Giai đoạn điện năng lượng mặt trời toàn cầu đã phát triển nhanh chóng từ năm 2010 và nhiều quốc gia đã điều chỉnh các công nghệ tiên tiến. Gần đây, điểm quan trọng chính trong hệ thống điện năng lượng mặt trời áp mái, hệ thống năng lượng mặt trời thương mại, làm thế nào để thoát khỏi sự phụ thuộc vào trợ cấp và làm thế nào để đạt được sự tương thích với lưới điện đã trở thành vấn đề chính và cần phải giải quyết khẩn cấp. Nên lưới điện mặt trời cho nhà máy điện mặt trời cần giảm thêm chi phí và tăng hiệu quả. Inverter là thiết bị chính của hệ thống điện mặt trời, trong khi tỷ lệ trong toàn bộ chi phí hệ thống không cao nhưng bằng cách cải thiện các thông số và hiệu suất để tối ưu hóa thiết kế hệ thống, hoạt động dịch vụ trực tuyến thông minh có thể đóng một vai trò quan trọng.
Phương pháp giảm chi phí và tăng hiệu quả cho inverter được trình bày dưới đây
Áp dụng mô-đun PV công suất cao, hiệu suất cao mới và sử dụng thích hợp với biến tần
Chi phí của các mô-đun PV điện mặt trời chiếm hơn 50% khoản đầu tư ban đầu, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí của dự án. Tuy nhiên, sự suy giảm hiệu suất của tấm pin mặt trời dẫn đến tăng chi phí điện. Tỷ lệ suy giảm của tấm pin mặt trời được tính theo (10% trong 10 năm và 20% trong 25 năm). Do việc áp dụng các mô-đun PV công suất cao hiệu suất cao mới, khoản đầu tư ban đầu của hệ thống điện mặt trời sẽ giảm hơn 10%. Cải thiện hiệu suất chuyển đổi mô-đun điện mặt trời làm giảm đáng kể các chuỗi song song. Bên cạnh các mô-đun PV điện mặt trời, bộ inverter và các thiết bị khác, bao gồm hộp BUS, cáp DC, giá đỡ và nền móng, cũng sẽ bị giảm.
Ví dụ, với hệ thống 1MW, sử dụng cùng một biến tần và xem xét tấm pin mặt trời 350W thương hiệu LONGJi làm ví dụ, số lượng tấm pin mặt trời có thể giảm 280 ~ 616 miếng, và tấm pin mặt trời có thể giảm chi phí vận chuyển có thể giảm 7,6% đến 16,6%. Số lượng chuỗi có thể giảm 28 chuỗi, tiết kiệm hơn 15% chi phí cho giá đỡ và cáp DC. Theo tính toán của khoảng 4800USD vật liệu cáp DC và chi phí đặt cho mỗi MW và 50700 USD vật liệu giữ và chi phí lắp đặt cho mỗi MW, toàn bộ chi phí hệ thống cho mỗi MW có thể được tiết kiệm hơn 8300USD.
Tấm pin mặt trời hiệu suất cao và năng lượng cao mới có thể giảm chi phí hệ thống, nhưng do tấm pin mặt trời công suất cao với dòng điện cao đặt ra các yêu cầu mới cho biến tần và dòng điện đầu vào biến tần phải đáp ứng các tấm pin mặt trời hiệu suất mới. Bộ biến tần dòng MAC và MAX thế hệ mới của Growatt được thiết kế theo 12.5 A, đây là đối tác vàng với tấm pin mặt trời hiệu suất cao và năng lượng cao mới và phù hợp nhất với những tiến bộ mới.
Do các tấm pin mặt trời bị bám bụi, nơi trú ẩn, mất dòng, không chắc chắn, không đủ yếu tố ánh nắng, biến tần thực sự nhận được năng lượng đầu vào thường đạt khoảng 87% – 92% thành phần năng lượng đầu ra, gây ra tổn thất chung khoảng 8 % – 13%. Do tấm pin mặt trời công nghiệp và thương mại chủ yếu sử dụng lắp đặt mái ngói màu thép, gây mất bức xạ, nếu tấm pin mặt trời và biến tần theo cấu hình 1:1, biến tần với điều kiện tải nhẹ trong một thời gian dài khiến tốc độ sử dụng rất thấp, vì vậy cải thiện tỷ lệ công suất hệ thống và phù hợp công suất lớn có thể cải thiện toàn bộ lợi ích của hệ thống và giảm chi phí điện. Hoạt động này đã được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là ở các khu vực như Hoa Kỳ và Nhật Bản, nơi tỷ lệ này có thể vượt quá 1,5 lần.
Bộ inverter thương mại Growatt Dòng MAC và MAX có sức chịu gấp 1,3 lần công suất ngưỡng DC và 1,1 lần công suất quá tải cho AC, giúp việc ghép công suất cao dễ dàng và an toàn hơn.
Thông qua cáp nhôm thay vì cáp đồng
Giảm chi phí đầu tư cáp
Trong các dự án thương mại lớn, cáp chiếm tới 10% chi phí hệ thống, cao hơn chi phí inverter. Trong thực tế, miễn là thiết kế và lắp đặt phù hợp, trong điều kiện đảm bảo hoạt động bình thường và an toàn của hệ thống, một số cáp AC được làm bằng nhôm, có thể giảm chi phí đầu tư của hệ thống. So với chi phí cáp đồng, chi phí cáp nhôm thấp hơn, lắp đặt thuận tiện hơn, trọng lượng nhẹ hơn và cáp nhôm trong ứng dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời ngày càng trở nên phổ biến.
