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工商业光伏 如何选择最优线缆选型探讨

前 言

光伏系统中,除组件,逆变器等关键部件是影响发电的主要因素以外,交流线缆也是对光伏电站的整体盈利、安全、高效同样起着重要的作用,本文将针对不同场景下的交流线缆选型进行技经分析。

案 例

光伏容量1.0368MW,使用450W组件,18块/串,共128串,使用8台100K逆变器,组件逆变器的容配比为1.3,光伏组串距离并网点平均距离为250米,假设工厂综合电价在0.8元。

选择导线截面积必须同时考虑四个条件:经济电流密度、安全载流量、电压损失和机械强度。本文将重点分析组串与并网点在固定距离情况下,不同的线缆选型(不同材料、不同规格)结合逆变器的不同距离影响的最终测算收益。

一、交流侧采用铜芯电缆

1.1 逆变器安装位置差异

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

注:A表示:光伏组串距离逆变器的距离,B表示:逆变器距离并网点的距离

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

所有方案总线损按照如下计算得出

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

直流侧线缆损失(方案1)

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

交流侧线缆损失(方案1)

备注:70平方交流铜线缆价格144元/米,4平方直流铜线缆价格3.2元/米

小结:

1. 根据测算,逆变器反而是安装在靠近并网点的位置,线缆及成本较低。

2. 主要的原因在于高功率组件的应用导致组串数量减少,而交流侧铜电缆的价格上涨得厉害。

1.2 使用更高规格的铜电缆逆变器出线将原先70平方更换为95平方铜线缆

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

A表示:光伏组串距离逆变器的距离

B表示:逆变器距离并网点的距离

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

备注:95平方铜线缆价格196元/米,4平方直流铜线缆价格3.2元/米

方案1和方案3,线损差异0.3%,成本差异较大。

小结:

1. 当线缆规格提升一档后,案例中随着距离A的变大,总线损逐渐表大,总线缆成本逐渐变低。

2. 线损变大的原因是因为直流侧线损不变的情况下,不同方案的交流侧线损差异缩至很小最终趋势按照直流侧趋势。

1.3 横向对比差异(逆变器安装位置固定,线缆规格不同)

选取线损差异最大的固定距离

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

线损差异0.5%,成本差异83200元

年有效利用小时数1000h地区

1)差值发电量

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

2)差值收益

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

小结:

年均差值收益3832元,初始成本差异83200元。收益率太低,使用更高规格的线缆有助于发电量提升有限,初始成本增加较大,因此不推荐将70平方铜线缆更换为95平方的方案。

二、 交流侧采用铝合金电缆

2.1 逆变器安装位置差异

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

注:A表示:光伏组串距离逆变器的距离,B表示:逆变器距离并网点的距离

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备注:95平方铝合金线缆价格26.88元/米,4平方直流铜线缆价格3.2元/米

小结:

案例中随着距离A的变大,总线损逐渐表小,总线缆成本逐渐变高。

方案1和方案3线损差异0.4%,成本差异90624元。我们来计算一下增加的投入/产出的情况

年有效利用小时数1000h地区

1)差值发电量

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备注:组件首年按照2.5%衰减,其余按照0.5%。

2)差值收益

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年均差值收益3066元,初始成本差异90624元,收益较差。

小结:

使用铝合金线缆时,推荐逆变器就近安装在靠近组件的位置。

2.2 使用更高规格的铝合金电缆

逆变器出线将原先95平方更换为120平方铝合金线缆

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

A表示:光伏组串距离逆变器的距离

B表示:逆变器距离并网点的距离

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

备注:120平方铝合金线缆价格33.88元/米,4平方直流铜线缆价格3.2元/米

方案1和方案3,线损差异0.2%,成本差异82224元。

小结:

当线缆规格提升一档后,案例中随着距离A的变大,总线损逐渐表小,总线缆成本逐渐变高。(线损和成本趋势与铜电缆上升一个规格后的趋势正好相反)。

2.3 横向对比差异(逆变器安装位置固定,线缆规格不同)

选取线损差异最大的固定距离

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

95平方和120平方,线损差异0.3%,成本差异11200元。按照不同地区进行技经测算

年有效利用小时数1000h地区

1)差值发电量

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

2)差值收益

固德威:工商业光伏 最优线缆选型探讨

年均差值收益2299元,初始成本差异11200元。约4.8年回收周期。

小结:

在成本可控的前提下,可以考虑将95平方铝合金线缆更换为120平方的方案。

电缆的选型要在实际工程约束条件下(敷设条件及安全性等)选择满足要求的电缆,通过精密的计算选定最合适的电缆方案。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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