Off-Grid Günəş Sistemlərində Transformatorun Yüksüz İşləmə Zamanı Itirilən Güc: Niyə Bu Mühüm Dünyadır

Off-grid PV və saxlama layihələrində bir çox insan PV modullarını və enerji saxlama akkumulyatorlarını seçməyə diqqət yetirir, lakin güc istehlak edən gizli “qara dəlikə ”diqqət yetirmir — bu, 24 saat ərzində işləyən yük olmayan itki. Şəbəkəyə qoşulmuş layihələrdə transformatorlar adətən yalnız gündüz saatlarında işləyir, buna görə yük olmayan itkilərin təsiri məhdud olur. Lakin off-grid layihələrdə transformator 24/7 bütün vaxt şinə qoşulmalı olur və —transformator ’bütün gün yığılan effekt “yük olmayan itkilər kəskin şəkildə artır. Bu, hər bir off-grid layihənin inkişaf etdiricisi tərəfindən diqqətlə hesablanmalı olan xərclərdir. ”bu, hər bir off-grid layihənin inkişaf etdiricisi tərəfindən diqqətlə hesablanmalı olan xərclərdir.

1. Niyə yük olmayan itkilər şəbəkəyə qoşulmuş sistemlərə nisbətən off-grid sistemlərdə daha “Ölümcül ”dür?

1.1 İşləmə şəraitlərində əsas fərq

Şəbəkəyə qoşulmuş fotovoltaik: Transformator gün işığı ilə birlikdə işə başlayır və dayanır; gündə təxminən 10 –12 saat işləyir. Gecələr şinlərdən ayırmaq olar.

Şəbəkədən kənar fotovoltaik/enerji saxlama: Transformator sisteminə gündüz və gecə 24 saat ərzində qoşulub qalır; gərginlik çevrilməsi və izolyasiya funksiyalarını yerinə yetirir. Onu söndürmək mümkün deyil. Şəbəkədən kənar sistemlərdə yüklənmənin az olduğu və yükün olmadığı vəziyyətlərdə artıq itki sistem iqtisadiyyatını məhdudlaşdıran əsas darboğaz halına gəlib çıxıb.

1.2 “Vaxt Gücləndiricisi ”Yükün olmadığı zaman yaranan itkinin təsiri

Yükün olmadığı zaman yaranan itkilərin düsturu çox sadədir: İllik yükün olmadığı zaman yaranan itki enerjisi = P ₀ (yüksüz işləmədə itki, kW) ×8760 saat .

Şəbəkəyə qoşulmuş ssenarilərdə yüksüz itki ümumi itkinin yalnız kiçik bir hissəsini təşkil edir. Lakin şəbəkədən kənar ssenarilərdə yük dərəcələri daha geniş intervalda dəyişir və yüksüz işləmə müddəti daha uzundur; buna görə də yüksüz itki ümumi itkinin əhəmiyyətli dərəcədə böyük hissəsini təşkil edir. Sənaye məlumatlarına görə, transformatorun yüksüz itkisi ümumi nominal itkinin təxminən 20% –30%-ni təşkil edir. Transformatorun gücü artıq ölçülü seçilirsə və uzun müddət aşağı yüklə işləyirsə, yüksüz itki ümumi itkidən 60%-dən çox ola bilər.

1.3 “Elektrik Enerjisinin ”şəbəkədən Kənar Şəraitdə Azlığı

Şəbəkədən kənar layihələrdə hər kilovat-saat günəş panellərindən və ya dizel generatorlardan alınır. Uzaq ərazilərdə dizel enerjisi istehsalının hər kilovat-saatı üçün xərc asanlıqla 3 RMB-dən çox ola bilər və ümumi xərc hər kilovat-saat üçün 4,1 RMB-a çata bilər. Uzaq xarici mədənlərdə dizel enerjisi istehsalı xərcləri 0,4 –1,0 USD/kWh, 4 –şəbəkə elektrikinin 5 dəfəsi qədərdir. Yük olmadan itki “qiymətli enerji sərf edir, ”yox “ucuz enerji sərf edir, ”buna görə də iqtisadi dəyəri daha da artır.

