Izbor šeme mrežnog povezivanja za fotonaponske elektrane obično zavisi od obima elektrane, uslova pristupa lokalnoj električnoj mreži i ekonomskih razmatranja.
Dva napona povezana na mrežu od 35kV i 10kV imaju svoje prednosti i nedostatke. U nastavku ćemo uporediti ove dvije sheme iz tehničke, ekonomske i operativne perspektive i dati konkretne primjere.
Tehničko poređenje
35kV shema
Prednost
Udaljenost prijenosa:pogodan za prijenos na velike udaljenosti, smanjujući gubitke u liniji.
Kapacitet opreme:Podržava fotonaponske elektrane većeg kapaciteta, pogodne za velike projekte.
Stabilnost napona:Prenos visokog napona ima manji uticaj na električnu mrežu, što je korisno za stabilnost napona.
Nedostatak
Cijena:Troškovi izgradnje i održavanja su relativno visoki, uključujući opremu podstanica, kablove itd.
Složenost gradnje:zahteva složenije inženjersko projektovanje i izgradnju, zauzimajući više zemljišnih resursa.
Sigurnosni zahtjevi:Rad visokonaponske opreme zahtijeva profesionalno osoblje i ima visoke sigurnosne zahtjeve.
Primjeri parametara
Kapacitet fotonaponske elektrane:10 MW do 50 MW.
Intenzivna trafostanica:sa kapacitetom od 10 MVA do 50 MVA, i visokonaponskim bočnim naponom od 35 kV.
Visokonaponski razvodni uređaj:nazivni napon 35 kV, nazivna struja 630 A do 1250 A.
Presjek kabla:Presjek visokonaponskih kablova je obično između 150 mm² i 400 mm².
Dužina linije:pogodan za prijenosne udaljenosti veće od 10 kilometara.
10kV shema
Prednost
Cijena:Troškovi izgradnje i održavanja su relativno niski.
Jednostavna konstrukcija:Oprema je male zapremine, zauzima manje zemljišta i kraći je rok izgradnje.
Fleksibilnost:Pogodno za male i srednje fotonaponske elektrane, sa fleksibilnim pristupom električnoj mreži.
Nedostatak
Udaljenost prijenosa:pogodan za prijenos na kratke udaljenosti, gdje se gubici u liniji povećavaju preko određene udaljenosti.
Ograničenje kapaciteta:Pogodno za male fotonaponske elektrane, možda neće biti dovoljno za projekte velikog kapaciteta.
Uticaj na električnu mrežu:Ima značajan uticaj na fluktuacije napona u lokalnim elektroenergetskim mrežama.
Primjeri parametara
Kapacitet fotonaponske elektrane:1 MW do 10 MW.
Intenzivna trafostanica:sa kapacitetom od 1 MVA do 10 MVA, i visokonaponskim bočnim naponom od 10 kV.
Visokonaponski razvodni uređaj:nazivni napon 10 kV, nazivna struja 630 A do 1250 A.
Presjek kabla:Presjek visokonaponskih kablova je obično 70 mm² do 150 mm².
Dužina linije:pogodan za prijenosne udaljenosti unutar 5 kilometara.
Ekonomsko poređenje
Analiza troškova
35kV šema:Ukupna investicija je relativno visoka, ali je cijena po vatu niska, što ga čini pogodnim za velike projekte.
10kV šema:Početna investicija je relativno niska, ali sa proširenjem opsega elektrane, jedinični trošak može porasti.
Period povrata
35kV šema:Zbog velike investicije i dugog perioda povrata, ali sa dobrim dugoročnim povratom.
10kV šema:Period povrata je relativno kratak, pogodan za brzi povrat sredstava.
Operativni nivo
Mocha ITOM
35kV šema:Zahtjevi za rad i održavanje su visoki i zahtijevaju profesionalni tim za obavljanje redovnih pregleda i održavanja.
10kV šema:relativno jednostavan rad i održavanje, uz niže troškove održavanja.
Upravljanje greškama
35kV šema:Opseg uticaja kvara je relativno velik, a potreban je složeniji koordinacioni rad kada se radi o kvaru.
10kV šema:Greška ima relativno mali opseg udara i relativno je lako rukovati.
Stvarni slučaj
Primjer 35kV sheme
Pod pretpostavkom da se veliki projekat fotonaponske elektrane nalazi u udaljenom području sa ukupnim instaliranim kapacitetom od 30 MW, potrebno je da prenosi električnu energiju do trafostanice udaljene 30 kilometara.
Kapacitet fotonaponske elektrane:30 MW.
Intenzivna trafostanica:Kapacitet 30 MVA, visokonaponski bočni naponski nivo od 35 kV.
Visokonaponski razvodni uređaj:nazivni napon 35 kV, nazivna struja 1250 A.
Presjek kabla:Presjek visokonaponskog kabla 400 mm².
Dužina linije:30 kilometara.
Primjer 10kV sheme
Pod pretpostavkom da se projekat srednje veličine fotonaponske elektrane nalazi na periferiji grada sa ukupnim instaliranim kapacitetom od 5 MW, potrebno je da prenosi električnu energiju do trafostanice udaljene 3 kilometra.
Kapacitet fotonaponske elektrane:5 MW.
