01 Tại sao lựa chọn mô-đun định hình tính kinh tế của dự án quy mô tiện ích
A mô-đun năng lượng mặt trời quy mô tiện ích không còn là một hạng mục hàng hóa mà hoạt động mua sắm có thể hoán đổi vào phút cuối. Đối với các dự án được đo bằng hàng trăm megawatt, một quyết định về cấp công suất mô-đun sẽ thay đổi thông qua bộ theo dõi, cọc, hệ thống cáp, nhân công và giấy phép. Các nhóm kỹ thuật, mua sắm và xây dựng coi mô-đun là điểm tựa của thiết kế thường tìm thấy những khoản tiết kiệm mà việc so sánh giá mỗi watt đơn giản ẩn giấu.
Hướng dẫn này giải thích cách đánh giá các mô-đun theo chức năng của chúng đối với toàn bộ nhà máy. Nó bao gồm mật độ năng lượng, cân bằng chi phí hệ thống (BOS), hành vi hai mặt, khả năng tương thích của thiết bị theo dõi, giới hạn điện, hậu cần và rủi ro. Mỗi hình dưới đây là phạm vi quy hoạch minh họa được rút ra từ các thiết kế quy mô tiện ích điển hình, vì vậy hãy thay thế nó bằng dữ liệu trang web của riêng bạn trước khi đưa ra cam kết.
Các mô-đun định dạng lớn giúp giảm số lượng đơn vị được xử lý trên mỗi hàng trình theo dõi.
21% ít đơn vị mô-đun hơn trên mỗi MW từ 540W đến 685 W
5 đến 8% phạm vi giảm chi phí BOS điển hình
1 đến 3% có thể giảm LCOE khi lợi nhuận kết hợp
Câu hỏi cốt lõi dành cho các nhóm EPC
Câu hỏi thực sự không phải là mô-đun nào rẻ nhất trên mỗi watt. Đó là mô-đun nào mang lại chi phí lắp đặt trên mỗi kilowatt giờ được phân phối thấp nhất trong suốt vòng đời của nhà máy. Công suất mô-đun cao hơn có thể thu nhỏ số lượng thiết bị cần vận chuyển, nâng, kẹp và nối dây. Thiết kế hai chiều có thể nâng cao năng suất trên cùng một vùng đất. Sự phù hợp của thiết bị theo dõi quyết định liệu những lợi ích đó có chịu được tải trọng gió và địa hình không bằng phẳng hay không. Khi các yếu tố này xếp hàng, kết quả là chi tiêu BOS thấp hơn và mức giảm LCOE có thể đo lường được. Khi chúng xung đột, một mô-đun có xếp hạng tiêu đề ấn tượng có thể lặng lẽ tăng tổng chi phí dự án.
02 Mật độ điện năng và chi phí BOS: Điều gì làm thay đổi ngân sách
Mật độ năng lượng có ý nghĩa gì trên một trang web thực tế
Mật độ năng lượng mô tả công suất mà mỗi mô-đun, mỗi hàng thiết bị theo dõi và mỗi ha có thể mang theo. Mô-đun có công suất cao hơn sẽ cung cấp nhiều watt hơn trên mỗi khung, trên mỗi kẹp và trên mỗi cọc. Bởi vì hầu hết các hạng mục BOS đều quy mô theo số lượng đơn vị vật lý thay vì theo watt, nên việc tăng công suất mô-đun sẽ giúp dàn trải phần cứng và lao động cố định trên nhiều công suất hơn.
Tiền đi đâu
Trong một nhà máy lắp đặt trên mặt đất điển hình, các mô-đun chiếm khoảng dưới 40% chi phí lắp đặt. Khoảng 60% còn lại nằm trong các công trình kiến trúc, thiết bị điện, công trình dân dụng và lao động. Biểu đồ cho thấy sự phân chia minh họa. Hầu hết mọi dòng ngoại trừ bản thân mô-đun đều đáp ứng, ít nhất một phần, với kích thước và công suất của mô-đun.
Dòng BOS nào phản hồi nhiều nhất
Nhân công lắp đặt: rơi xuống khi có ít mô-đun hơn để nâng, căn chỉnh và buộc chặt.
Kết cấu và cọc: ít vị trí mô-đun hơn có nghĩa là ít bảng hơn hoặc số hàng ngắn hơn trên mỗi megawatt.
Cáp và đầu nối DC: ít dây dẫn mô-đun hơn và ít điểm nối hơn giúp giảm thời gian kiểm tra và vật liệu.
