ในการออกแบบระบบสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ อัตราส่วนของกำลังการผลิตติดตั้งของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ต่อความจุพิกัดของอินเวอร์เตอร์คืออัตราส่วนพลังงาน DC/AC
ซึ่งเป็นพารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญมาก ใน “มาตรฐานประสิทธิภาพระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์” ที่ออกเมื่อปี 2555 อัตราส่วนความจุได้รับการออกแบบตาม 1:1 แต่เนื่องจากอิทธิพลของสภาพแสงและอุณหภูมิ ทำให้โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ไม่สามารถเข้าถึง กำลังไฟที่กำหนดเป็นส่วนใหญ่ และโดยพื้นฐานแล้วอินเวอร์เตอร์ทั้งหมดทำงานที่ความจุน้อยกว่าเต็ม และส่วนใหญ่อยู่ในขั้นตอนของการสูญเสียความจุ
ในมาตรฐานที่เผยแพร่เมื่อปลายเดือนตุลาคม 2563 อัตราส่วนกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการเปิดเสรีอย่างสมบูรณ์ และอัตราส่วนสูงสุดของส่วนประกอบและอินเวอร์เตอร์อยู่ที่ 1.8:1 มาตรฐานใหม่นี้จะเพิ่มความต้องการส่วนประกอบและอินเวอร์เตอร์ภายในประเทศอย่างมาก สามารถลดต้นทุนค่าไฟฟ้าและเร่งการมาถึงของยุคแห่งความเท่าเทียมกันของเซลล์แสงอาทิตย์
บทความนี้จะยกตัวอย่างระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจายในซานตง และวิเคราะห์จากมุมมองของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตที่แท้จริงของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ สัดส่วนของการสูญเสียที่เกิดจากการจัดสรรมากเกินไป และเศรษฐกิจ
01
แนวโน้มการจัดเตรียมแผงโซลาร์เซลล์มากเกินไป
-
ปัจจุบัน ค่าเฉลี่ยการจัดสรรโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในโลกมากเกินไปอยู่ระหว่าง 120% ถึง 140% สาเหตุหลักสำหรับการจัดสรรมากเกินไปก็คือโมดูล PV ไม่สามารถเข้าถึงกำลังไฟฟ้าสูงสุดในอุดมคติระหว่างการทำงานจริง ปัจจัยที่มีอิทธิพล ได้แก่：
1) ความเข้มของรังสีไม่เพียงพอ (ฤดูหนาว)
2) อุณหภูมิแวดล้อม
3) การปิดกั้นสิ่งสกปรกและฝุ่น
4) การวางแนวโมดูลแสงอาทิตย์ไม่เหมาะสมตลอดทั้งวัน (วงเล็บติดตามมีค่าน้อยกว่า)
5) การลดทอนโมดูลแสงอาทิตย์: 3% ในปีแรก 0.7% ต่อปีหลังจากนั้น
6) การสูญเสียการจับคู่ภายในและระหว่างสายของโมดูลแสงอาทิตย์
กราฟการผลิตไฟฟ้ารายวันที่มีอัตราส่วนการจัดสรรส่วนเกินที่แตกต่างกัน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อัตราส่วนการจัดสรรส่วนเกินของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น
นอกเหนือจากสาเหตุของการสูญเสียระบบแล้ว ราคาส่วนประกอบที่ลดลงเพิ่มเติมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และการปรับปรุงเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์ยังส่งผลให้จำนวนสายที่สามารถเชื่อมต่อเพิ่มขึ้น ทำให้การจัดเตรียมส่วนเกินประหยัดมากขึ้นเรื่อยๆ นอกจากนี้ การจัดเตรียมส่วนประกอบมากเกินไปยังสามารถลดต้นทุนค่าไฟฟ้าได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงอัตราผลตอบแทนภายในของโครงการ ดังนั้นความสามารถในการป้องกันความเสี่ยงของการลงทุนโครงการจึงเพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กำลังสูงยังกลายเป็นเทรนด์หลักในการพัฒนาอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในขั้นตอนนี้ ซึ่งเพิ่มความเป็นไปได้ในการจัดสรรส่วนประกอบมากเกินไป และเพิ่มกำลังการผลิตติดตั้งไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในครัวเรือน
จากปัจจัยข้างต้น การจัดสรรส่วนเกินกลายเป็นเทรนด์ของการออกแบบโครงการไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
02
การวิเคราะห์การผลิตไฟฟ้าและต้นทุน
-
