출처 : solarpowerworldonline
2017 National Electrical Code에지면 장착형 1,500V 시스템이 언급 된 이래로 제조업체는 1,500V 등급의 태양 전지판, 인버터 및 그 사이의 모든 것에 대해 열심히 노력해 왔습니다. 고전압 태양 광 장비를 사용하면 설치자가 동일한 전력 출력을 달성하면서 시스템을 응축 할 수 있습니다.
2017 년 NEC의 섹션 690.7은 접지 장착 시스템의 최대 전압이 1,500V 일 수 있음을 처음으로 확립했습니다. 대규모 표준 시스템은이 표준 이전에 표준 요건이 다르기 때문에 이미 1,500V로 이동하기 시작했습니다. 그러나 업데이트 된 코드는 소규모 유틸리티 규모 프로젝트와 해당 시장에 적합한 고전압 스트링 인버터를위한 1,500 볼트의 가능성을 열어줍니다.
“2017 국제 태양 광 기술 로드맵 (ITRPV)”에서는 시스템 전압이 1,000V에서 1,500V로 증가하는 추세를 강조했습니다. 이 연구에 따르면 2020 년부터 1,500V 시장은 30 % 이상이 될 것이며 2025 년부터 전압이 50 % 이상의 시장 점유율에 도달 할 것입니다.
1,500 볼트 태양계 란?
각 인버터는 더 많은 에너지를 처리 할 수 있기 때문에 500 볼트의 증가로 계약자가 시스템을 응축 할 수 있습니다. 더 긴 패널을 만들기 위해 더 많은 패널을 직렬로 연결할 수 있습니다. 더 적은 전선이 필요합니다. 더 많은 전력을 수용 할 수 있으므로 더 적은 인버터가 필요합니다. 그러나 1,500V 시스템은 모든 구성 요소가 1,500V에서 작동하도록 정격이 설정된 경우에만 작동 할 수 있습니다.
대부분의 태양 전지판 제조업체는 유틸리티 규모 프로젝트에 사용되는 패널을 1,500 V로 업데이트하기 시작했습니다. JinkoSolar의 비즈니스 개발 이사 인 Jeff Juger는 태양 광 설치 업체가 1,500의 예상 와트 수에 도달하려면 여전히 동일한 수의 총 패널이 필요하다고 설명했습니다. -V 시스템, 적은 줄의 패널. 예를 들어 개방 회로 (Voc)의 모듈 전압이 45VDC 인 경우 1,000V 시스템은 스트링에서 22 개의 모듈 (1,000 / 45)을 허용하는 반면 1,500V 시스템은 33 개의 모듈 (1,500 / 45)을 허용합니다. 끈.
1,500V 모듈의 비용은 기본적으로 저전압 패널과 동일하지만 약간 다른 재료가 생산에 사용됩니다. Juger 씨는이 업그레이드 된 패널의 유일한 문제는 잠재적 인 유도 열화 또는 PID 가능성의 증가라고 말했다.
Juger 교수는“고전압은 PID가 발생할 위험이 있으며, 이로 인해 이온이 셀에서 모듈 프레임으로 이동하여 전류 누출이 발생한다. "Jinko는 프레임이없는 PID 프리 모듈을 제공 한 최초의 제품이며 1,500V 모듈에서 PID에 문제가 없었습니다."
현재 드라이브 비용
고전압 시스템은 인버터와 같은 큰 것부터 와이어 및 분리와 같은 작은 것까지 필요한 재료가 적기 때문에 저렴합니다. 이는 전압에 반비례하는 전류가 전압이 상승함에 따라 감소하기 때문입니다. 전류가 적기 때문에 도체 크기가 줄어들 수 있으며 도체 크기에 따라 비용이 줄어 듭니다.
Yaskawa – Solectria Solar의 제품 관리자 인 에릭 에브리 (Eric Every)는“우리의 현명한 비용은 현재 드라이브 비용입니다. "전압이 높을수록 구매해야하는 실제 원자재는 줄어 듭니다."
1,000V에서 1,500V 시스템으로 올라가는 것은 와이어 절연을 조금 더 크게 만드는 것을 의미하지만 전압과 전류가 떨어지면 와이어 내에 더 많은 실제 구리 재료가 필요합니다. 다중 메가 와트 프로젝트의 경우 구리 사용량이 많을수록 비용이 많이 들기 때문에 1,500V 시스템에서 구리 사용량을 줄이는 것이 대규모 태양 광 개발자 및 설치자에게 적합한 옵션입니다.