Chuẩn bị đất: mật độ cao hơn có thể thu hẹp diện tích hàng rào cho một công suất xuất khẩu nhất định.
Không phải mọi dòng đều có lợi như nhau. Các mô-đun nặng hơn và lớn hơn có thể làm tăng độ khó xử lý và tải trọng gió, do đó, mỗi khoản tiết kiệm được phải được kiểm tra theo giới hạn kết cấu trước khi được tính vào ngân sách.
Hãy xem xét một dự án 200 MWdc làm ví dụ. Việc chuyển từ loại 540W sang loại 685 W sẽ loại bỏ khoảng 78.000 mô-đun khỏi bản dựng. Ngay cả khi mỗi mô-đun tránh được chỉ tiết kiệm được vài phút thời gian của đội ngũ nhân viên trong quá trình xử lý, lắp đặt, nối dây và kiểm tra, thì tổng mức tiết kiệm được có thể lên tới hàng nghìn giờ lao động. Thêm mức giảm phù hợp ở các kẹp, đầu nối và vị trí cọc, kết cấu và đường dây điện bắt đầu trông nhẹ hơn đáng kể so với ước tính.
03 Cấp công suất mô-đun và khối lượng xử lý
Cách đơn giản nhất để thấy hiệu quả là đếm các mô-đun. Một nhà máy 100 MWdc được xây dựng với các tổ máy 540 W cần khoảng 185.000 mô-đun. Cùng một nhà máy được xây dựng với các đơn vị 685 W cần khoảng 146.000. Nghĩa là giảm đi gần 39.000 thiết bị để dỡ, di chuyển, nâng, lắp đặt, kết nối và kiểm tra, đồng thời mỗi bước đó đều tiêu tốn chi phí nhân công và chất lượng.
Lớp mô-đun
Đơn vị trên mỗi MWdc
Đơn vị trên 100 MWdc
Thay đổi so với 540 W
540 W
1,852
185.200
Đường cơ sở
580W
1.724
172.400
−6,9%
620W
1.613
161.300
−12,9%
650W
1.538
153.800
−17,0%
685 W
1.460
146.000
−21,2%
Tại sao mức tăng lại bằng phẳng
Mỗi bước tiến lên trong lớp năng lượng sẽ loại bỏ ít mô-đun hơn so với bước cuối cùng, đó là lý do tại sao đường cong về bên phải. Lần nhảy đầu tiên, từ 540 W lên 580 W, cắt giảm khoảng 7% số đơn vị, trong khi bước nhảy từ 650 W lên 685 W chỉ cắt giảm khoảng 5%. Do đó, người lập kế hoạch nên hỏi liệu mức tăng cuối cùng có phù hợp với các quy tắc xử lý mới, khung nặng hơn hay biên độ điện chặt chẽ hơn hay không.
Một thói quen hữu ích là xếp hạng từng ứng viên trong cùng một đơn vị trước khi so sánh các lời đề nghị. Chuyển đổi giá mô-đun thành giá trên mỗi megawatt công suất DC, sau đó thêm các dòng BOS thay đổi theo số lượng đơn vị. Điều này đặt mô-đun công suất thấp hơn, giá thấp hơn và mô-đun công suất cao hơn, giá cao hơn ngang nhau và nó thường cho thấy rằng mô-đun đắt tiền hơn là lựa chọn dự án rẻ hơn.
04 Hiệu quả cài đặt và triển khai quy mô lớn
Hiệu quả lắp đặt là yếu tố thúc đẩy sự yên tĩnh đằng sau sự chắc chắn về tiến độ. Các đội làm việc trên các hàng theo dõi sẽ hoàn thành một số vị trí mô-đun cố định trong mỗi ca. Khi mỗi vị trí mang nhiều quyền lực hơn, cùng một đội sẽ cung cấp nhiều năng lực hơn trong cùng một thời điểm. Khi triển khai trên quy mô lớn, nơi hàng trăm công nhân cùng chia sẻ một khoảng thời gian xây dựng ngắn, tác động đó sẽ nhanh chóng tăng lên.
Hiệu ứng lịch trình thực tế
Hoàn thiện cơ khí nhanh hơn: ít đơn vị hơn có nghĩa là ít thang máy hơn, ít kẹp hơn và ít kiểm tra mô-men xoắn hơn.
