Fotovoltinių elektrinių prijungimo prie tinklo schemos pasirinkimas dažniausiai priklauso nuo elektrinės masto, prieigos prie vietinio elektros tinklo sąlygų ir ekonominių sumetimų.
Du tinkle sujungti įtampos lygiai – 35 kV ir 10 kV – turi savų privalumų ir trūkumų. Žemiau palyginsime šias dvi schemas techniniu, ekonominiu ir eksploataciniu požiūriu bei pateiksime konkrečių pavyzdžių.
Techninis palyginimas
35kV schema
Privalumas
Perdavimo atstumas:tinka perdavimui dideliais atstumais, sumažinant linijos nuostolius.
Įrangos talpa:Palaiko didesnės galios fotovoltines elektrines, tinkamas didelio masto projektams.
Įtampos stabilumas:Aukštos įtampos perdavimas turi mažesnį poveikį elektros tinklui, o tai yra naudinga įtampos stabilumui.
Trūkumas
Kaina:Statybos ir priežiūros sąnaudos yra gana didelės, įskaitant pastočių įrangą, kabelius ir kt.
Statybos sudėtingumas:reikalauja sudėtingesnio inžinerinio projektavimo ir statybos, užimančių daugiau žemės išteklių.
Saugos reikalavimai:Aukštos įtampos įrangos eksploatavimui reikalingas profesionalus personalas ir keliami aukšti saugos reikalavimai.
Parametrų pavyzdžiai
Fotovoltinės elektrinės galia:nuo 10 MW iki 50 MW.
Padidinti pastotę:kurių talpa nuo 10 MVA iki 50 MVA, o aukštos įtampos šoninės įtampos lygis – 35 kV.
Aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai:vardinė įtampa 35 kV, vardinė srovė nuo 630 A iki 1250 A.
Kabelio skerspjūvis:Aukštos įtampos kabelių skerspjūvis paprastai yra nuo 150 mm² iki 400 mm².
Linijos ilgis:tinka didesniems nei 10 kilometrų perdavimo atstumams.
10kV schema
Privalumas
Kaina:Statybos ir priežiūros sąnaudos yra palyginti mažos.
Lengva konstrukcija:Įrenginiai yra mažo tūrio, užima mažiau žemės, jų statybos laikas trumpesnis.
Lankstumas:Tinka mažoms ir vidutinio dydžio fotovoltinėms elektrinėms, turinčioms lanksčią prieigą prie elektros tinklo.
Trūkumas
Perdavimo atstumas:tinka perdavimui trumpu atstumu, kai linijos praradimas padidėja peržengus tam tikrą atstumą.
Talpos apribojimas:Tinka mažoms fotovoltinėms elektrinėms, gali nepakakti didelės galios projektams.
Poveikis elektros tinklui:Tai daro didelę įtaką įtampos svyravimams vietiniuose elektros tinkluose.
Parametrų pavyzdžiai
Fotovoltinės elektrinės galia:1 MW iki 10 MW.
Padidinti pastotę:kurių talpa nuo 1 MVA iki 10 MVA, o aukštos įtampos šoninės įtampos lygis – 10 kV.
Aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai:vardinė įtampa 10 kV, vardinė srovė nuo 630 A iki 1250 A.
Kabelio skerspjūvis:Aukštos įtampos kabelių skerspjūvis paprastai yra nuo 70 mm² iki 150 mm².
Linijos ilgis:tinka perduoti 5 kilometrų atstumu.
Ekonominis palyginimas
Išlaidų analizė
35kV schema:Bendros investicijos yra gana didelės, tačiau vato kaina yra maža, todėl ji tinka didelės apimties projektams.
10kV schema:Pradinės investicijos yra palyginti nedidelės, tačiau plečiantis elektrinės mastui, vieneto savikaina gali padidėti.
Atsipirkimo laikotarpis
35kV schema:Dėl didelių investicijų ir ilgo atsipirkimo laikotarpio, tačiau su gera ilgalaike grąža.
