Технологія напруги систем генерації фотоелектричних живлення в основному розділена на кілька різних рівнів напруги, а вибір цих рівнів напруги зазвичай залежить від масштабу системи, географічного розташування та вимог до доступу до сітки.
Ось кілька загальних рівнів напруги та їх тенденцій розвитку:
Загальні рівні напруги
1. Підключення до сітки низької напруги (220В/380 В)
Підходить для невеликих розподілених фотоелектричних систем, таких як на даху, встановлені фотоелектричні системи в житлових будинках або малому бізнесі. Цей тип системи, як правило, має меншу потужність, а встановлена ємність, як правило, не перевищує 400 кВт.
2. З'єднання середньої напруги (10 кВ)
Коли встановлена ємність генерації фотоелектричної потужності перевищує 400 кВт, для підключення до мережі зазвичай вибирають напруга 10 кВ. Ця система вимагає встановлення ступінчастого трансформатора, щоб відповідати напрузі сітки.
3. Підключення до сітки високої напруги (наприклад, 35 кВ, 110 кВ тощо)
Великі масштабні фотоелектричні електростанції зазвичай використовують більш високі рівні напруги для підключення до сітки, що зменшує втрати передачі та підходить для передачі на великі відстані.
4. Збільшити напругу бічної постійного струму до 1500 В:
В даний час це один з найбільш вдосконалених рівнів напруги для фотоелектричних систем. Збільшуючи напругу постійного струму з традиційного 1000 В до 1500 В, втрати кабелю можуть бути зменшені, довжина струн компонентів може бути збільшена, а системні витрати можуть бути знижені.
5. Збільшити напругу змінного струму до 1000 В:
Підвищення напруги змінного струму також допомагає зменшити втрати передачі, особливо при передачі потужності на великі відстані. Крім того, він також дозволяє використовувати менші інвертори та трансформатори, спрощуючи проект системи та зменшити витрати.
6. Технологія високого прискорення:
Високі перетворювачі прискорення використовуються для збільшення виходу напруги без значного збільшення струму, що має вирішальне значення для оптимізації ефективності розподілених систем генерації. Наприклад, структура посилення ланцюга з’єднання додала новий блок регулювання посилення, що дозволяє фотоелектричній системі стабільно виводити більш високу напругу постійного струму.
7. Багаторівневий інверторний дизайн:
Багатоступенева конструкція інвертора приймає декілька етапів перетворення потужності для досягнення більш високого посилення напруги, зменшуючи тиск на окремі компоненти. Наприклад, трирівневий перетворювач прискорення не тільки збільшує посилення напруги, але й зменшує провідність, перемикання втрат та втрати відновлення.
Тенденція розвитку
Тенденція розвитку технології напруги в системах виробництва електроенергії в основному відображається в таких аспектах:
Напруга системи продовжує збільшуватися
Сторова напруга постійного струму систем виробництва фотоелектричних живлення поступово зростала з початку 600 В до 1000 В, а тепер до 1500 В, і надалі розвиватиметься до більш високих напруг у майбутньому. Наприклад, Huawei прогнозує, що до 2030 року напруга постійного струму фотоелектричних систем буде перевищуватиме 1500 В і навіть досягне 2000 В. Основна мета цієї тенденції - підвищити ефективність виробництва електроенергії та зменшити вартість системи за кіловат -годину (LCOE) за рахунок зменшення втрат ліній, кількості обладнання та матеріальних витрат.
Співіснування високої напруги та високої надійності
Зі збільшенням напруги система має більш високі вимоги до надійності. Наприклад, хоча система 1500 В має значні переваги у зниженні витрат та підвищення ефективності, вона також приносить такі проблеми, як небезпека електричного удару, небезпека пожежі та ризики, спричинені потенційним розпадом). Тому майбутній розвиток вимагає зміцнення безпеки та стабільності системи, коли сприяє високій напрузі, наприклад, застосовуючи біполярну високу архітектуру та системні можливості безпеки безпеки.
Технологічні інновації приводить до збільшення напруги
Технологічний прогрес є важливою рушійною силою для підвищення напруги.
Наприклад, застосування напівпровідникових матеріалів третього покоління, таких як карбід кремнію та нітрид галію, а також розвиток розсіювання тепла мікросхеми та технології архітектури топології значно покращило щільність потужності та ефективність інвертерів, тим самим підтримуючи реалізацію більш високих напруг. Крім того, застосування модульної конструкції та цифрових технологій також забезпечує гарантії стабільної роботи систем високої напруги.
Інтеграція та застосування систем зберігання енергії
Завдяки розробці технології зберігання енергії інтеграція фотоелектричних систем та обладнання для зберігання енергії стала тенденцією.
Наприклад, конфігурація напруги постійного струму 1500 В поступово стала основним вибором для систем зберігання енергії, що не тільки знижує системні витрати, але й покращує об'ємну щільність потужності та експлуатаційну ефективність обладнання. Надалі, при подальшому зрілому технології зберігання енергії, напруга фотоелектричних систем може бути додатково збільшена до 2000V.
Розумний та енергоефективний дизайн
Інтелект - це важливий напрямок розвитку для майбутніх фотоелектричних систем. Інтегруючи інтелектуальні компоненти, такі як датчики та контролери, фотоелектричні системи можуть контролювати робочий стан у режимі реального часу, діагностувати несправності та автоматично регулювати робочі параметри, тим самим підвищуючи надійність та експлуатаційну ефективність системи. У той же час концепція дизайну високої ефективності та енергозбереження також буде інтегрована в дослідження та розробку ключових обладнання, таких як трансформатори та інвертори.
Баланс між безпекою та економією
Хоча системи високої напруги мають значні переваги у зниженні витрат та підвищення ефективності, їх проблеми з безпекою все ще потрібно вирішити. Наприклад, системи високої напруги збільшують ризик PID та посилення невідповідності серії. Тому майбутній технологічний розвиток вимагає зміцнення заходів захисту від системи та вдосконалення технічних стандартів при збільшенні напруги.
