Gewerbliche und industrielle PV-Anlagen verwenden 1500-V-Hochleistungslösungen. Wie sehen die Kosteneinsparungen aus?

Verteilte Solar-PV-Anlagen sind seit Langem ein wichtiger Bestandteil des sauberen Energiemixes. Die meisten Solarprojekte sind auf 1100 V und 1000 V ausgelegt. Durch die weltweite Angleichung der Richtlinien sind Netzparität, Kostenreduzierung und Effizienzsteigerung jedoch stärker in den Fokus der Entwickler dezentraler Kraftwerke gerückt. Vor dem Hintergrund dieser neuen Ökostrom-Ökologie entwickelt sich das 1500-V-System allmählich zum generellen Trend in Großprojekten wie Bodenstromaggregaten. Ein 1500-V-System kennzeichnet sich durch sein Hochspannungsarray, einen geringen Leitungsverlust, einen hohen Wirkungsgrad, hohe Leistungsdichte und eine einfache Installation und Wartung. Es ist daher nur logisch, sich für dieses System zu entscheiden.

Können C&I-Dachstromprojekte, die eine wichtige Rolle in dezentralen Kraftwerken einnehmen, also ebenso 1500-V-Systeme nutzen? In diesem Seminar werden wir Ihnen die Herausforderungen, die bei der Anwendung des 1500-V-Systems in C&I-Projekten mit einem realen, ans Netz angeschlossenen Ökostromprojekt entstehen, zu einem wettbewerbsfähigen Preis vorstellen.

Projektüberblick

Um aktiv auf die nationale Strategie zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zu reagieren und die Stromkosten des Unternehmens zu senken, wurde Solid von Hai Dexin Automotive Appliances in China damit beauftragt, eine PV-Solaranlage auf dem Produktionsgelände und den Dächern des Bürogebäudes zu installieren.

Hai Dexin-C&I-Projekt Dachanlage

Eine vorläufige Untersuchung des Standorts durch die Konstrukteure ergab, dass die Gesamtkapazität bis zu 1,5 MW erreichen konnte. Aufgrund einer umfassenden Analyse der Projektkapazität, der aktuellen Stromversorgung und des tatsächlichen Stromverbrauchs des Unternehmens empfahl das Power Supply Bureau, für die Solaranlage ein 10-kV-Hochspannungsnetz zu verwenden und es als ein Projekt mit selbst erzeugtem und eigens genutztem Überschussstrom einzustufen. Zusätzlich sollte ein Projektbericht zur Netzanbindung erstellt werden.

Vergleich von Planung & Konstruktion

Das Projekt ist an ein Hochspannungsnetz angeschlossen, die Dachumgebung ist gut, es gibt genügend Platz und nur eine einzige Ausrichtung. Die Projektkapazität wird voraussichtlich 1,5 MW erreichen. Alles in allem geeignete Bedingungen für Solis Hochleistungswechselrichterlösungen. Für die erfolgreiche Umsetzung des Projekts hat das Solis-Konstruktionsteam daher zwei Lösungssätze entwickelt.

Option 1
Solis 1500V, 230K Hochleistungslösung

Option 2
Solis 1100V, 100K konventionelle Lösung

Es folgen Vergleich und Analyse der oben genannten Lösungen, um festzustellen, welche der beiden besser für dieses Projekt geeignet ist.

Transformatorkosten

Bei dem Projekt handelt es sich um ein 10-kV-Hochspannungsnetzprojekt mit der gleichen Kapazität. Die Transformatorkosten, die durch die niederspannungsseitigen Spannungspegel von 0,8 kV und 0,4 kV verursacht werden, unterscheiden sich nicht wesentlich.

Wechselrichterkosten

Bei gleicher Kraftwerkskapazität von 1,5 MW und gleichem Einsatz von Solis Wechselrichtern benötigt die erste Lösung 230K fünf Einheiten, die zweite Lösung 100K dagegen zwölf Einheiten.

