Fotovoltaattisen muunninosan taloudellinen optimointiratkaisu: Avaintehtävät kustannussäästöjen ja tehokkuuden parantamiseksi

Ⅰ. Ongelman tausta
Aurinkovoimajoissa konttien sisällä olevat jännitekappaleet (kutsutaan myös “PV-kappaleiksi”) muodostavat noin 8%–12% laitteistoinvestoinneista, kun taas niiden hukka ylittää 15% aseman kokonaishukasta. Perinteiset valintamenetelmät usein jättävät elinkaarihin liittyvät kustannukset (LCC) huomiotta, mikä johtaa piilotaloudellisiin tappioihin.

Ⅱ. Ytimen taloudelliset haasteet

1. Korkeat alkukustannukset
   • Huomattavat hinnoittelun poikkeamat korkealaatuisille tuontituotteille; kotimaisten vaihtoehtojen optimointi on edelleen puutteellista.
2. Liian suuret tyhjäkuorma- ja kuormahukka
   • Tehottomien kappaleiden vuotuinen energiahukka voi nousta 0,5%–1,2% kokonaisenergiantuotannon määrään.
3. Hallitsemattomat huoltokustannukset
   • Usein tapahtuvat sijaintikohtaukset johtavat pysäytysajaksi laskettuihin tappioihin; korjauskustannukset kaksinkertaistuvat syrjäisillä alueilla.
4. Alhainen kapasiteettien käyttöaste
   • Liian suuri suunnittelu aiheuttaa pitkäaikaista kevytkuorma-toimintaa ja tehokkuuden heikkenemisen.

Ⅲ. Taloudelliset optimointiratkaisut

1. Tarkka kokostrategia: Kapasiteettien ylijäämän välttäminen
   • Dynaaminen kapasiteettien vastaavuusmalli
   Käyttää paikallisia säteilysteitä + DC-AC-suhdetta (yleensä 1,1–1,3) optimaalisen kappaleen kuorman laskemiseksi (suositeltu 75%–85%).
   Esimerkki: 100 MW:n asema korvasi 160 MVA:n perinteiset kappaleet 120 MVA:n PV-suunnitelluilla yksiköillä, vähentäen alkukustannuksia 2,2 miljoonalla ¥ samalla kun kuormahukka pysyi ennallaan.
   • Jännitetason optimointi
   35 kV:n (vs. 33 kV) käyttö keskipainottaisessa jännitteessä alentaa kaapelikustannuksia 7%–10% ja vähentää kotimaisen laitteiston hankintakustannuksia.
2. Hukkakontrolliteknologia: Elinkaarikustannusten vähentämisen ydin
   • Matalahukka-aineet
   Amorfinen ydin kappaleissa vähentää tyhjäkuormahukkaa 60%–80%. Vaikka etukäteen maksettavat kustannukset ovat 15%–20% suuremmat, ROI saavutetaan 3–5 vuodessa (laskettu 0,4 ¥/kWh).
   • Älykäs kapasiteettien säätö
   Kuormituksen aikana toimivat napojen vaihtimet (OLTC) mahdollistavat matalan kapasiteettimuodon alhaisella säteilysteissä, vähentäen tyhjäkuormahukkaa yli 40%.
3. Paikallistaminen ja standardointi yhteistyössä
   • Kotimaiseen ytimeen liittyvien komponenttien korvaaminen
   Käyttöön otetaan kotimaissa tuotettuja nanokristallisisyjä nauhoja (30% halvempia kuin Hitachi Metals) ja epoksiharjakastausjärjestelmiä.
   • Modulaarinen suunnittelu
   Valmisteilla olevat älykkäät PV-alijärjestelmät (integroidut kappaleet, renkaanmuotoiset päädyt, valvonta-järjestelmät) vähentävät paikan päällä tehtäviä asennuskustannuksia 20% ja lyhentävät aikataulua 15 päivällä.
4. Älykäs huolto- ja valvontajärjestelmä: Piilokustannusten vähentäminen
   • IoT-valvontaesitykset
   Öljyn lämpötilan, osittaisen purkautumisen ja ytimen maanjohtimen virran reaaliaikainen seuranta optimoi huoltosyklien, vähentäen odottamattomia pysäytysajoja.
   Data: Älykkäät diagnostiikat nostavat MTBF:a 12 vuoteen ja alentavat O&M-kustannuksia 35%.
   • Osallistuminen verkon tarjonnan vastekykyohjelmiin
   Kappaleiden napojen säätö jännitteen tukemiseksi tuottaa verkkojen avustustoiminnan tulosta (30–80 ¥/MW·tapahtuma).
5. Rahoitusvälineiden soveltaminen
   • Vihreät rahoitusvälineet
   Käytä matalahintaisia vihreitä lainoja (10%–15% alhaisemmat kuin vertailuarvot) tehokkaiden laitteiden hankintaan.
   • Energiatehokkuussopimus (EPC)
   Toimittajat taatakseen tehokkuuserot, korvaavat sähkökustannuksissa ilmenneet erot, jos nämä eivät täytetä vaadittuja rajoja.

Ⅳ. Taloudellinen kvantifiointi (100 MW:n aseman esimerkki)