2. Yük olmadan itkini nə təşkil edir? —Necə işləyir “Istilik ”Elektrik?

2.1 Yük olmadan itkinin mahiyyəti

Yük olmadan itki (dəmir itkisi) əsasən dəmir nüvə materialı ilə müəyyən olunur. Bu, iş yükündən asılı deyil və transformator enerjiyə qoşulduqda dərhal baş verir. Buna histerezis itkisi və örtük cərəyanı itkisi daxildir. Bununla transformatoru ’s“bazal metabolizm —kimi təsəvvür edə bilərsiniz: belə ki, telefonu çağırış etmədiyiniz zaman belə enerji sərf edir, eynilə transformator da enerjiyə qoşulduğu müddətcə yük olmadan itki yaradır.

2.2 Dəmir Çərçivə Materialı Qərarverici Amildir

Ənənəvi transformatorlar adi silisium polad lövhələrdən istifadə edirlər, buna görə də yük olmadan itki yüksək qalır. Amorf ərintili transformatorların dəmir itkisi silisium polad nüvəli ənənəvi transformatorlara nisbətən 70% –80% azdır. Ən son nəsil 1-ci dərəcəli silisium polad quru tip transformatorlarla müqayisədə ən yeni ultra yüksək səmərəli amorf ərintili transformatorlar yük olmadan itkini 65,2% azaldır.

2.3 Şəbəkədən Kənar Ssenarilərdə Xüsusi Çətinliklər

Şəbəkədən kənar sistemlər tez-tez yüksək-aşağı yük dövrləri ilə üzləşirlər ki, bu da transformatorun maqnit dövrəsinin sabitliyinə daha yüksək tələblər qoyur. Yük olmadan itki yüksüz və yüklənməmiş dövrlərdə enerji istehlakına davam edir və bu dövrlər tam olaraq şəbəkədən kənar sistemlərdə enerji saxlama ehtiyatının ən çox gərgin olduğu anlardır. “gərgin ”Ekstremal senarilərdə şəbəkədən kənar sistemlərdə yük olmadan itki PV və enerji saxlama qabiliyyətinin artırılmasını məcburi edə bilər ki, bu da itkilər hesabına təchizat qabiliyyətini kompensasiya etsin. “istehlak ”edir.

3. İhdas Etməyəcəyiniz İqtisadi Hesablama

3.1 İllik Güc Tüketimi Hesablama Modeli

1000 kVA transformatoru nümunə kimi götürün. Yük olmadan itki enerji səmərəliliyi dərəcəsindən asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir:

Qeyd: İllik yük olmadan istehlak = yük olmadan itki ×8760 saat. Real məlumatlar məhsul modeli və yüklənmə dərəcəsindən asılı olaraq dəyişir.

3-cü dərəcədən 1-ci dərəcəyə keçid təxminən i̇l ərzində 15 000 yuan yalnız yüksüz itkilər hesabına dizel ehtiyat xərclərində.

3.2 Yaşam dövrü xərcləri (LCOE) baxımından

Dərəcə 1 transformatorların başlanğıc qiyməti daha yüksək olsa da, onların yüksüz itkiləri 30% –daha aşağıdır və bu da 25 illik istismar müddətində elektrik enerjisi xərclərində əhəmiyyətli qənaətə səbəb olur. Məsələn, SCB14 (Dərəcə 1) ilə SCB11 (Dərəcə 2) transformatorlarını müqayisə etdikdə, illik elektrik enerjisi qənaəti 20 000 kWh-a çata bilər. Dərəcə 1 qutu tipli transformatorun başlanğıc investisiyası daha yüksəkdir, lakin şəbəkədən kənar layihələrdə elektrik enerjisi xərclərində əldə olunan qənaət alıcılıq qiyməti fərqini xeyli üstələyir.

3.3 “Amplifikasiya əmsalı ”şəbəkədən Kənar Şəraitdə Azlığı

Şəbəkədən kənar layihələrdə elektrik enerjisi qiymətləri (və ya dizel ehtiyat xərcləri) şəbəkəyə qoşulmuş elektrik enerjisi qiymətlərindən çox daha yüksəkdir. Dizel ehtiyat xərci 3 yuan/kWh olduqda, 1000 kVA-lıq Dərəcə 1 transformator Dərəcə 3 transformatorla müqayisədə 5 il ərzində yüksüz itkilər üzrə elektrik enerjisi xərclərində təxminən 75 000 yuan qənaət edə bilər. Transformator və kabel itkilərini nəzərə aldıqdan sonra şəbəkədən kənar sistemlərin enerji çıxışı 2,3% azala bilər. –4,6%. Bu itki nəticəsində əlavə FES və ya dizel qabiliyyəti tələb olunur.