Vergleich der Wechselrichter-Anzahl

Wir haben die Gesamtkosten der Wechselrichter berechnet: Bei einer Reduzierung der Wechselrichter-Gesamtzahl um 58 % in Option 1 kann die Kostenersparnis bis zu 15 % betragen.

Kosten für Gleichstromkabel

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, erfordert die erste Option 132 Kabelstränge, Option 2 dagegen 198

Unter Berücksichtigung einer optimierten Verkabelungssituation der beiden Systeme und der unterschiedlichen Kabelpreise. Die Berechnung von Option 1 – wenn die Anzahl der Stränge um 33 % reduziert wird – ergibt, dass die DC-Kabelkosten des Projekts um 11 % geringer sein können.

Kosten für Netzkabel

Wechselstromseitiger Vergleich

Für beide Optionen können Kabel aus Aluminiumlegierung verwendet werden. Durch die Optimierung der Verkabelung bei beiden Optionen sowie die unterschiedlichen Kabelpreise können der Durchmesser des Wechselstromkabels verringert und der Verbrauch gesenkt werden, sofern man sich für Option 1 entscheidet. Die Berechnung ergab, dass die Kosten für das Wechselstromkabel dieses Projekts um mehr als 50 % gesenkt werden können.

Zusammengefasst: Option 1 ist gegenüber Option 2 die bessere Lösung

Schlussendlich entschieden sich die Konstrukteure bei diesem Projekt für die Verwendung der 1500-V-Hochleistungslösung aus Solis 230-kW-Wechselrichtern, mit der sich die Kosten der Anlage um 2,5 % senken lassen.

Kraftwerksbetrieb

Seit der Anbindung des Kraftwerks an das Stromnetz im August 2020 kam die kumulierte Stromerzeugung in einem Zeitraum von nur drei Monaten auf 481,828 MWh. Dies entspricht 192,73 Tonnen weniger Standardkohleverbrauch und 480,38 Tonnen weniger CO2-Emissionen.

Zusammenfassung

Aus dem obigen Screenshot der Solis Cloud-Monitoring-Plattform geht hervor, dass eine 1500-V-Hochleistungslösung in Betracht gezogen werden sollte, wenn das Kraftwerksprojekt die folgenden Eigenschaften aufweist:

1) Das Projekt verfügt über gute Ressourcenbedingungen, viel Platz und Orientierungskonsistenz
2) Das Projekt erfordert einen netzseitigen Hochspannungsanschluss
3) Große Projektkapazität
4) Professionelle Konstruktions-, Bau-, Betriebs- und Wartungsteams können einen vollständigen Satz zuverlässiger und sicherer Systeme und Dienstleistungen bereitstellen

Natürlich ist die konventionelle 1100-V-Lösung immer noch die erste Wahl für mehr als 90 % der C&I-PV-Projekte. Ihre bedeutende Position auf dem Markt wird sich auch weiterhin fortsetzen. Jedoch werden auf den C&I-Märkten der Zukunft 1500-V-Hochleistungslösungen und konventionelle 1100-V-Lösungen nebeneinander existieren und sich auch nebeneinander weiterentwickeln.

Kurz gesagt: PV-Anlagen sollten so konzipiert und entwickelt werden, dass sie sowohl den Anforderungen der Bedingungen vor Ort als auch spezifischer Projekte auf der Grundlage der jeweiligen Anwendungsszenarien entsprechen. Schlussendlich müssen wir die am besten geeignete Lösung auswählen, um das Potenzial der Kraftwerksressourcen besser auszuschöpfen.

Als führender Hersteller einer vollständigen Palette von Solar-PV-Wechselrichtern, globaler Dienstleister für Smart-PV-Lösungen und ausgezeichnetes Mitglied der „Top Ten Distributed Inverter Suppliers“ wird Solis die richtige Lösung für seine Kunden finden und bereitstellen. Neben der Bereitstellung von 1500-V-Hochleistungslösungen bieten wir eine Vielzahl herkömmlicher 1100-V-Lösungen an, um die Anwendungsanforderungen verschiedener Kunden in unterschiedlichen Szenarien zu erfüllen und ihnen die nutzbringendsten Dienstleistungen zu bieten.