Teknologi voltan sistem penjanaan kuasa fotovoltaik terutamanya dibahagikan kepada beberapa tahap voltan yang berbeza, dan pemilihan tahap voltan ini biasanya bergantung kepada skala sistem, lokasi geografi, dan keperluan untuk akses grid.
Berikut adalah beberapa tahap voltan biasa dan trend pembangunan mereka:
Tahap voltan biasa
1. Sambungan grid voltan rendah (220V/380V)
Sesuai untuk sistem photovoltaic yang diedarkan kecil, seperti sistem fotovoltaik yang dipasang di atas bumbung di bangunan kediaman atau perniagaan kecil. Sistem jenis ini biasanya mempunyai kuasa yang lebih rendah dan kapasiti dipasang secara amnya tidak melebihi 400kW.
2. Sambungan grid voltan sederhana (10kV)
Apabila kapasiti yang dipasang dari penjanaan kuasa fotovoltaik lebih besar daripada 400kW, voltan 10kV biasanya dipilih untuk disambungkan ke grid. Sistem ini memerlukan pemasangan pengubah langkah untuk memadankan voltan grid.
3. Sambungan grid voltan tinggi (seperti 35kV, 110kV, dan lain -lain)
Stesen kuasa fotovoltaik skala besar biasanya menggunakan tahap voltan yang lebih tinggi untuk disambungkan ke grid, yang mengurangkan kerugian penghantaran dan sesuai untuk penghantaran jarak jauh.
4. Meningkatkan voltan sampingan DC ke 1500V:
Ini kini merupakan salah satu tahap voltan yang lebih maju untuk sistem fotovoltaik. Dengan meningkatkan voltan DC dari 1000V tradisional hingga 1500V, kerugian kabel dapat dikurangkan, panjang rentetan komponen dapat ditingkatkan, dan kos sistem dapat diturunkan.
5. Meningkatkan voltan AC ke 1000V:
Meningkatkan voltan AC juga membantu mengurangkan kerugian penghantaran, terutamanya dalam penghantaran kuasa jarak jauh. Di samping itu, ia juga membolehkan penggunaan penyongsang dan transformer yang lebih sedikit, memudahkan reka bentuk sistem dan mengurangkan kos.
6. Teknologi Penukar Tinggi Tinggi:
Penukar rangsangan yang tinggi digunakan untuk meningkatkan output voltan tanpa peningkatan arus yang ketara, yang penting untuk mengoptimumkan kecekapan sistem penjanaan yang diedarkan. Sebagai contoh, struktur rangsangan litar gandingan telah menambah unit pelarasan keuntungan baru, yang membolehkan sistem fotovoltaik untuk mengeluarkan voltan DC yang lebih tinggi.
7. Reka bentuk penyongsang peringkat multi:
Reka bentuk penyongsang pelbagai peringkat mengamalkan pelbagai peringkat penukaran kuasa untuk mencapai keuntungan voltan yang lebih tinggi sambil mengurangkan tekanan pada komponen individu. Sebagai contoh, penukar rangsangan tiga peringkat bukan sahaja meningkatkan keuntungan voltan, tetapi juga mengurangkan pengaliran, kehilangan kerugian, dan kerugian pemulihan terbalik.
Trend Pembangunan
Trend pembangunan teknologi voltan dalam sistem penjanaan kuasa fotovoltaik terutamanya ditunjukkan dalam aspek berikut:
Voltan sistem terus meningkat
Voltan sampingan DC sistem penjanaan kuasa fotovoltaik secara beransur -ansur meningkat dari awal 600V hingga 1000V, dan kini hingga 1500V, dan akan terus berkembang ke arah voltan yang lebih tinggi pada masa akan datang. Sebagai contoh, Huawei meramalkan bahawa menjelang 2030, voltan sampingan DC sistem fotovoltaik akan melebihi 1500V, dan juga mencapai 2000V. Tujuan utama trend ini adalah untuk meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa dan mengurangkan kos sistem per kilowatt jam (LCOE) dengan mengurangkan kerugian garis, kuantiti peralatan, dan kos bahan.
Bersama -sama dengan voltan tinggi dan kebolehpercayaan yang tinggi
Dengan peningkatan voltan, sistem ini mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk kebolehpercayaan. Sebagai contoh, walaupun sistem 1500V mempunyai kelebihan yang signifikan dalam mengurangkan kos dan meningkatkan kecekapan, ia juga membawa masalah seperti bahaya kejutan elektrik, bahaya kebakaran, dan risiko PID (potensi dihancurkan). Oleh itu, perkembangan masa depan memerlukan pengukuhan keselamatan dan kestabilan sistem sambil mempromosikan voltan tinggi misalnya, mengamalkan seni bina voltan tinggi bipolar dan keupayaan perlindungan keselamatan peringkat sistem.
Inovasi teknologi mendorong peningkatan voltan
Kemajuan teknologi adalah daya penggerak yang penting untuk peningkatan voltan.
Sebagai contoh, penggunaan bahan semikonduktor generasi ketiga seperti silikon karbida dan galium nitrida, serta perkembangan pelesapan haba cip dan teknologi seni bina topologi, telah meningkatkan ketumpatan kuasa dan kecekapan inverter, dengan itu menyokong merealisasikan tegasan yang lebih tinggi. Di samping itu, penggunaan reka bentuk modular dan teknologi digital juga memberikan jaminan untuk operasi sistem voltan tinggi yang stabil.
Integrasi dan penerapan sistem penyimpanan tenaga
Dengan pembangunan teknologi penyimpanan tenaga, integrasi sistem fotovoltaik dan peralatan penyimpanan tenaga telah menjadi trend.
Sebagai contoh, konfigurasi voltan DC 1500V secara beransur -ansur menjadi pilihan utama untuk sistem penyimpanan tenaga, yang bukan sahaja mengurangkan kos sistem tetapi juga meningkatkan ketumpatan kuasa volumetrik dan kecekapan operasi peralatan. Pada masa akan datang, dengan kematangan teknologi penyimpanan tenaga selanjutnya, voltan sistem fotovoltaik mungkin meningkat lagi kepada 2000V.
Reka bentuk pintar dan cekap tenaga
Perisikan adalah arah pembangunan penting untuk sistem fotovoltaik masa depan. Dengan mengintegrasikan komponen pintar seperti sensor dan pengawal, sistem photovoltaic boleh memantau status operasi dalam masa nyata, mendiagnosis kesalahan, dan menyesuaikan parameter operasi secara automatik, dengan itu meningkatkan kebolehpercayaan dan kecekapan operasi sistem. Pada masa yang sama, konsep reka bentuk kecekapan tinggi dan pemuliharaan tenaga juga akan diintegrasikan ke dalam penyelidikan dan pembangunan peralatan utama seperti transformer dan inverter.
Keseimbangan antara keselamatan dan ekonomi
Walaupun sistem voltan tinggi mempunyai kelebihan yang ketara dalam mengurangkan kos dan meningkatkan kecekapan, isu keselamatan mereka masih perlu ditangani. Sebagai contoh, sistem voltan tinggi meningkatkan risiko PID dan memburukkan lagi masalah ketidakcocokan siri. Oleh itu, pembangunan teknologi masa depan memerlukan pengukuhan langkah -langkah perlindungan keselamatan sistem dan meningkatkan piawaian teknikal sambil meningkatkan voltan.