4. Czan-su Unita ’off-Grid Yüksüz İtki Optimallaşdırma Həlləri

4.1 Dəmir Çərçivə Materialının Yaxşılaşdırılması

Czan-su Unita Elektrik ’fES-ə xas qutu tipli transformatorlar tam mis sarım və 1-ci sinif enerji səmərəliliyi standartlarına uyğundur. SCB13/S20 seriyası milli standartla müqayisədə yüksüz itkini 25%-dən çox azaldır və 2500 kVA modeli illik 30 000 kWh-dən çox enerji qənaət edir. Böyük tutumlu qutu tipli transformatorlar üçün amorf ərintili dəmir çərçivə isteğe bağlıdır və yüksüz itkini əlavə 50% azaldır. S20 seriyası yüksək keçiricilikli soyuq dövrlənmiş silikon polad dəmir çərçivəsi və yüksək təmizlikli oksigeniz olmayan mis sarımlarından istifadə edir və yüksüz itkini 15% azaldır. –s13-ə nisbətən 20% az, ümumi yük aralığında səmərəlilik 99%-dən yuxarıdır.

4.2 Sarım Prosesinin Optimallaşdırılması

Czan-su Unita Elektrik tam mis sarım dizaynına əsaslanır. Yük itkisi 25% –alüminium sarımlara nisbətən 30% aşağı, istilik daşınması daha yaxşıdır və xidmət müddəti uzundur. SCB13 seriyası oksigeniz olmayan mis + poliimid film sarımlarından istifadə edir və temperatur dayanıqlılığı 220 °°C-dir; adi keçiricilərə nisbətən yüksək temperatur təsirinə 10 il əlavə dövr qalır. İstehsalda “tək parçalı 5 və ya 7 addımlı örtük ”üsulu tətbiq olunur ki, bu da dənə strukturu yaxşılaşdıraraq histerezis itkisini effektiv şəkildə azaldır. Yük olmadan itkilər 30%, yük altında itkilər isə 10%-dən çox azalır.

4.3 Ssenariyə əsaslanan fərdiləşdirilmiş həllər və ekstrem mühitlərə uyğunlaşma

Şəbəkədən kənar layihələr tez-tez sərt iqlim şəraitinə malik uzaq bölgələrdə yerləşdirilir. Zhongmeng Electric dağlar, sahil bölgələrində duzlu sprey və səhra qum fırtınaları kimi mürəkkəb şəraitlər üçün IP54/IP65 qoruma və C5-M korroziya qoruma həllərini fərdiləşdirir; bu da -40 °C-dən +55-ə qədər °C. Yüksək dağlıq sahələr üçün Zhongmeng gücləndirilmiş izolyasiya + ikiqat qatlı kondensasiyaya qarşı strukturu + ağıllı temperatur idarəetmə sistemi təqdim edir. Çin, Qinghai vilayətində 3800 metrdən yuxarı yüksəklikdə həyata keçirilən 200 MVt gücündə yüksək dağlıq fotovoltaik layihədə iki il ərzində heç bir avadanlıq arızası qeyd edilməmişdir.

4.4 Sahədə təsdiqlənmiş məlumatlar

Cənub-Qərbi Çində bir enerji stansiyasında 2013-cü ildə quraşdırılmış Jiangsu Unita qutu tipli transformatorun dəmir ürəyinin itkisi ilkin dəyərinin 95%-ni təşkil edir və sabit qalır; eyni obyektdə digər brendlərin dəmir ürəkləri iki dəfə dəyişdirilib. Tibetdə 4500 metr yüksəklikdə yerləşən bir platoda Jiangsu Unita avadanlığı 8 il ərzində sıfır arıza ilə işləyib; qonşu stansiya ’nın brendi aşağı temperaturda çatlamalar səbəbilə qutu hissəsini üç dəfə dəyişib. Bu hallar Zhongmeng avadanlığının ekstremal şəraitdə uzunmüddətli etibarlılığını təsdiqləyir. ’ın ekstremal şəraitdə uzunmüddətli etibarlılığını təsdiqləyir.