큰 시스템, 큰 이익
1,500V 비용 절감은 대규모로 구축 할 때 가장 좋습니다. 그렇기 때문에 1,500V 중앙 인버터가 미국에서 새로운 대규모 유틸리티 규모의 설치를위한 지배적이고 기본적으로 독점적 인 선택이 된 반면, 1,500V 스트링 인버터는 이제 소규모 유틸리티 프로젝트를 위해 시장에 진입하고 있습니다.
스트링과 중앙 인버터를 모두 제조하는 잉 게팀 (Ingeteam)의 태양 광 마케팅 및 커뮤니케이션 카를로스 레자 나 (Carlos Lezana)는“1,500 볼트로의 전환으로보다 강력한 인버터를 얻을 수있다”고 말했다. "1,500V 중앙 인버터가있는 [100MW] 발전소를 개발하는 경우 1,000V 인버터를 사용하는 것보다 적은 수의 인버터가 필요합니다."
중앙 인버터가 적을수록 이러한 고전압 설치에서 전선을 통합하는 데 필요한 인건비와 컴 바이 너 박스가 줄어 듭니다. 인버터 수가 적 으면 시운전 후 문제를 해결하는 데 필요한 기술자 수가 적습니다.
Lezana는“인버터가 적 으면 모든 비용과 인건비가 절감됩니다.
1,500 볼트로 이동하면 많은 이점이 있지만 단점도 있습니다. 더 적은 중앙 인버터를 통과하는 더 많은 전압은 인버터 고장시 더 많은 전력 손실을 의미합니다.
Lezana는“인버터가 적 으면 각각의 인버터가 더 많은 전력을 관리하고 있기 때문에 다운되는 경우 더 많은 전력을 잃게된다”고 말했다. “모든 PV 인버터 제조업체는 고장률이 있습니다. 발전소를 항상 최대 전력으로 가동 시키려면 공급 업체 나 운영 및 유지 보수를 담당하는 회사가 응답 속도가 매우 빠르도록해야합니다. 가능한 시간. "
1,500V 스트링 인버터 입력
1,500V 스트링 인버터는 약 1 년 전에 유틸리티 규모 시장에 진입했지만 소규모 지역 사회 태양 광 프로젝트에는 더 적합합니다.
예를 들어, 20MW 발전소의 경우 EPC는 5, 6 개의 1,500V 중앙 인버터 또는 수백 개의 1,500V 스트링 인버터를 사용할 수 있습니다. 선택은 전체 비용과 서비스 용이성으로 귀결되지만 대규모 유틸리티 규모 프로젝트는 여전히 중앙 인버터와 계속 연결될 수 있습니다.
“100MW를 사용한다면 스트링 인버터를 사용하는 것이 타당하지 않다”고 Every는 말했다. "우리는 프로젝트에 입찰 할 것이지만 고객은 그 세분성을 가질 수 있기 때문에 중앙을 선택할 것입니다."
스트링 인버터의 서비스 가능성은 일반적으로 1,500V 스트링 인버터를 소규모 유틸리티 규모 시스템에 매력적인 옵션으로 만듭니다.
하나가 실패하면 하나의 문자열 만 영향을받으며 많은 지연없이 쉽게 새 장치로 교체 할 수 있습니다. 중앙 인버터는 대규모 유틸리티 규모 프로젝트에서 와트 당 센트 단위로 스트링보다 저렴하지만, 특히 높은 전압으로 인해 스테이크가 증가 할 경우 스트링은 더 간단한 서비스 가능성으로 이길 수 있습니다.
“문자열에서 복구 속도가 훨씬 빠릅니다. 현장에있을 수있는 예비 장치로 간단히 교체하면됩니다. CPS America의 총 책임자 인 Ed Heacox는 다음과 같이 말했습니다.
Solectria는 이러한 사실 때문에 스트링 인버터만으로 1,500V 시장에 접근하기로 결정했습니다. 이 회사는 현재 1,000V 중앙 인버터를 기존 제품으로 간주하고 있으며 새로운 설계에는 권장하지 않습니다.
“1,500V 제품을 생산하기로 결정했을 때, 우리는 중앙 인버터를 사용한다면이 O & M 문제로 인해 어려움을 겪을 것입니다. 모든 고객은이 스트링 인버터의 서비스 성을 정말 좋아합니다. 그렇게하겠습니다. '”라고 말했습니다.
