Photovoltaic Transformer Economic Optimization Solution: แนวทางสำคัญในการลดต้นทุนและการเพิ่มประสิทธิภาพ

Ⅰ. ภูมิหลังของปัญหา
ในสถานีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ อุปกรณ์แปลงแรงดันแบบคอนเทนเนอร์ (เรียกว่า "PV transformers") ใช้ประมาณ 8%–12% ของการลงทุนอุปกรณ์ทั้งหมด ในขณะที่การสูญเสียของพวกมันเกิน 15% ของความสูญเสียรวมของสถานี การเลือกแบบดั้งเดิมมักจะมองข้ามต้นทุนตลอดชีวิต (LCC) ทำให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างแอบแฝง

Ⅱ. ความท้าทายทางเศรษฐกิจหลัก

1. ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูง
   • ราคาสูงสำหรับอุปกรณ์นำเข้าระดับไฮเอนด์; อุปกรณ์ภายในประเทศยังไม่ได้รับการปรับปรุงอย่างเพียงพอ
2. การสูญเสียจากการโหลดว่าง/โหลดมากเกินไป
   • การสูญเสียพลังงานประจำปีจากการแปลงแรงดันที่ไม่มีประสิทธิภาพสามารถถึง 0.5%–1.2% ของกำลังการผลิตทั้งหมด
3. ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่ควบคุมไม่ได้
   • การเสียหายบ่อยครั้งทำให้เกิดการหยุดทำงาน; ค่าซ่อมแซมเพิ่มเป็นสองเท่าในพื้นที่ไกล
4. การใช้งานความจุต่ำ
   • การออกแบบที่มากเกินไปทำให้การทำงานภายใต้โหลดเบาและประสิทธิภาพลดลง

Ⅲ. โซลูชันการปรับปรุงเศรษฐกิจ

1. กลยุทธ์การกำหนดขนาดอย่างแม่นยำ: การหลีกเลี่ยงความจุที่เหลือเฟือ
   • โมเดลการจับคู่ความจุแบบไดนามิก
   ใช้ข้อมูลความสว่างในท้องถิ่น + อัตราส่วน DC-to-AC (โดยทั่วไป 1.1–1.3) เพื่อคำนวณอัตราโหลดที่เหมาะสมของแปลงแรงดัน (แนะนำ 75%–85%)
   กรณีศึกษา: สถานีผลิต 100MW แทนที่แปลงแรงดันแบบดั้งเดิม 160MVA ด้วยอุปกรณ์ PV-dedicated 120MVA ลดการลงทุนเริ่มต้นลง ¥2.2M พร้อมรักษาการสูญเสียโหลด
   • การปรับปรุงระดับแรงดัน
   การใช้แรงดัน 35kV (เมื่อเทียบกับ 33kV) สำหรับแรงดันกลางลดค่าใช้จ่ายสายเคเบิลลง 7%–10% และลดค่าใช้จ่ายในการจัดซื้ออุปกรณ์ภายในประเทศ
2. เทคโนโลยีควบคุมการสูญเสีย: แกนหลักของการลดต้นทุนตลอดชีวิต
   • วัสดุที่มีการสูญเสียน้อย
   แปลงแรงดันแบบอะมอร์ฟัสคอร์ตัดการสูญเสียจากการโหลดว่างลง 60%–80% แม้ว่าจะมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูงขึ้น 15%–20% แต่ ROI สามารถบรรลุได้ใน 3–5 ปี (คำนวณที่ ¥0.4/kWh)
   • การปรับความจุอัจฉริยะ
   เครื่องเปลี่ยนแทปบนโหลด (OLTC) สามารถทำงานในโหมดความจุต่ำระหว่างช่วงที่มีความสว่างต่ำ ลดการสูญเสียจากการโหลดว่างลงมากกว่า 40%
3. ความร่วมมือในการทำให้เป็นท้องถิ่นและการมาตรฐาน
   • การทดแทนส่วนประกอบหลักภายในประเทศ
   การใช้แถบนาโนคริสตัลที่ผลิตภายในประเทศ (ถูกกว่า Hitachi Metals 30%) และระบบการหล่ออีพ็อกซีเรซิน
   • การออกแบบแบบโมดูลาร์
   สถานีย่อย PV สมาร์ทที่สร้างเสร็จแล้ว (รวมแปลงแรงดัน, วงจรหลัก, ระบบตรวจสอบ) ลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งที่ไซต์ลง 20% และลดเวลาลง 15 วัน
4. ระบบ O&M แบบอัจฉริยะ: การลดค่าใช้จ่ายแฝง
   • เทอร์มินัลการตรวจสอบ IoT
   การติดตามอุณหภูมิของน้ำมัน การปล่อยประจุบางส่วน และกระแสกราวด์ของคอร์แบบเรียลไทม์ ช่วยเพิ่มรอบการบำรุงรักษาและลดการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิด
   ข้อมูล: การวินิจฉัยอัจฉริยะเพิ่ม MTBF เป็น 12 ปีและลดค่าใช้จ่าย O&M ลง 35%
   • การเข้าร่วมตอบสนองความต้องการของระบบไฟฟ้า
   การปรับแทปของแปลงแรงดันเพื่อสนับสนุนแรงดันสร้างรายได้จากการบริการเสริมของระบบไฟฟ้า (¥30–80/MW·เหตุการณ์)
5. การใช้ประโยชน์ทางการเงิน
   • เครื่องมือการเงินสีเขียว
   ใช้สินเชื่อสีเขียวที่มีต้นทุนต่ำ (10%–15% ต่ำกว่าอัตราฐาน) สำหรับการจัดซื้ออุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพ
   • สัญญาการปฏิบัติงานด้านพลังงาน (EPC)
   ผู้จำหน่ายรับประกันค่าขีดจำกัดประสิทธิภาพ ชดเชยความแตกต่างของค่าไฟฟ้าหากไม่สามารถบรรลุได้

Ⅳ. การประเมินเศรษฐกิจ (กรณีศึกษาสถานี 100MW)