Od 2017 r. standardowym napięciem szyny prądu stałego w instalacjach fotowoltaicznych jest napięcie 1500 V prądu stałego. Jednak w przypadku wielu projektów C&I napięcie 1000 V prądu stałego pozostaje właściwym wyborem. Decyzja zależy od długości ciągu, kosztu kabla, ceny falownika i wymagań dotyczących kodu sieci. W tym artykule wyjaśniono, kiedy opłaca się napięcie 1500 V prądu stałego i kiedy trzymanie się napięcia 1000 V prądu stałego ma sens.
Dlaczego wyższe napięcie prądu stałego ma znaczenie
Skala strat I²R kabla z kwadratem prądu. Podwojenie napięcia (1000 → 1500 V) zmniejsza prąd o 33% i straty o 56%. W przypadku długich ciągów przewodów i dużych układów oznacza to mniejsze przekroje kabli i znaczne oszczędności miedzi.
Oprócz oszczędności na kablach, napięcie 1500 V DC umożliwia dłuższe sznurki — zazwyczaj 26–32 modułów na ciąg w porównaniu z 18–22 przy 1000 V DC. Mniej skrzynek łączących, mniej połączeń DC, niższe koszty BoS.
Gdzie wygrywa 1500 Vdc
| Profil projektu | Przewaga 1500 V prądu stałego |
|---|---|
| Energia słoneczna > 5 MW | Koszt BoS niższy o 3–5%. |
| Długie biegi sznurkowe (200+ m) | Znaczące oszczędności na kablach |
| Montaż naziemny z rozstawem rzędów | Mniej skrzynek łączących |
| Moduły dwustronne w dużej skali | Większa obciążalność prądowa na ciąg |
Gdzie napięcie 1000 V DC jest nadal właściwym wyborem
| Profil projektu | Dlaczego 1000 V prądu stałego |
|---|---|
| C&I na dachu < 1 MW | Krótkie przebiegi sznurków minimalizują przewagę kabla |
| Mieszkalne / wille (< 50 kW) | Większość norm bezpieczeństwa wymaga napięcia 1000 V prądu stałego |
| Rynki z kodem sieci 1000 Vdc | W niektórych krajach nadal wymagane jest napięcie maks. 1000 V DC |
| Moduły przystosowane tylko do napięcia 1000 Vdc | Starsze moduły nie mogą bezpiecznie pracować przy napięciu 1500 V |
Oferta firmy Sungrow na napięcie 1500 V DC
The SG320HX-20 to flagowy falownik sieciowy 1500 Vdc firmy Sungrow:
- Moc wyjściowa prądu przemiennego 320 kVA przy temperaturze otoczenia 40°C
- 6 MPPT × 5 ciągów = 30 wejściowych ciągów
- Zakres MPP 500–1500 V (bardzo szeroki — uwzględnia wahania napięcia w wysokich temperaturach)
- Wydajność szczytowa 99,02%, 98,8% w Europie
- Zmotoryzowany wyłącznik prądu stałego z automatycznym odcięciem w przypadku awarii
- Monitorowanie izolacji prądu stałego i przemiennego w czasie rzeczywistym 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu
- PLC (komunikacja po linii energetycznej) do integracji ze SCADA
Strategia migracji dla operatorów zakładów
Istniejące instalacje 1000 Vdc nie wymagają wymiany. Decyzja o migracji na napięcie 1500 V DC dotyczy przede wszystkim nowych konstrukcji. W przypadku rozbudowy terenów poprzemysłowych falowniki 1000 Vdc i falowniki 1500 Vdc mogą współistnieć w tej samej instalacji — podłączone do oddzielnych transformatorów SN lub nawet tego samego (z odpowiednią izolacją).