10kV schema:Atsipirkimo laikotarpis gana trumpas, tinkamas greitai atgauti lėšas.
Veiklos lygis
Mocha ITOM
35kV schema:Eksploatavimo ir priežiūros reikalavimai yra aukšti, todėl reikalinga profesionali komanda, kuri reguliariai tikrintų ir prižiūrėtų.
10kV schema:palyginti paprastas valdymas ir priežiūra, mažesnės priežiūros išlaidos.
Gedimų valdymas
35kV schema:Gedimo poveikio mastas yra gana didelis, o sprendžiant gedimą reikia atlikti sudėtingesnį koordinavimo darbą.
10kV schema:Gedimas turi palyginti nedidelį poveikio diapazoną ir yra gana lengvai valdomas.
Tikras atvejis
35kV schemos pavyzdys
Darant prielaidą, kad didelio masto fotovoltinės elektrinės projektas yra atokioje vietovėje, kurios bendra instaliuota galia yra 30 MW, jai reikia perduoti elektros energiją į už 30 kilometrų esančią pastotę.
Fotovoltinės elektrinės galia:30 MW.
Padidinti pastotę:Galia 30 MVA, aukštos įtampos šoninės įtampos lygis 35 kV.
Aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai:vardinė įtampa 35 kV, vardinė srovė 1250 A.
Kabelio skerspjūvis:Aukštos įtampos kabelio skerspjūvis 400 mm².
Linijos ilgis:30 kilometrų.
10kV schemos pavyzdys
Darant prielaidą, kad vidutinio dydžio fotovoltinės elektrinės projektas yra miesto pakraštyje, kurio bendra instaliuota galia yra 5 MW, jai reikia perduoti elektrą į už 3 kilometrų esančią pastotę.
Fotovoltinės elektrinės galia:5 MW.
Padidinti pastotę:galia 5 MVA, aukštos įtampos šoninės įtampos lygis 10 kV.
Aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai:vardinė įtampa 10 kV, vardinė srovė 630 A.
Kabelio skerspjūvis:Aukštos įtampos kabelio skerspjūvis 150 mm².
Linijos ilgis:3 kilometrai.
Veiksmai ir konkretūs svarstymai renkantis tinkamą pakopinę pastotę:
1. Nustatykite elektrinės mastą ir galingumą
Elektrinės mastelis lemia slėginės pastotės galios poreikį ir yra pagrindas renkantis stiprintuvą.
Žingsniai
Apskaičiuokite bendrą įrengtą fotovoltinės elektrinės galią: apskaičiuokite bendrą įrengtą galią pagal fotovoltinių modulių skaičių ir kiekvieno atskiro modulio vardinę galią.
Nustatykite didžiausią išėjimo galią: atsižvelgdami į tokius veiksnius kaip saulės šviesos sąlygos ir konversijos efektyvumas, apskaičiuokite didžiausią fotovoltinės elektrinės išėjimo galią.
Apsvarstykite būsimą plėtrą: rezervuokite tam tikrą pajėgumų maržą, kad patenkintumėte galimus plėtros poreikius ateityje.
2. Suprasti prieigos prie tinklo reikalavimus
Reikalavimai prieigai prie tinklo nustato įtampos lygį ir kitus pakopinės pastotės techninius rodiklius.
Žingsniai
Norėdami gauti techninius reikalavimus ir taisykles dėl prieigos prie tinklo, kreipkitės į vietinę elektros tinklo bendrovę.
Nustatykite prijungimo įtampos lygį: Nustatykite prijungimo prie elektros tinklo įtampos lygį pagal elektros tinklų įmonės reikalavimus (pvz., 10 kV, 35 kV ir kt.).
Supraskite tinklo prijungimo taško vietą: nustatykite atstumą tarp fotovoltinės elektrinės ir tinklo prijungimo taško.
