户用电站如何应用8kW单相逆变器使用户收益最大化(附收益对比明细)

  • 2018年03月12日
  • 作者: 锦浪科技

    锦浪科技

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图1  2台 VS 1台

图1  2台 VS 1台

图2  300W组件参数

图2  300W组件参数

图3 3kW+5kW逆变器的系统设计原理图

图3 3kW+5kW逆变器的系统设计原理图

图4 单台8kW逆变器的系统设计原理图

图4 单台8kW逆变器的系统设计原理图

表1 GCI-1P8K-4G电气参数表

表1 GCI-1P8K-4G电气参数表

图5 系统安装流程比较图

图5 系统安装流程比较图

不难看出:采用单台8kW逆变器配置的系统,安装空间更小!PVC管和交流线缆更省!整体更美观! 

不难看出:采用单台8kW逆变器配置的系统,安装空间更小!PVC管和交流线缆更省!整体更美观! 

表2  建造成本比较表

表2  建造成本比较表

表3  监控成本比较表

表3  监控成本比较表

图6  浙江地区日照时数表

图6  浙江地区日照时数表

表4 系统发电评估表

表4 系统发电评估表

图6 系统结构对比图

图6 系统结构对比图

表5  不同逆变器光伏系统的配置表比较

表5  不同逆变器光伏系统的配置表比较

图7 监控优势比较图

图7 监控优势比较图

图8  采用3kW+5kW逆变器所配置的光伏系统图

图8  采用3kW+5kW逆变器所配置的光伏系统图

图9  采用一台8kW逆变器所配置的光伏系统图

图9  采用一台8kW逆变器所配置的光伏系统图

国内分布式新增并网占比从2015年的9%到2017年的36%,新增分布式装机量从2015年1.39GW到2017年的19.44GW,三年近14倍的增长,其中户用装机从2015年2万套到2017年的逾50万套,三年超25倍爆发式增长,分布式光伏市场既是蓝海,又是充满挑战的红海。

随着国家明确光伏发电补贴执行退坡机制,如何确保投资商电站收益率和业主收益率,户用光伏系统装机容量在条件允许范围内越来越大的趋势逐渐明显。

相关政策规定:单相并网电站一般不超过8kW,否则需要采用三相并网。且国内某些农村地区不具备三相电使用权,在项目审批时候只能选择单相(三相电必须要缴纳上万元的建设费用)。

在安装8kW电站时,有些厂家推荐客户采用5kW+3kW或 4kW+4kW两台逆变器的方案。本文从建造成本、发电效益、系统损耗、监控运维等各方面来进行综合对比,为什么8kW单相逆变器会成为户用光伏系统的首选。

首先以5kW+3kW逆变器设计的光伏系统和单台8kW逆变器设计的光伏系统进行对比。(见图1)

系统选用的300Wp组件技术参数如下:(见图2)

传统做法:5kW+3kW模式,需要两台逆变器,其中3kW的机器接一串共10块组件, 5kW的机器接两串,每串接10块组件。

(见图3)

锦浪8kW解决方案:采用锦浪8kW单相GCI-1P8K-4G,有3路MPPT,30块组件分3串接入逆变器:

MPPT1:10块一串,1串接入 

MPPT2:10块一串,1串接入

MPPT3:10块一串,1串接入

(见图4) 

锦浪8kW单相GCI-1P8K-4G电气参数:

表1 GCI-1P8K-4G电气参数表

优势一   单台8kW安装更简单,更美观

图5 系统安装流程比较图

由上图可知:采用单台8kW逆变器配置的系统,安装过程更为简单,快捷。

不难看出:采用单台8kW逆变器配置的系统,安装空间更小!PVC管和交流线缆更省!整体更美观! 