Intenzivna trafostanica:kapacitet 5 MVA, visokonaponski bočni naponski nivo 10 kV.
Visokonaponski razvodni uređaj:nazivni napon 10 kV, nazivna struja 630 A.
Presjek kabla:Presjek visokonaponskog kabla 150 mm².
Dužina linije:3 kilometra.
Koraci i posebna razmatranja za odabir prikladne step-up podstanice:
1. Odredite obim i kapacitet elektrane
Razmjer elektrane određuje zahtjeve za kapacitetom doponske trafostanice i predstavlja osnovu za odabir doskorske trafostanice.
Steps
Procijenite ukupni instalirani kapacitet fotonaponske elektrane: Izračunajte ukupni instalirani kapacitet na osnovu broja fotonaponskih modula i nazivne snage svakog pojedinačnog modula.
Odredite maksimalnu izlaznu snagu: Uzimajući u obzir faktore kao što su uslovi sunčeve svetlosti i efikasnost konverzije, izračunajte maksimalnu izlaznu snagu fotonaponske elektrane.
Razmislite o budućem proširenju: rezervišite određenu količinu margine kapaciteta kako biste zadovoljili moguće potrebe proširenja u budućnosti.
2. Razumjeti zahtjeve za pristup mreži
Zahtjevi za pristup mreži određuju nivo napona i druge tehničke pokazatelje pojačane trafostanice.
Steps
Obratite se lokalnoj elektroenergetskoj kompaniji da biste dobili tehničke zahtjeve i propise za pristup mreži.
Odredite nivo napona za priključenje: Odredite nivo napona za priključenje na električnu mrežu u skladu sa zahtevima kompanije za elektroenergetsku mrežu (kao što su 10kV, 35kV, itd.).
Shvatite lokaciju tačke priključka na mrežu: Odredite udaljenost između fotonaponske elektrane i tačke priključka na mrežu.
3. Razmotrite geografsku lokaciju i faktore okoline
Geografski položaj i uslovi okoline utiču na projektovanje i ugradnju step-up podstanica.
Steps
Procijenite uslove lokacije: Istražite topografiju, klimatske uslove, itd. lokacije fotonaponske elektrane.
Razmotrite transport i instalaciju: Osigurajte da se oprema podstanice može nesmetano transportovati do gradilišta i uzmite u obzir poteškoće tokom procesa instalacije.
Zaštita i zaštita od groma: Projektovati gromobranske sisteme uzemljenja i zaštitne mjere na osnovu lokalnih meteoroloških uslova.
4. Procijenite isplativost
Analiza troškova i koristi je jedan od ključnih faktora koji određuju konačni plan.
Steps
Izračunajte početnu investiciju: uključujući troškove nabavke opreme za trafostanice, niskogradnje, polaganje kablova itd.
Procijenite troškove rada i održavanja: Uzmite u obzir dugoročne troškove rada i održavanja, uključujući redovne inspekcije, popravke, rezervne dijelove itd.
Izračunajte ekonomske koristi: Uzimajući u obzir faktore kao što su prihodi od proizvodnje električne energije i državne subvencije, izračunajte period povrata ulaganja i stopu povrata.
5. Odaberite odgovarajući tip trafostanice
Na osnovu gore navedenih rezultata analize, odaberite najprikladniji tip step-up trafostanice.
Tip i karakteristike
Suhi transformator: pogodan za unutrašnju instalaciju, ne zahtijeva uranjanje u ulje i jednostavan je za održavanje.
Transformator uronjen u ulje: pogodan za vanjsku instalaciju, s dobrim odvodom topline i velikim kapacitetom.
Modularna trafostanica: Integrisana sa transformatorima, razvodnim uređajima, zaštitnim uređajima itd., jednostavna je za ugradnju i zauzima malu površinu.
Montažna trafostanica: fabrički montažna, montaža na licu mesta, kratak ciklus instalacije.
Primjer
Primjer 1: Fotonaponska elektrana srednje veličine (sa kapacitetom od 10MW)
Kapacitet fotonaponske elektrane: 10 MW.
Kapacitet trafostanice: 10 MVA.
Nivo napona: strana visokog napona 10 kV, niskonaponska strana 0,69 kV.
Tip transformatora: suvi transformator.
Visokonaponska rasklopna oprema: nazivni napon 10 kV, nazivna struja 630 A, vakuumski prekidač.
Niskonaponski razvodni orman: nazivni napon 0.4 kV, nazivna struja 400 A.
Presjek kabla: visokonaponski kabl 150 mm², niskonaponski kabl 70 mm².
Primjer 2: Velika fotonaponska elektrana (kapaciteta 50MW)
Kapacitet fotonaponske elektrane: 50 MW.
Kapacitet trafostanice: 50 MVA.
Nivo napona: strana visokog napona 35 kV, niskonaponska strana 0.69 kV.
Tip transformatora: transformator uronjen u ulje.
Visokonaponska rasklopna oprema: nazivni napon 35 kV, nazivna struja 1250 A, vakuumski prekidač.
Niskonaponski razvodni orman: nazivni napon 0.4 kV, nazivna struja 630 A.
Presjek kabla: visokonaponski kabl 400 mm², niskonaponski kabl 150 mm².