Wood Mackenzie Power & Renewables의 "Global PV Inverter and MLPE Landscape : H1 2018"은 3 상 스트링 인버터 출하량이 전년 대비 59 % 성장했으며 2015 년부터 2017 년까지 중앙 인버터 출하량을 거의 7GW 초과했음을 발견했습니다. 새로운 1,500V 스트링 인버터 모델로 인해 미국에서 스트링 인버터 채택이 증가하기 시작했습니다.
“고객이 수행하는 프로젝트의 대부분이 중앙 인버터와 달리 스트링 인버터 토폴로지로 구현하는 것으로 나타났습니다. 매년 그 비율이 증가하는 것 같습니다.”라고 모든 사람들이 말했습니다.
Solectria는 전통적으로 100kW와 20MW 사이의 C & I 프로젝트에 중점을 두 었으며, 대부분 1 ~ 5MW 상업 옥상 또는 소규모 지상 프로젝트입니다. 2018 년 12 월에 출시 될 새로운 1,500V 스트링 인버터는 C & I의“I”부분, 즉 산업, 배전 연결, 지역 사회 태양 광, 기업 조달 유형 프로젝트를 목표로 할 것입니다.
“1,500V와 1,000V [문자열 인버터]를 비교할 경우 1,500V의 비용 절감 효과가 있습니다. 현장에서의 인건비 감소, 종료 및 와이어 감소로 인한 구축 비용 절감은 설치 업체가 더 많은 입찰에서 이길 수 있도록 도와줍니다.
“모듈의 와트 당 비용이 더 좋고 시스템의 파이프와 와이어를 보면 와트 당 비용이 더 낫습니다.
위험 : 고전압
전압이 증가하면 문제가 발생하면 작업자에게 안전 결과가 높아집니다. 그러나 Heacox는 산업 코드 및 표준을 신뢰합니다.
Heacox는“표준과 규정은 더 높은 전압을 설명하기 때문에 이론적으로 이와 관련된 안전 위험이 증가해서는 안된다”고 말했다. “실제로 그것을 믿습니다. 사람들은 더 많은 에너지가 더 위험하다는 것을 알고 있습니다.”
CPS America 응용 엔지니어 인 John Drummond는 설치자가 전선 절연에서 전압계 및 그 사이의 모든 곳에서 1,500V 정격 장비를 사용해야한다고 덧붙였습니다. 설치자는 1,500V 프로젝트의 작업 공간 간격이 다르다는 것을 기억해야합니다.
“600 및 1,000 볼트의 일반적인 작업 공간 간극은 1,500 볼트에는 적용되지 않습니다. 더 높은 울타리를 사용하고, 물건을 더 멀리 떨어 뜨리고, 조명을 추가하고, 그런 것들을 추가해야합니다.”라고 말했습니다.
Drummond와 Heacox는 1,500V 기술이 안전하다고 생각하지만 여전히지면에 묶여 있습니다. 드럼 몬드는 1,500V 시스템이 지붕에서도 올라갈 수있는 미래를 예견했지만 업계의 수용이 필요할 것이라고 말했다.
Drummond는“초기에는 ... 이러한 유형의 애플리케이션은 '울타리 뒤에'있었으며, 600V에서 1,000V로 이동 한 것처럼 모든 애플리케이션에서 1,500V로 이동하는 것과 같은 주저가 될 것이라고 생각합니다.
안전 문제로 인해 주거용 옥상에서 1,500 볼트가 허용되는 것은 아니지만, 1500V 상용 옥상 태양 광은 미래의 가능성이 될 수 있다고 말했다. 그러나 1,500V와 함께 제공되는 긴 스트링은 루프 탑 어레이 구성을 설계 할 때 제한적입니다. 26 ~ 28 개의 패널을 직선으로 놓는 것이 항상 쉬운 것은 아닙니다.
“1,000V [루프 탑 시스템]에서… 줄이 짧아 지므로 옥상을 배치하는 방법에 대해 약간의 유연성이 있습니다. 전선을 몇 개 더 연결해야하지만 최소한 지붕을 조금 더 잘 포장 할 수 있습니다.”라고 말했습니다.
고전압 태양 광 시스템은 태양 광 설치 업체에 유연성과 비용 절감 효과를 가져 오며보다 혁신적인 1,500V 태양 광 장비가 시장에 출시됨에 따라 옵션은 계속 확장 될 것입니다.
