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戶(hù)用電站如何應(yīng)用8kW單相逆變器使用戶(hù)收益最大化(附收益對(duì)比明細(xì))
日期:2018-03-12   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:wangke 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:國(guó)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(jī)量從2015年1.39GW到2017年的19.44GW,三年近14倍的增長(zhǎng),其中戶(hù)用裝機(jī)從2015年2萬(wàn)套到2017年的逾50萬(wàn)套,三年超25倍爆發(fā)式增長(zhǎng),分布式光伏市場(chǎng)既是藍(lán)海,又是充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的紅海。

隨著國(guó)家明確光伏發(fā)電補(bǔ)貼執(zhí)行退坡機(jī)制,如何確保投資商電站收益率和業(yè)主收益率,戶(hù)用光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量在條件允許范圍內(nèi)越來(lái)越大的趨勢(shì)逐漸明顯。

相關(guān)政策規(guī)定:?jiǎn)蜗嗖⒕W(wǎng)電站一般不超過(guò)8kW,否則需要采用三相并網(wǎng)。且國(guó)內(nèi)某些農(nóng)村地區(qū)不具備三相電使用權(quán),在項(xiàng)目審批時(shí)候只能選擇單相(三相電必須要繳納上萬(wàn)元的建設(shè)費(fèi)用)。
在安裝8kW電站時(shí),有些廠家推薦客戶(hù)采用5kW+3kW或 4kW+4kW兩臺(tái)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(yùn)維等各方面來(lái)進(jìn)行綜合對(duì)比,為什么8kW單相逆變器會(huì)成為戶(hù)用光伏系統(tǒng)的首選。

首先以5kW+3kW逆變器設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)和單臺(tái)8kW逆變器設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比
 
 圖1  2臺(tái) VS 1臺(tái)

系統(tǒng)選用的300Wp組件技術(shù)參數(shù)如下:
  

圖2  300W組件參數(shù)
 
傳統(tǒng)做法:5kW+3kW模式,需要兩臺(tái)逆變器,其中3kW的機(jī)器接一串共10塊組件, 5kW的機(jī)器接兩串,每串接10塊組件。
 

圖3 3kW+5kW逆變器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)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
  

圖4 單臺(tái)8kW逆變器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)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
 
優(yōu)勢(shì)一   單臺(tái)8kW安裝更簡(jiǎn)單,更美觀
 
 
 圖5 系統(tǒng)安裝流程比較圖
 
由上圖可知:采用單臺(tái)8kW逆變器配置的系統(tǒng),安裝過(guò)程更為簡(jiǎn)單,快捷。
  

不難看出:采用單臺(tái)8kW逆變器配置的系統(tǒng),安裝空間更??!PVC管和交流線纜更??!整體更美觀! 
 
優(yōu)勢(shì)二  單臺(tái)8kW建造成本更低
 
如下成本核算對(duì)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(tái)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
 
  
>>>>注:上述設(shè)備價(jià)格為參考價(jià)格,實(shí)際購(gòu)買(mǎi)中按照所選品牌和規(guī)格的不同會(huì)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
 
>>>>在監(jiān)控成本上,單臺(tái)8kW逆變器使用一個(gè)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??傊?,單臺(tái)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(shì)三  單臺(tái)8kW的系統(tǒng)發(fā)電效益更高

01發(fā)電量估算
 
  
圖6  浙江地區(qū)日照時(shí)數(shù)表
 
裝機(jī)容量9kW,PR=80%,浙江地區(qū)的光照按照全年每天3.6小時(shí)計(jì)算,(參照——全國(guó)各省峰值日照時(shí)數(shù)),全年發(fā)電估計(jì)時(shí)間為1326小時(shí),預(yù)估該項(xiàng)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(píng)估表
 
>>>注:10年累計(jì)發(fā)電量9.9萬(wàn)度電,25年累計(jì)發(fā)電量超過(guò)23萬(wàn)度電。

02系統(tǒng)損耗對(duì)比
   

圖6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)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(tái)8kW逆變器多一路交流配線。若交流側(cè)按照1%的損耗來(lái)計(jì)算,則系統(tǒng)損耗情況如下表所示
 
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(tái)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(jì)),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(tái)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(tái)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(shì)二、優(yōu)勢(shì)三:  8kW光伏系統(tǒng)采用單臺(tái)8kW逆變器設(shè)計(jì),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(jì)算)= 4640元
 
對(duì)于投資商和安裝商來(lái)說(shuō),這樣的戶(hù)用型電站無(wú)論是容量上還是數(shù)量上都更大,因此對(duì)比收益也就更大。假設(shè)是100戶(hù)單臺(tái)8kW逆變器設(shè)計(jì)的系統(tǒng),25年額外收益至少46萬(wàn)元。
 
優(yōu)勢(shì)四  單臺(tái)8kW監(jiān)控運(yùn)維更方便

使用2臺(tái)逆變器,很多非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)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(dāng)然監(jiān)控商可以將兩臺(tái)逆變器發(fā)電上報(bào)數(shù)據(jù)整合到一個(gè)頁(yè)面上,但對(duì)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(yù)警等信息則需要分別在兩個(gè)不同的頁(yè)面上進(jìn)行觀看,這樣在后期難以進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)、信息統(tǒng)計(jì)和故障分析。
使用一臺(tái)GCI-1P8K-4G逆變器的話,各個(gè)數(shù)據(jù)都能在一個(gè)頁(yè)面上顯示,清晰易懂。
 
 
   
圖7 監(jiān)控優(yōu)勢(shì)比較圖
  
優(yōu)勢(shì)五  單臺(tái)8kW的系統(tǒng)可靠性更高
 
8kW的光伏系統(tǒng)若采用兩臺(tái)逆變器,則組件、直流線纜、逆變器、交流線纜組成兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),并通過(guò)后面配電箱匯總并入電網(wǎng)。因此在系統(tǒng)故障分析時(shí)要看成兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。

    
圖8  采用3kW+5kW逆變器所配置的光伏系統(tǒng)圖
 
  
圖9  采用一臺(tái)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(dāng)某一個(gè)分支光伏系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),會(huì)影響到整個(gè)光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如,如果其中一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生漏電流故障,則系統(tǒng)漏電流保護(hù)器動(dòng)作,會(huì)使兩個(gè)分支光伏系統(tǒng)均斷開(kāi)電網(wǎng);或者某一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生輸入過(guò)壓故障,則系統(tǒng)微型斷路器動(dòng)作,也會(huì)使整個(gè)光伏系統(tǒng)斷開(kāi)電網(wǎng)。從而影響正常系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
因此,采用單臺(tái)8kW逆變器設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)的可靠性比采用3kW+5kW逆變器設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)高1倍。
 
結(jié)論

在安裝8kW系統(tǒng)時(shí),使用一臺(tái)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(yùn)維,以及發(fā)電量收益上,有著很大的優(yōu)勢(shì)。
 
原標(biāo)題:戶(hù)用電站如何應(yīng)用8kW單相逆變器使用戶(hù)收益最大化(附收益對(duì)比明細(xì))
 
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