优势二  单台8kW建造成本更低

如下成本核算对比表:一套8kW系统如果采用5kW+3kW或者 4kW+4kW的模式逆变器,系统建造成本估算在57400左右,而采用单台GCI-1P8K-4G单相逆变器,系统建造成本估算在56635左右。一套系统大约可以节省750元的成本。

表2  建造成本比较表

>>>>注:上述设备价格为参考价格,实际购买中按照所选品牌和规格的不同会有部分出入,且未包含人工和其它成本。

表3  监控成本比较表

>>>>在监控成本上,单台8kW逆变器使用一个监控棒,一份流量套餐。因此整体监控成本是使用3kW+5kW逆变器的一半。总之,单台8kW逆变器的建造成本至少节省750元,25年总监控成本要节省1650元。

优势三  单台8kW的系统发电效益更高

01发电量估算

图6  浙江地区日照时数表

装机容量9kW,PR=80%,浙江地区的光照按照全年每天3.6小时计算,(参照——全国各省峰值日照时数),全年发电估计时间为1326小时,预估该项目首年发电量10512度。首年衰减为2.5%,25年末最低功率为80%。

表4 系统发电评估表

>>>注:10年累计发电量9.9万度电,25年累计发电量超过23万度电。

02系统损耗对比

图6 系统结构对比图

如上图两种配置系统结构,两者直流端接线相同,交流侧3kW+5kW逆变器比单台8kW逆变器多一路交流配线。若交流侧按照1%的损耗来计算,则系统损耗情况如下表所示

表5  不同逆变器光伏系统的配置表比较

由上述配置知:采用3kW+5kW逆变器所配置的光伏系统,系统损耗为2%,采用一台8kW逆变器所配置的光伏系统,其系统损耗为1%。25年发电量损失为237639.3 X 1% =2376.393度电(表4,发电量估计),若考虑到不同逆变器的转换效率和系统故障率,采用单台8kW逆变器配置的系统25年可多发近2800度电,因此采用一台8kW逆变器所配置的光伏系统发电效率更高。

结合优势二、优势三:  8kW光伏系统采用单台8kW逆变器设计,25年额外收益为:

W = 建造成本收益+监控成本收益+额外发电收益= 750  +  1650  +  2800*0.8(每度电按0.8元计算)= 4640元

对于投资商和安装商来说,这样的户用型电站无论是容量上还是数量上都更大,因此对比收益也就更大。假设是100户单台8kW逆变器设计的系统,25年额外收益至少46万元。

优势四  单台8kW监控运维更方便

使用2台逆变器,很多非专业用户不了解发电数据如何相加,也就不知道具体的发电量到底是多少,当然监控商可以将两台逆变器发电上报数据整合到一个页面上,但对于各逆变器的直流输入电压、电流;交流输出电压、电流;系统故障预警等信息则需要分别在两个不同的页面上进行观看,这样在后期难以进行系统维护、信息统计和故障分析。

使用一台GCI-1P8K-4G逆变器的话,各个数据都能在一个页面上显示,清晰易懂。

图7 监控优势比较图

优势五  单台8kW的系统可靠性更高

8kW的光伏系统若采用两台逆变器,则组件、直流线缆、逆变器、交流线缆组成两个独立的系统,并通过后面配电箱汇总并入电网。因此在系统故障分析时要看成两个独立的系统。

图8  采用3kW+5kW逆变器所配置的光伏系统图

图9  采用一台8kW逆变器所配置的光伏系统图

由上图可知,采用3kW+5kW逆变器的光伏系统,当某一个分支光伏系统发生故障时,会影响到整个光伏系统的稳定性。例如,如果其中一个系统产生漏电流故障,则系统漏电流保护器动作,会使两个分支光伏系统均断开电网;或者某一个系统产生输入过压故障,则系统微型断路器动作,也会使整个光伏系统断开电网。从而影响正常系统的可靠运行。

因此,采用单台8kW逆变器设计的光伏系统的可靠性比采用3kW+5kW逆变器设计的光伏系统高1倍。

结论

在安装8kW系统时,使用一台8kW单相逆变器相比传统方法的 5kW+3kW 或 4kW+4kW模式,在前期建造成本,后期收益、监控运维,以及发电量收益上,有着很大的优势。

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