Fotogalvaaniliste energiatootmissüsteemide pingetehnoloogia jaguneb peamiselt mitmeks erinevaks pingetasemeks ning nende pingetasemete valimine sõltub tavaliselt süsteemi skaalast, geograafilisest asukohast ja ruudustiku juurdepääsu nõuetest.
Siin on mitu levinud pingetaset ja nende arengusuundumusi:
Tavaline pingetase
1. madalpinge ruudustiku ühendus (220 V/380 V)
Sobib väikeste hajutatud fotogalvaaniliste süsteemide jaoks, näiteks katusealused installitud fotogalvaanilised süsteemid elamutesse või väikeettevõtetesse. Seda tüüpi süsteemil on tavaliselt väiksem võimsus ja paigaldatud maht ei ületa tavaliselt 400kW.
2. keskmise pingega ruudustik (10kV)
Kui fotogalvaanilise energiatootmise installitud maht on suurem kui 400kW, valitakse tavaliselt ruuduga ühendamiseks 10kV pinge. See süsteem nõuab samm-üles-trafo paigaldamist, et see vastaks võrgupingele.
3. Kõrgepinge ruudustik (näiteks 35kV, 110kV jne)
Suuremahulised maapealsed fotogalvaanilised energiajaamad kasutavad võrguga ühenduse loomiseks tavaliselt suuremat pingetaset, mis vähendab ülekandekadusid ja sobib pikamaa edastamiseks.
4. suurendage alalisvoolu külgpinget 1500 V:
See on praegu üks fotogalvaaniliste süsteemide arenenumaid pingetasemeid. Suurendades alalisvoolu pinget traditsioonilisest 1000 V kuni 1500 V, saab kaabli kadusid vähendada, komponendi stringi pikkust suurendada ja süsteemi kulusid vähendada.
5. Suurendage vahelduvvoolu pinget 1000 V:
Vahelduvpinge suurendamine aitab vähendada ka ülekandekadusid, eriti pikamaaülekande korral. Lisaks võimaldab see kasutada ka vähem muundureid ja trafosid, lihtsustades süsteemi kujundamist ja vähendades kulusid.
6. Kõrge võimendusmuunduri tehnoloogia:
Kõrge võimendusmuundureid kasutatakse pinge väljundi suurendamiseks ilma voolu märkimisväärselt suurendamata, mis on ülioluline hajutatud genereerimissüsteemide tõhususe optimeerimiseks. Näiteks on ühendusahela tõukestruktuur lisanud uue võimenduse reguleerimisüksuse, mis võimaldab fotogalvaanilisel süsteemil väljastada suuremat alalisvoolupinget.
7. mitmetasandiline muunduri kujundus:
Mitmeastmeline muunduri disain võtab kasutusele mitu võimsuse muundamise etappi, et saavutada suurem pingetõus, vähendades samal ajal survet üksikutele komponentidele. Näiteks kolmetasandiline muundur mitte ainult ei suurenda pinget, vaid vähendab ka juhtivust, lülituskadusid ja vastupidist taastumiskadu.
Arengusuund
Fotogalvaaniliste energiatootmissüsteemide pingetehnoloogia arengusuund kajastub peamiselt järgmistes aspektides:
Süsteemi pinge suureneb jätkuvalt
Fotogalvaaniliste energiatootmissüsteemide alalisvoolu pinge on järk -järgult kasvanud 600 V -st 1000 V -ni ja nüüd 1500 V -ni ning areneb tulevikus edasi kõrgemate pingete poole. Näiteks ennustab Huawei, et 2030. aastaks ületab fotogalvaaniliste süsteemide alalispinge 1500 V ja ulatub isegi 2000 V -ni. Selle suundumuse peamine eesmärk on parandada elektritootmise tõhusust ja vähendada süsteemi maksumust kilovatt -tunni kohta (LCOE), vähendades liinide kaotusi, seadmete kogust ja materiaalseid kulusid.
Kõrge pinge ja kõrge usaldusväärsuse kooseksisteerimine
Pinge suurenemisega on süsteemil kõrgemad töökindluse nõuded. Näiteks, kuigi 1500 V -süsteemil on kulude vähendamisel ja tõhususe parandamisel olulised eelised, toob see esile ka selliseid probleeme nagu elektrilöögioht, tuleoht ja PID (potentsiaalne põhjustatud lagunemine) riskid. Seetõttu nõuab tulevane areng süsteemi ohutuse ja stabiilsuse tugevdamist, edendades näiteks kõrgepinget, võttes kasutusele bipolaarse kõrgepinge arhitektuuri ja süsteemi taseme ohutuse kaitse võimalused.
Tehnoloogiline uuendus suurendab pinget
Tehnoloogiline areng on pinge suurendamiseks oluline liikumapanev jõud.
Näiteks on kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjalide, näiteks räni karbiidi ja galliumnitriidi, rakendamine, samuti kiibi soojuse hajumise ja topoloogia arhitektuuritehnoloogia arendamine märkimisväärselt parandanud muundurite võimsustihedust ja tõhusust, toetades sellega kõrgemate pingete realiseerimist. Lisaks annab modulaarse disaini ja digitaaltehnoloogia rakendamine ka garantiid kõrgepingesüsteemide stabiilseks toimimiseks.
Energiasalvestussüsteemide integreerimine ja rakendamine
Energiasalvestuse tehnoloogia arendamisega on muutunud trendiks fotogalvaaniliste süsteemide ja energiasalvestuse integreerimine.
Näiteks on 1500 V alalisvoolu pinge konfiguratsioon muutunud järk -järgult energiasalvestussüsteemide peamiseks valikuks, mis mitte ainult ei vähenda süsteemikulusid, vaid parandab ka seadmete mahulist võimsustihedust ja töötõhusust. Tulevikus võib energiasalvestuse tehnoloogia edasise küpsusega fotogalvaaniliste süsteemide pinget veelgi suurendada 2000 V -ni.
Arukas ja energiasäästlik disain
Intelligentsus on tulevaste fotogalvaaniliste süsteemide oluline arengusuund. Integreerides intelligentseid komponente nagu andurid ja kontrollerid, saavad fotogalvaanilised süsteemid jälgida töö olekut reaalajas, diagnoosida rikkeid ja reguleerida tööparameetreid automaatselt, parandades seeläbi süsteemi töökindlust ja töötõhusust. Samal ajal integreeritakse ka kõrge tõhususe ja energiakaitse kujundamise kontseptsioon võtmeseadmete, näiteks trafode ja muundurite uurimisse ja arendamisse.
Tasakaal ohutuse ja majanduse vahel
Ehkki kõrgepingesüsteemidel on kulude vähendamisel ja tõhususe parandamisel olulised eelised, tuleb nende ohutusprobleemidega tegeleda. Näiteks suurendavad kõrgepingesüsteemid PID -riski ja süvendavad seeria ebakõlaprobleeme. Seetõttu nõuab tulevane tehnoloogiline areng süsteemi ohutuse kaitsemeetmete tugevdamist ja tehniliste standardite parandamist, suurendades samal ajal pinget.
