece sunt necesare mai puține materiale, de la lucruri mari, cum ar fi invertoarele, până la lucruri mici, precum firele și deconectările. Acest lucru se datorează faptului că curentul, care este invers proporțional cu tensiunea, va scădea odată cu creșterea tensiunilor. Dimensiunile conductorului pot scădea, deoarece curentul este mai mic, iar costurile scad odată cu dimensiunea conductorului.
„Adagiul pe care îl avem aici este costul actual al driverelor”, a spus Eric Every, manager de produs la Yaskawa - Solectria Solar. „Cu cât îți crezi tensiunea, cu atât este mai puțin materialul de marfă real pe care trebuie să-l achiziționezi.”
Fiecare spus, urcând de la un sistem de 1.000 V la 1.500 V înseamnă doar a face izolarea sârmei un pic mai mare, în timp ce coborârea în tensiune și curent necesită mai mult material de cupru real în fire. Folosirea mai multului cupru este costisitoare în cazul proiectelor cu mai mulți megawati, astfel încât utilizarea mai puțin cupru cu sisteme de 1.500 V este o opțiune binevenită pentru dezvoltatorii și instalatorii solari pe scară largă.
Sisteme mari, câștiguri mari
Economiile de costuri de 1.500 V sunt cele mai mari atunci când sunt implementate la scară largă. De aceea, invertoarele centrale de 1.500 V au devenit alegerea dominantă și practic exclusivă pentru noile instalații de scară largă de utilități din Statele Unite, în timp ce invertoarele de sfoară de 1.500 V V intră acum pe piață pentru a deservi proiecte de utilități mai mici.
„Cu această schimbare la 1.500 de volți, veți obține invertoare mai puternice”, a declarat Carlos Lezana, marketing și comunicații pentru solar pentru Ingeteam, care produce atât invertoare cât și centrale. „Dacă dezvoltați [o centrală de 100 MW] cu un invertor central de 1.500 V, veți avea nevoie de mai puține unități [și] mai puține invertoare decât dacă o faceți cu invertoare de 1.000 V."
Mai puține invertoare centrale înseamnă mai puțină forță de muncă și mai puține cutii combinate necesare pentru consolidarea firelor în aceste instalații de înaltă tensiune. Mai puține invertoare înseamnă, de asemenea, mai puțini tehnicieni necesari pentru remedierea problemelor după punerea în funcțiune.
"Când aveți mai puține invertoare, atunci toate aceste costuri, acele forțe de muncă, sunt reduse", a spus Lezana.
Deși trecerea la 1.500 de volți aduce multe avantaje, există și dezavantaje. Mai multă tensiune care trece prin mai puține invertoare centrale înseamnă o pierdere de putere mai mare dacă un invertor eșue.
„Evident, dacă aveți mai puține invertoare, se datorează faptului că fiecare dintre ei gestionează mai multă putere, deci dacă unul coboară, atunci pierdeți mai multă putere”, a spus Lezana. „Toți producătorii de invertoare fotovoltaice au o rată de eșec. Trebuie să vă asigurați că furnizorii dvs., sau compania care se ocupă de operațiuni și întreținere, va fi foarte rapid în răspuns, pentru că doriți ca centrala dvs. să funcționeze la putere maximă, la fel de mulți ore cât posibil. "
Introduceți invertoare de 1.500 V
Invertoarele de coardă de 1.500 V au intrat pe piața pe scala de utilități acum aproximativ un an, dar au mai mult sens pentru proiecte solare mai mici și comunitare.
De exemplu, cu o centrală electrică de 20 MW, EPC-urile ar putea utiliza cinci sau șase invertoare centrale de 1.500 V sau sute de invertoare cu sânge de 1.500 V. Alegerea s-ar reduce la costurile generale și la serviceabilitate, dar este clar că proiectele mari la scară de utilități ar putea să rămână în continuare cu invertoarele centrale.
„Dacă efectuați 100 MW, nu sunt sigur că are sens să folosiți invertoare cu fir”, a spus fiecare. „Vom licita un proiect pe acesta, dar probabil clientul va alege centralele, deoarece va putea avea această granularitate.”
Funcționarea invertoarelor de șir în general face ca invertoarele de 1.500 V să fie o opțiune atractivă pentru sisteme de scară mai mică.
Dacă eșuează, o singură șir este afectată și poate fi schimbată cu ușurință pentru o nouă unitate fără prea multă întârziere. Invertoarele centrale sunt încă mai ieftine decât șirul în termeni de cenți pe watt în proiecte mari la scară de utilități, dar șirul poate câștiga pentru o mai ușoară utilizare, mai ales când tensiunea mai mare crește mizele.
„Recuperarea este mult mai rapidă pe șir. Pur și simplu faceți o simplă înlocuire cu unități de rezervă care ar putea fi pe site. O înlocuire poate fi făcută în jumătate de oră, deci este o recuperare rapidă ”, a spus Ed Heacox, directorul general al CPS America.