ยกตัวอย่างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในครัวเรือนขนาด 6kW ที่เจ้าของลงทุน โดยเลือกโมดูล LONGi 540W ซึ่งใช้กันทั่วไปในตลาดแบบกระจาย คาดว่าสามารถผลิตไฟฟ้าได้เฉลี่ย 20 kWh ต่อวัน และกำลังการผลิตไฟฟ้าต่อปีอยู่ที่ประมาณ 7,300 kWh
ตามพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของส่วนประกอบ กระแสไฟฟ้าในการทำงานของจุดทำงานสูงสุดคือ 13A เลือกอินเวอร์เตอร์กระแสหลัก GoodWe GW6000-DNS-30 ในท้องตลาด กระแสอินพุตสูงสุดของอินเวอร์เตอร์นี้คือ 16A ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับตลาดปัจจุบันได้ ส่วนประกอบกระแสสูง ด้วยการใช้ค่าเฉลี่ย 30 ปีของการแผ่รังสีรวมต่อปีของทรัพยากรแสงในเมืองเอี้ยนไถ มณฑลซานตงเป็นข้อมูลอ้างอิง จึงได้วิเคราะห์ระบบต่างๆ ที่มีอัตราส่วนเกินสัดส่วนที่แตกต่างกัน
2.1 ประสิทธิภาพของระบบ
ในอีกด้านหนึ่ง การจัดเตรียมมากเกินไปจะเพิ่มการผลิตไฟฟ้า แต่ในทางกลับกัน เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของจำนวนโมดูลแสงอาทิตย์บนฝั่ง DC การสูญเสียที่ตรงกันของโมดูลแสงอาทิตย์ในสตริงแสงอาทิตย์ และการสูญเสียของ เพิ่มสาย DC จึงมีอัตราส่วนความจุที่เหมาะสม เพิ่มประสิทธิภาพของระบบให้สูงสุด หลังจากการจำลอง PVsyst สามารถรับประสิทธิภาพของระบบภายใต้อัตราส่วนความจุที่แตกต่างกันของระบบ 6kVA ได้ ดังที่แสดงในตารางด้านล่าง เมื่ออัตราส่วนกำลังการผลิตอยู่ที่ประมาณ 1.1 ประสิทธิภาพของระบบจะถึงระดับสูงสุด ซึ่งหมายความว่าอัตราการใช้ส่วนประกอบต่างๆ จะสูงที่สุดในขณะนี้
ประสิทธิภาพของระบบและการผลิตไฟฟ้าต่อปีด้วยอัตราส่วนกำลังการผลิตที่แตกต่างกัน
2.2 การผลิตไฟฟ้าและรายได้
จากประสิทธิภาพของระบบภายใต้อัตราส่วนการจัดสรรทรัพยากรส่วนเกินที่แตกต่างกันและอัตราการสลายตัวตามทฤษฎีของโมดูลในช่วง 20 ปี ทำให้สามารถรับการผลิตไฟฟ้าต่อปีภายใต้อัตราส่วนการจัดสรรกำลังการผลิตที่แตกต่างกันได้ จากราคาไฟฟ้าบนโครงข่ายที่ 0.395 หยวน/kWh (ราคาไฟฟ้ามาตรฐานสำหรับถ่านหินกำจัดซัลเฟอร์ไรซ์ในซานตง) จะมีการคำนวณรายได้จากการขายไฟฟ้าต่อปี ผลการคำนวณแสดงไว้ในตารางด้านบน
2.3 การวิเคราะห์ต้นทุน
ต้นทุนคือสิ่งที่ผู้ใช้โครงการไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในครัวเรือนกังวลมากขึ้น ในจำนวนนี้ โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์เป็นวัสดุอุปกรณ์หลัก และวัสดุเสริมอื่นๆ เช่น ขายึดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ อุปกรณ์ป้องกัน และสายเคเบิล ตลอดจนต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งสำหรับโครงการ การก่อสร้าง นอกจากนี้ ผู้ใช้ยังต้องคำนึงถึงต้นทุนในการบำรุงรักษาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ด้วย ค่าบำรุงรักษาโดยเฉลี่ยคิดเป็นประมาณ 1% ถึง 3% ของต้นทุนการลงทุนทั้งหมด ในต้นทุนทั้งหมด โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มีสัดส่วนประมาณ 50% ถึง 60% จากรายการค่าใช้จ่ายต้นทุนข้างต้น ราคาต่อหน่วยต้นทุนไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในครัวเรือนในปัจจุบันจะมีค่าโดยประมาณดังแสดงในตารางต่อไปนี้:
ต้นทุนโดยประมาณของระบบ PV ที่อยู่อาศัย
เนื่องจากอัตราส่วนการจัดสรรส่วนเกินที่แตกต่างกัน ต้นทุนของระบบจึงแตกต่างกันไป รวมถึงส่วนประกอบ ขายึด สายเคเบิล DC และค่าธรรมเนียมการติดตั้ง จากตารางข้างต้น สามารถคำนวณต้นทุนของอัตราส่วนการจัดสรรส่วนเกินที่แตกต่างกันได้ ดังแสดงในรูปด้านล่าง
ต้นทุนระบบ ผลประโยชน์ และประสิทธิภาพภายใต้อัตราส่วนการจัดสรรส่วนเกินที่แตกต่างกัน
03
การวิเคราะห์ผลประโยชน์ส่วนเพิ่ม
-