3. Atsižvelkite į geografinę padėtį ir aplinkos veiksnius
Geografinė padėtis ir aplinkos sąlygos turi įtakos pakopinių pastočių projektavimui ir įrengimui.
Žingsniai
Įvertinti vietos sąlygas: Ištirti fotovoltinės elektrinės vietos topografiją, klimato sąlygas ir kt.
Apsvarstykite transportavimą ir montavimą: Užtikrinkite, kad pastotės įrangą būtų galima sklandžiai nugabenti į vietą, ir atsižvelkite į įrengimo proceso sunkumus.
Apsauga nuo žaibo: Suprojektuokite apsaugos nuo žaibo įžeminimo sistemas ir apsaugos priemones pagal vietines meteorologines sąlygas.
4. Įvertinkite ekonomiškumą
Sąnaudų ir naudos analizė yra vienas iš pagrindinių veiksnių, lemiančių galutinį planą.
Žingsniai
Apskaičiuokite pradines investicijas: įskaitant pastočių įrangos įsigijimo, civilinės inžinerijos, kabelių klojimo ir kt.
Įvertinkite eksploatavimo ir priežiūros išlaidas: apsvarstykite ilgalaikes eksploatavimo ir priežiūros išlaidas, įskaitant reguliarius patikrinimus, remontą, atsargines dalis ir kt.
Apskaičiuokite ekonominę naudą: atsižvelgdami į tokius veiksnius kaip pajamos iš elektros energijos ir vyriausybės subsidijos, apskaičiuokite investicijų atsipirkimo laikotarpį ir grąžos normą.
5. Pasirinkite tinkamą pastotės tipą
Remdamiesi aukščiau pateiktais analizės rezultatais, pasirinkite tinkamiausią pakopinės pastotės tipą.
Tipas ir charakteristikos
Sauso tipo transformatorius: tinka montuoti patalpose, nereikalauja panardinimo į aliejų, jį lengva prižiūrėti.
Alyvos transformatorius: tinka montuoti lauke, pasižymi geromis šilumos išsklaidymo savybėmis ir didele talpa.
Modulinė pastotė: Integruota su transformatoriais, skirstomaisiais įrenginiais, apsauginiais įtaisais ir kt., lengvai montuojama ir užima nedidelį plotą.
Surenkama pastotė: gamykloje surenkama, surinkimas vietoje, trumpas montavimo ciklas.
Pavyzdys
1 pavyzdys: vidutinio dydžio fotovoltinė elektrinė (kurios galia 10MW)
Fotovoltinės elektrinės galia: 10 MW.
Pakopinės pastotės galia: 10 MVA.
Įtampos lygis: Aukštos įtampos pusė 10 kV, žemos įtampos pusė 0,69 kV.
Transformatoriaus tipas: sauso tipo transformatorius.
Aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai: vardinė įtampa 10 kV, vardinė srovė 630 A, vakuuminis jungiklis.
Žemos įtampos skirstomoji spinta: vardinė įtampa 0,4 kV, vardinė srovė 400 A.
Kabelio skerspjūvis: Aukštos įtampos kabelis 150 mm², žemos įtampos kabelis 70 mm².
2 pavyzdys: didelio masto fotovoltinė elektrinė (50 MW galia)
Fotovoltinės elektrinės galia: 50 MW.
Pakopinės pastotės galia: 50 MVA.
Įtampos lygis: Aukštos įtampos pusė 35 kV, žemos įtampos pusė 0,69 kV.
Transformatoriaus tipas: alyvos transformatorius.
Aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai: vardinė įtampa 35 kV, vardinė srovė 1250 A, vakuuminis jungiklis.
Žemos įtampos skirstomoji spinta: vardinė įtampa 0,4 kV, vardinė srovė 630 A.
Kabelio skerspjūvis: Aukštos įtampos kabelis 400 mm², žemos įtampos kabelis 150 mm².