Tuy nhiên, với cùng công suất hiện tại, đường kính của dây nhôm rõ ràng lớn hơn dây đồng và cần các yêu cầu cao hơn đối với các đầu nối ac của biến tần và đầu nối AC và các đầu nối chống nước phải đủ lớn để hỗ trợ cáp nhôm có đường kính lớn hơn. Hiện tại, các bộ biến tần 50-70kw của MAC tương thích với dây nhôm lên đến 50 mm2, các bộ biến tần 60-70kw của MAX tương thích với dây nhôm lên đến 70 mm2 và các bộ biến tần 80-100kw của MAX tương thích với dây nhôm lên đến 95 mm2 .
Theo điều kiện địa phương để chọn inverter có chuỗi MPPT thích hợp
Hiện nay, có rất nhiều đặc điểm kỹ thuật MPPT của biến tần trên thị trường. Như một biến tần 60kw thương mại chẳng hạn, có biến tần MPPT 1, 3, 4 hoặc 6 chuỗi, biến tần Growatt 60KW có ba mô hình: MPPT Growatt 60KTL3-HE, là MAC 60KTL3-X LV có 3 MPPTs và MAX 60KTL3 LV có 6 MPPTs.
Việc lựa chọn các MPPT khác nhau có ảnh hưởng đến việc tạo ra năng lượng của hệ thống. Từ quan điểm giải quyết vấn đề quá ngưỡng cho phép, càng ít chuỗi là tốt nhất cho một MPPT. Về tính ổn định và hiệu quả, tốt hơn là có nhiều chuỗi cho một MPPT, bởi vì càng nhiều MPPT thì chi phí của hệ thống càng cao, độ ổn định càng kém và tổn thất càng nhiều. Trong ứng dụng thời gian thực, nên chọn sơ đồ phù hợp theo kịch bản ứng dụng thực tế.
Theo các phương pháp ứng dụng khác nhau, Góc và hướng của pin năng lượng mặt trời, điều kiện che chắn của tấm pin mặt trời và tính nhất quán của số tấm pin mặt trời trong mỗi chuỗi, bộ biến tần có MPPT khác nhau có thể giảm chi phí mua sắm và bảo trì nhà máy điện, cũng cải thiện lợi ích kinh tế.
(1) Trong trường hợp mái bằng không có nơi bị che khuất, định hướng thống nhất của dải năng lượng mặt trời và tính nhất quán hoàn toàn của chuỗi nhóm, nên chọn một biến tần MPPT, có thể cải thiện độ tin cậy của hệ thống và giảm chi phí hệ thống;
(2) Trong trường hợp nơi đó có một phần bị che khuất, định hướng không đồng nhất của dải năng lượng mặt trời và số lượng mảng mặt trời khác nhau trên mỗi chuỗi, nên chọn biến tần 3 MPPT, không chỉ đáp ứng các yêu cầu thiết kế, giảm tổn thất không khớp, mà còn giảm chi phí;
(3) Trong trường hợp có nhiều hướng, nhiều góc và chênh lệch lớn về số lượng tấm pin mặt trời trên mỗi chuỗi, nên chọn 6-7 MPPTs, có thể tối đa hóa tổn thất không khớp và cải thiện tính linh hoạt của thiết kế.
Được biết, tất cả các nhà máy điện mặt trời một chu kỳ lên đến 25 năm của vòng đời của sản phẩm, đấu thầu giá và ngang giá lưới điện. Và thời gian đã đến, mọi người ngày càng quan tâm đến chi phí điện, đầu tư phí bao gồm chi phí xây dựng và chi phí sản xuất nhà máy điện, cũng có một phần rất quan trọng là chi phí dịch vụ và bảo trì, do đó làm thế nào để giảm chi phí dịch vụ và bảo trì của nhà máy điện và nâng cao hiệu quả dịch vụ để trở thành trọng tâm của ngành.
Inverter năng lượng mặt trời là thiết bị thông minh duy nhất trong nhà máy điện mặt trời, trong quá trình thông minh dịch vụ nhà máy điện đóng vai trò quan trọng, nó không chỉ là một biến tần, mà còn là người quản lý
của nhà máy điện mặt trời. Nó không chỉ nhận ra chẩn đoán thông minh, cảnh báo, cài đặt tham số từ xa và nâng cấp chương trình cơ sở, mà còn cho các mô-đun điện mặt trời, IV quét thông minh và xác định vị trí
lỗi chính xác, tối ưu hóa chất lượng điện lưới, lập lịch công suất hoạt động và phản ứng nhanh, Chẩn đoán bằng một cú nhấp chuột thông minh quá trình cài đặt và môi trường của nhà máy điện.
Bộ inverter thương mại dòng Growatt MAC và MAX có các chức năng dịch vụ thông minh ở trên, có thể cải thiện hiệu quả dịch vụ và giảm chi phí dịch vụ cho các nhà máy điện mặt trời thương mại.
Kết luận
Thời kì mà ngành điện mặt trời đã xuất hiện, việc giảm chi phí cho nhà máy điện mặt trời trở nên rất quan trọng. Lựa chọn inverter năng lượng mặt trời đặc biệt quan trọng, một inverter thông minh và hiệu quả có thể giúp cải thiện hiệu quả sản xuất điện, cũng như tối ưu hóa thiết kế của hệ thống, cải thiện doanh thu tạo vòng đời và giảm chi phí xây dựng nhà máy điện. Dịch vụ thông minh có thể tiết kiệm chi phí dịch vụ trong vòng đời hoàn chỉnh. Để điều chỉnh chi phí tối ưu, việc lựa chọn biến tần trở nên quan trọng.
