Seminario Solis, Episodio 10: Ahorro en costos de plantas de energía solar FV industriales y comerciales con soluciones de 1500 V

Durante mucho tiempo, las plantas solares fotovoltaicas han sido una parte importante en la adopción de energía limpia. La mayoría de estos proyectos son de 1000V, pero con el ajuste de las políticas en todo el mundo, la paridad de red, la reducción de costos y el aumento de la eficiencia, el sistema de 1500 V se está convirtiendo gradualmente en la tendencia principal en proyectos a gran escala. Con su matriz de alto voltaje, baja pérdida de línea, alta eficiencia, alta densidad de potencia, fácil instalación y mantenimiento, un sistema de 1500 V es una opción idonea para ahorrar en costos de instalación.

Entonces, ¿los proyectos de energía FV en techos comerciales e industriales también pueden usar sistemas de 1500V?

En este artículo, compartiremos los desafíos de aplicación de dichos sistemas, en proyectos fotovoltaicos C&I para generar energía limpia a un precio competitivo.

Caso de estudio

Con el fin de responder activamente a la estrategia nacional de ahorro de energía, reducción de emisiones y gastos de electricidad de la compañía, Hai Dexin Automotive Appliances, compañía establecida en China, decidió utilizar inversores Solis para un proyecto solar fotovoltaico en el techo de la fábrica y del edificios de las oficinas de la compañía.

Proyecto C&I en techo de Hai Dexin

Con un estudio preliminar del sitio, se determinó que la capacidad total del sistema podría alcanzar 1.5MW. De acuerdo con el análisis integral de la capacidad del proyecto, la oficina de Suministro de Energía recomendó que la instalación solar adoptara un sistema conectado a la red de alta tensión de 10 kV y lo clasificara como sistema de autogeneración y autoconsumo.

Planes y diseño
El proyecto será conectado a la red de alto voltaje y el ambiente del techo es idoneo, el espacio es grande y la orientación es única, por lo que se espera que la capacidad del proyecto alcance 1.5MW. En resumen, todas las condiciones son adecuadas para utilizar las soluciones de inversores de alta potencia de Ginlong Solis. Por lo tanto, para la implementación exitosa del proyecto, podemos utilizar las 2 opciones más ideales para el mismo.
Opción 1: Solución de alta potencia Solis de 1500V, inversores de 230kW
Opción 2: Solución convencional de 1100V, inversores de 100kW
A continuación se mostrará una comparación y análisis de los factores involucrados con las soluciones anteriormente mencionadas, para determinar cuál es la más adecuada para este proyecto.

-Costo del transformador
Al conectarse a la red de alta tensión de 10kV con la misma capacidad, el costo del transformador en los niveles de voltaje de 0,8 kV y 0,4 kV del lado de bajo voltaje no es muy diferente, por lo que ambas opciones representan el mismo costo.


-Costo del inversor

En el caso de la misma potencia de la central de 1.5MW y el mismo uso de inversores Solis, la solución 1 requiere 5 unidades de 230kW, mientras que la solución 2 necesita 12 unidades de 100kW.

Comparación del número de inversores

Calculando el costo total de los inversores y, en el caso de tener una reducción del 58% en el número total de inversores como sugiere la opción 1, el ahorro de costos puede llegar a ser de hasta el 15%.

Costo del cable CC

Como se muestra en la figura anterior, la opción 1 requiere 132 cadenas y la opción 2 requiere 198 cadenas.

Para la optimización del cableado de los dos esquemas estudiados y la diferencia en los precios del cable, con la opción uno, el número de cadenas se reduce un 33%, lo que resulta una disminución de hasta el 11% en el costo del cable de CC del proyecto.


Costo del cable CA

Comparación del lado CA

Hablando del cable CA, ambas opciones pueden utilizar cables de aleación de aluminio. Sin embargo, siguiendo el esquema de la primera opción, se puede reducir el diámetro del cable de CA y reducir el consumo. Calculando que el costo del cable de CA de este proyecto se puede reducir en más del 50%.
En conclusión, la opción 1, es una solución que genera más ahorro en la instalación del sistema. Razón por la que los diseñadores decidieron por la solución de alta potencia de 1500V integrada con inversores Solis de 230kW, que puede ahorrar un 2,5% en costos de equipos.


Acerca de la operación de la planta de energía
Desde que la central eléctrica estudiada se conectó a la red en agosto de 2020, la generación de energía acumulada ha sido de 481.828MWh en sus primeros tres meses de operación. Esto equivale a reducir 192.73 toneladas de consumo estándar de carbón y 480.38 toneladas de emisiones de CO2.

Resumen
Se puede ver en la imagen anterior, de la nueva plataforma de monitoreo Solis Cloud, que si el proyecto de energía tiene las siguientes características, se debe considerar una solución de alta potencia de 1500V:
1) Buenas condiciones; gran espacio y consistencia de orientación.
2) El proyecto requiere una conexión lateral a la red de alta tensión
3) Gran capacidad de proyectos
4) Los equipos profesionales de diseño, construcción, operación y mantenimiento pueden proporcionar un conjunto completo de sistemas y servicios confiables y seguros.
Por supuesto, la solución convencional de 1100V sigue siendo la primera opción para más del 90% de los proyectos fotovoltaicos C&I, y su importante posición en el mercado prevalecerá. En el futuro, dichos mercados tendrán soluciones de alta potencia de 1500 V y las soluciones convencionales de 1100 V coexistirán y se desarrollarán entre sí.

En resumen, las plantas fotovoltaicas deben diseñarse y desarrollarse para satisfacer las necesidades de las condiciones locales y proyectos específicos basados en escenarios de aplicación. Posteriormente, debemos elegir la solución más adecuada para utilizar mejor el potencial de los recursos de la planta de energía.

Como fabricante líder de una gama completa de inversores fotovoltaicos solares, proveedor global de servicios de soluciones fotovoltaicas inteligentes y galardonado con el "Top Ten Distributed Inverters Suppliers", Solis trabaja con sus clientes para ofrecer la solución adecuada. Además de proporcionar soluciones de alta potencia de 1500 V, proporcionamos una variedad de soluciones convencionales de 1100 V para satisfacer las necesidades de aplicación de diferentes clientes en diferentes escenarios y brindarles los servicios más adecuados.