Solectria a ales să se apropie de piața de 1.500 V cu doar invertoare cu șir din cauza acestui fapt. Compania consideră că invertorul său central de 1.000 V este un produs vechi - nu îl recomandă pentru proiecte noi.
„Când am decis să producem un produs de 1.500 V, am spus:„ Hei, vom avea un moment foarte greu cu această problemă O&M dacă mergem cu un invertor central. Tuturor clienților noștri le place foarte mult capacitatea de funcționare a acelui invertor de șir, să facem doar asta ”, a spus fiecare.
Wood Mackenzie Power & Renewables „Global PV Inverter și MLPE Landscape: H1 2018” a constatat că transferurile cu invertor cu trei faze au crescut cu 59% de la an la an și au depășit transferurile cu invertor central cu aproape 7 GW din 2015 până în 2017. S-a constatat că în 2018 a fost începutul adoptării sporite a invertoarelor de sfoară în Statele Unite, din cauza modelelor noi de 1.500 V V inverter.
„Constatăm că un procent mai mare din proiectele pe care clienții noștri le realizează le pun în aplicare cu o topologie a invertorului de șir, spre deosebire de invertoarele centrale. Și în fiecare an acel procent pare să crească ”, a spus fiecare.
Solectria s-a concentrat în mod tradițional pe proiecte C&I cuprinse între 100 kW și 20 MW, cele mai multe dintre ele fiind pe acoperișuri comerciale de 1 până la 5 MW sau mici proiecte montate la sol. Noul său convertor cu coarde de 1.500 V, care va începe să fie livrat în decembrie 2018, va viza partea „I” a C&I - proiecte industriale, conectate la distribuție, solare comunitare, de tip achiziții corporative.
„Dacă este o comparație între 1.500-V și 1.000-V [invertoare cu șir], economiile de costuri sunt reale pentru 1.500 de volți”, a spus fiecare. Costul mai scăzut de creștere care rezultă din mai puțin forță de muncă pe teren, mai puține terminări și mai puțină cablu poate ajuta instalatorii să câștige mai multe oferte.
„Obțineți un cost mai bun pe watt în modulele dvs., obțineți un cost mai bun pe watt atunci când priviți conducta și firul din sistem”, a spus fiecare.
Pericol! Voltaj mare
Creșterea tensiunii înseamnă consecințe sporite pentru siguranță pentru lucrători dacă ceva nu merge bine. Dar Heacox are încredere în codurile și standardele industriei.
„Standardele și reglementările țin cont de tensiuni mai mari, deci, teoretic, nu ar trebui să existe riscuri de siguranță crescute legate de asta”, a spus Heacox. „De fapt, am încredere în asta. Oamenii știu că mai multă energie este mai riscantă. ”
John Drummond, inginer de aplicații CPS America, adaugă că instalatorii trebuie să fie siguri că vor folosi echipamente de 1.500 V, de la izolarea sârmei la voltmetre și peste tot. Instalatorii trebuie să-și amintească, de asemenea, că spațiile de lucru sunt diferite pentru proiectele de 1.500 V.
„Distanțele tipice de spațiu de lucru pentru 600 și 1.000 volți nu se aplică la 1.500 volți. Trebuie să utilizați garduri mai înalte, să păstrați lucrurile distanțate mai departe, să adăugați un plus de iluminat, chestii de genul acesta ”, a spus fiecare.
Deși Drummond și Heacox cred că tehnologia 1.500 V este sigură, ea este totuși legată de sol. Drummond a spus că prevede un viitor în care sistemele de 1.500 V pot urca și pe acoperișuri, dar ar necesita acceptarea industriei.
„Într-adevăr devreme… aceste tipuri de aplicații erau„ în spatele gardului ”și cred că la fel cum am trecut de la 600 la 1.000 de volți, este același tip de ezitare să trecem la 1.500 de volți pentru toate aplicațiile”, a spus Drummond.
Fiecare nu vede că 1.500 de volți au fost permise vreodată pe acoperișurile rezidențiale din cauza problemelor de siguranță, dar a spus că solarul de pe acoperișul comercial de 1.500 V ar putea fi o posibilitate viitoare. Cu toate acestea, șirurile lungi care vin cu 1.500 de volți ar fi limitate atunci când proiectăm configurații de tip rooftop. A pune 26 - 28 de panouri în linie dreaptă nu este întotdeauna ușor.
„În sistemele de acoperiș de 1.000 V V ... obțineți un pic mai multă flexibilitate cu modul în care vă puneți acoperișurile, deoarece șirurile dvs. sunt mai scurte. Trebuie să alergi încă câteva fire, dar cel puțin poți împacheta acoperișul ceva mai bine ”, a spus fiecare.
Sistemele solare de înaltă tensiune aduc flexibilitate și economii de cost instalatorilor solari, iar opțiunile vor continua să se extindă pe măsură ce echipamente solare inovatoare de 1.500 V vor intra pe piață.
