Výskumníci z King Mongkut's University of Technology North Bangkok v Thajsku navrhli novú metodiku na vykonávanie technicko-ekonomických hodnotení distribuovaných fotovoltaických systémov zvažujúcich obmedzenie spôsobené prepätím.
Vedci zdôraznili, že na rozdiel od predchádzajúcich metód dimenzovania FV systému, nový prístup nie je určený na identifikáciu optimálnej veľkosti solárneho poľa na základe maximalizácie zisku a politiky vlastnej spotreby. Radšej navrhli vyhnúť sa predimenzovaniu a „prehnanej ziskovosti“, ale povedali, že táto voľba vedie k výrazne zlepšeným vyrovnaným nákladom na energiu (LCOE), najmä v scenároch, kde sa očakáva zvýšenie obmedzovania v dôsledku vyššieho prieniku obnoviteľných zdrojov energie.
Výskumná skupina vykonala analýzu citlivosti s cieľom posúdiť vplyvy rôznych prahových hodnôt napätia pri obmedzovaní výroby vyvolanom prepätím na technicko-ekonomickú výkonnosť distribuovaných fotovoltaických systémov na základe taríf za elektrinu, ktoré stanovil Metropolitan Electricity Authority (MEA) v Thajsku.
Akademici v roku 2018 sledovali zaťaženie počas celého roka a zistili, že maximálne zaťaženie bolo 21.00, pričom spotreba bola najvyššia v apríli. "V dôsledku toho sa značne zvýšilo zaťaženie vzduchového chladenia," vysvetlili. "Zaťaženie malo tendenciu klesať, keď sa ročné obdobie zmenilo z leta (marec na máj) na zimu (november až február). Najnižšie zaťaženie bolo identifikované v decembri, pretože teplota bola zvyčajne príjemná, čo podstatne znížilo zaťaženie chladením vzduchom."
Ceny elektriny v analyzovanej oblasti sa pohybovali od 0,176 USD/kWh do 0,057 USD/kWh a predpokladalo sa, že bude implementovaná stratégia zníženia poklesu volt-wattov. Táto metóda vyžaduje nasadenie dodatočného ovládača v bode spoločnej väzby (PCC) a vo všeobecnosti sa používa na miestne obmedzenie výkonu FV. "Táto stratégia obmedzuje generovanie FV, keď napätie dosiahne prahovú hodnotu 1,06 pu, podľa noriem ANSI C84.1-2016, IEEE 1547-2018 a IEC 60038-2009,“ uviedli vedci.
Ich analýza zohľadňovala technicko-ekonomické parametre, ako je miera vlastnej spotreby (SCR), miera sebestačnosti (SSR), čistá súčasná hodnota (NPV) a LCOE.
Prijali tiež takzvaný Jiménez-Castillo prístup k optimalizácii veľkosti PV systému, ktorý je zameraný na maximalizáciu hodnôt NPV, a zvážili štyri rôzne scenáre: Scenár 0, kde sa zanedbáva prepätie a obmedzenie; Scenár 1, kde sa berie do úvahy obmedzenie výroby spôsobené prepätím a umiestnenie FV inštalácie a FV systémy sú inštalované v každom uzle v každej oblasti; Scenár 2, kde sú FV systémy inštalované v každom uzle v dvoch oblastiach; a Scenár 3, kde sú FV systémy inštalované v každom uzle v každej oblasti napájača.
Prostredníctvom tohto hodnotenia vedci zistili, že aby sa predišlo obmedzeniu a prepätiu, dimenzovanie FV systému by sa mohlo znížiť až o 58,33% v závislosti od počtu FV systémov a ich umiestnenia. To by viedlo k zníženiu NPV o 21,34 %, ale aj k zvýšeniu LCOE o 22,96 %.
"Zistenia navyše naznačujú, že SCR sa mierne zvýšil až o 11 %, ale SSR sa mierne znížil až o 4 % pri realizácii prepäťového obmedzenia výroby," dodali. "Analýza citlivosti napokon odhalila, že optimálna kapacita FV zostala nezmenená, aj keď boli použité rôzne prahové hodnoty napätia. NPV sa však výrazne znížilo až o 25 % a LCOE sa zvýšilo až o 20,72 %, keď sa prah napätia znížil na 1,01 pu SCR mala tendenciu rásť približne o 10 %, zatiaľ čo SSR zostala nezmenená.“
Ich zistenia sú dostupné v štúdii “Technicko-ekonomické hodnotenie rezidenčných fotovoltaických systémov pripojených k sieti s ohľadom na obmedzenie výroby spôsobené prepätím“, ktorý bol nedávno uverejnený vEnergetické správy.