5. Şəbəkədən kənar fotovoltaik yüksəldici transformatorun seçilməsi üzrə əsas məqamlar

5.1 Enerji səmərəliliyi sinifi əvvəlcədən

GB 20052-2024 standartlarına uyğun, 1-ci və ya 2-ci sinif enerji səmərəliliyinə malik məhsullara üstünlük verin. Yük olmadan itki 30% azalır –50%. Hər ikisi ilə təsdiqləyin “enerji səmərəliliyi etiketləri + ölçülmüş məlumatlar ”qarşılaşmamalıdır “səbəbsiz yüksək səmərəlilik ”yalançı reytinqlərə malik məhsullar.

5.2 Gücün uyğunlaşdırılması —Qarşısını almaq “Böyük atın kiçik arabanı çəkilməsi ”

Gücün artıq ölçülü olması uzun müddətli yüksüz iş rejimini yaradır və yüksüz itki payı kəskin artır. Gücün az ölçülü olması pik yük dövründə aşırı yüklənməyə və qəza təmir xərclərinə səbəb olur 3–başlanğıc avadanlıq qənaətlərinin 5 dəfəsi qədərdir sənayedə qutu tipli transformator stansiyasının gücünün konfiqurasiyası aşağıdakı kimi aparılır 1.1–pV quraşdırılmış gücü 1,3 dəfə . Bu, modulların deqradasiyası üçün yer ayırır və yüngül yük səbəbiylə yaranan yüksüz itkilərin zirvələrini qarşısını alır. Məsələn, 10 MVt-lıq PV layihəsi 11 –13 MVtA qutu tipli transformator stansiyası tutumundan istifadə edə bilər.

5.3 Dəmir Çərçivə Materialının Seçilməsi Qərar Ağacı

5.4 Ssenariyə əsaslanan seçimin tövsiyələri

Uzaqdan rabitə bazası stansiyaları: Yüksüz itkilərə və qoruma dərəcəsinə diqqət yetirin. Şəbəkədən kənar bazalar ümumiyyətlə yüksək elektrik xərcləri ilə üzləşir və yüksüz itkilərin optimallaşdırılması birbaşa işləmə iqtisadiyyatını təsir edir.

Şəbəkədən kənar mikroşəbəkələr: İkitərəfli çevirmə və saxlama interfeyslərini dəstəkləmək lazımdır. Sistem dizaynı mərhələsində saxlama tutumunun hesablanmasına transformatorun yüksüz itkilərini daxil etmək tövsiyə olunur ki, itkilər səbəbilə saxlama tutumunun kifayət qədər olmaması qarşısı alınmış olsun.

Yüksək dağlıq/çox ekstrem iqlim: Temperatur uyğunluğuna və korroziyaya qarşı qoruma dərəcəsinə diqqət yetirin. Zhongmeng avadanlığı -40 °C-dən +55-ə qədər °C, isteğe bağlı IP54/IP65 qoruma dərəcələri ilə.

Nəticə

Avtanom sistemlərdə transformatorun yük olmadan itirilən enerjisi “kiçik dəyişiklik —bu, 24 saat ərzində davamlı olaraq yaranan sabit xərcdir. Məsələn, 1000 kVA-lıq transformatoru nəzərdə tutaq. Avtanom sistemdə dizel ehtiyat enerjisinin qiyməti 3 RMB/kVt·saat olduqda, Birinci dərəcəli transformator üçüncü dərəcəli transformatorla müqayisədə yalnız yük olmadan itirilən enerji üzrə beş il ərzində 75 000 yuan 5 il ərzində yalnız yük olmadan itirilən enerji üzrə —birinci dərəcəli məhsulun alış qiyməti ilə üçüncü dərəcəli məhsulun alış qiyməti arasındakı fərqin tamamilə örtülməsinə və hətta bir qədər artıma imkan verəcək qədər

Avtanom layihələrin inkişaf etdiriciləri, seçim mərhələsində yalnız alış qiymətinə baxmaq əvəzinə, ömrü boyu xərc qiymətləndirməsinə yük olmadan itirilən enerjini daxil etməlidirlər. Artıq istismarda olan avtanom layihələr üçün də transformatorların dəyişdirilməsinin iqtisadiyyatını qiymətləndirmək məqsədəuyğundur —xüsusilə dizel ehtiyat enerjisinin qiyməti yüksək olduğu hallarda, aşağı itkili transformatorlarla dəyişdirmənin geri qayıtma müddəti gözləniləndən qısa ola bilər.