จากการวิเคราะห์ข้างต้น จะเห็นได้ว่าแม้ว่าการผลิตไฟฟ้าและรายได้ต่อปีจะเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนการจัดสรรส่วนเกินที่เพิ่มขึ้น แต่ต้นทุนการลงทุนก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย นอกจากนี้ ตารางด้านบนยังแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพของระบบจะดีที่สุด 1.1 เท่าเมื่อจับคู่ ดังนั้น จากมุมมองทางเทคนิค น้ำหนักเกิน 1.1 เท่าจึงเหมาะสมที่สุด
อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของนักลงทุน การพิจารณาการออกแบบระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จากมุมมองทางเทคนิคยังไม่เพียงพอ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องวิเคราะห์ผลกระทบของการจัดสรรมากเกินไปต่อรายได้จากการลงทุนจากมุมมองทางเศรษฐกิจ
จากต้นทุนการลงทุนและรายได้จากการผลิตไฟฟ้าภายใต้อัตราส่วนกำลังการผลิตที่แตกต่างกันข้างต้น สามารถคำนวณต้นทุน kWh ของระบบสำหรับ 20 ปีและอัตราผลตอบแทนภายในก่อนหักภาษีได้
LCOE และ IRR ภายใต้อัตราส่วนการจัดสรรส่วนเกินที่แตกต่างกัน
ดังที่เห็นจากรูปข้างต้น เมื่ออัตราส่วนการจัดสรรกำลังการผลิตไฟฟ้ามีน้อย การผลิตไฟฟ้าและรายได้ของระบบจะเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนการจัดสรรกำลังการผลิตไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น และรายได้ที่เพิ่มขึ้นในขณะนี้สามารถครอบคลุมต้นทุนที่เพิ่มขึ้นเนื่องจาก การจัดสรรเมื่ออัตราส่วนความจุสูงเกินไป อัตราผลตอบแทนภายในของระบบจะค่อยๆ ลดลงเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในขีดจำกัดกำลังของชิ้นส่วนที่เพิ่มเข้าไป และการสูญเสียสายที่เพิ่มขึ้น เมื่ออัตราส่วนความสามารถเท่ากับ 1.5 อัตราผลตอบแทนภายใน IRR ของการลงทุนในระบบจะใหญ่ที่สุด ดังนั้นจากมุมมองทางเศรษฐกิจ 1.5:1 จึงเป็นอัตราส่วนความจุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบนี้
ด้วยวิธีการเดียวกันกับข้างต้น อัตราส่วนกำลังการผลิตที่เหมาะสมที่สุดของระบบภายใต้ความจุที่แตกต่างกันจะถูกคำนวณจากมุมมองของเศรษฐกิจ และผลลัพธ์จะเป็นดังนี้:
04
บทส่งท้าย
-
ด้วยการใช้ข้อมูลทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ของมณฑลซานตง ภายใต้เงื่อนไขของอัตราส่วนกำลังการผลิตที่แตกต่างกัน จะมีการคำนวณกำลังไฟฟ้าของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่ไปถึงอินเวอร์เตอร์หลังจากที่สูญเสียไป เมื่ออัตราส่วนกำลังการผลิตเท่ากับ 1.1 การสูญเสียของระบบจะน้อยที่สุด และอัตราการใช้ส่วนประกอบจะสูงที่สุดในขณะนี้ อย่างไรก็ตาม จากมุมมองทางเศรษฐกิจ เมื่ออัตราส่วนกำลังการผลิตเท่ากับ 1.5 รายได้ของโครงการไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะสูงที่สุด . เมื่อออกแบบระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ไม่เพียงแต่ควรคำนึงถึงอัตราการใช้ส่วนประกอบภายใต้ปัจจัยทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความประหยัดที่เป็นกุญแจสำคัญในการออกแบบโครงการด้วยจากการคำนวณทางเศรษฐศาสตร์ ระบบ 8kW 1.3 จะประหยัดที่สุดเมื่อมีการจัดเตรียมมากเกินไป ระบบ 10kW 1.2 จะประหยัดที่สุดเมื่อมีการจัดเตรียมมากเกินไป และระบบ 15kW 1.2 จะประหยัดที่สุดเมื่อมีการจัดเตรียมมากเกินไป .
เมื่อใช้วิธีการเดียวกันนี้ในการคำนวณทางเศรษฐกิจของอัตราส่วนกำลังการผลิตในอุตสาหกรรมและการพาณิชย์ เนื่องจากการลดต้นทุนต่อวัตต์ของระบบ อัตราส่วนกำลังการผลิตที่เหมาะสมทางเศรษฐกิจจะสูงขึ้น นอกจากนี้ เนื่องจากเหตุผลทางการตลาด ต้นทุนของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ก็จะแตกต่างกันอย่างมากเช่นกัน ซึ่งจะส่งผลอย่างมากต่อการคำนวณอัตราส่วนกำลังการผลิตที่เหมาะสมด้วย นี่เป็นเหตุผลพื้นฐานว่าทำไมประเทศต่างๆ จึงออกข้อจำกัดเกี่ยวกับอัตราส่วนความสามารถในการออกแบบของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
เวลาโพสต์: Sep-28-2022