Giảm tải hậu cần: ít pallet và container hơn trên mỗi megawatt, miễn là trọng lượng pallet vẫn nằm trong giới hạn đường và địa điểm.
Giảm rủi ro làm lại: ít đầu nối và kẹp hơn để lại ít chỗ xảy ra lỗi lắp đặt hơn.
Biểu đồ so sánh mô-đun loại 685 W với mô-đun loại 540 W trên cơ sở mỗi megawatt. Các đơn vị mô-đun và kẹp giảm khoảng 1/5. Cọc và móng rơi ít hơn vì chiều dài hàng thường bị giới hạn bởi thiết kế thiết bị theo dõi và địa hình hơn là do số lượng mô-đun. Chiều dài cáp và số giờ lao động nằm ở giữa những thái cực đó.
Rủi ro thời tiết cũng đáng được đề cập đến. Ít mô-đun hơn trên mỗi megawatt có thể rút ngắn thời gian để các hàng mở không được bảo vệ, giúp giảm khả năng tiếp xúc với bão và bụi trong quá trình xây dựng. Nó cũng đơn giản hóa việc vận hành thử vì có ít chuỗi hơn và ít điểm kiểm tra hơn phải được xác minh trước khi bàn giao nhà máy.
05 Khả năng tương thích của Bifacial Gain và Tracker
A mô-đun hai mặt công suất cao thu thập ánh sáng ở cả hai mặt, do đó năng lượng phía sau sẽ bổ sung vào công suất phát ra phía trước. Trên các máy theo dõi một trục trên mặt đất sáng, mức tăng phía sau thường đạt từ 5 đến 12 phần trăm, mặc dù con số thực phụ thuộc vào độ phản xạ của mặt đất, khoảng cách hàng, chiều cao mô-đun và ánh sáng khuếch tán cục bộ. Xử lý bất kỳ số khuếch đại đơn lẻ nào một cách thận trọng cho đến khi nó được kiểm tra dựa trên mô phỏng dành riêng cho địa điểm.
Kiểm tra tính tương thích của trình theo dõi
Các mô-đun lớn hơn thay đổi vấn đề cơ học. Mô-đun dài hơn hoặc rộng hơn làm tăng cánh tay đòn trên các ống mô-men xoắn và áp suất gió trên mỗi bàn. Trước khi khóa một loại năng lượng, hãy xác nhận những mục này với nhà cung cấp thiết bị theo dõi:
Kích thước và trọng lượng mô-đun tối đa được thiết kế theo dõi hỗ trợ.
Xếp hạng tải trọng gió và tuyết cho khung và độ dày kính đã chọn.
Vị trí kẹp và kiểu buộc chặt đã được phê duyệt cho mô-đun.
Chiến lược cất giữ và hành vi xoắn trong điều kiện có gió giật.
Che chắn phía sau từ ống mô-men xoắn và phần cứng lắp đặt.
Khoảng cách đất và hàng
Tăng hai mặt đáp ứng với khoảng cách. Khoảng cách rộng hơn làm tăng bức xạ phía sau nhưng làm giảm công suất trên mỗi ha, do đó mức tối ưu hiếm khi nằm ở một trong hai mức cực đoan. Chạy một nghiên cứu bố cục để so sánh cao độ, chiều cao mô-đun và lớp phủ mặt đất với nhau thay vì chỉ điều chỉnh từng cái một. Ở những địa điểm có tuyết theo mùa hoặc đất rất tối, giả định về mức tăng phía sau xứng đáng được xem xét thêm.
Cuối cùng, hãy nhớ rằng lợi ích phía sau không phải là năng lượng tự do. Nó phụ thuộc vào nền đất sạch, cấu trúc ổn định và mô hình chính xác. Những người vận hành giữ thảm thực vật ở mức thấp và tránh bóng từ các khay cáp có xu hướng giữ được lợi ích mong đợi của họ, trong khi những khu vực có cỏ cao hoặc nước đọng thường bị thiếu hụt.
06 Giới hạn thiết kế điện: Dây, dòng điện và biến tần
Công suất cao hơn thường đến với các ô lớn hơn hoặc nhiều ô hơn, điều này làm tăng dòng điện hoặc điện áp hoạt động. Cả hai số phải nằm trong giới hạn của đầu nối, cáp, thiết bị kết hợp và đầu vào biến tần. Một mô-đun trông đẹp mắt trên giấy có thể buộc phải thiết kế lại phía DC nếu dòng điện của nó vượt quá mức mà đầu vào biến tần có thể chấp nhận.
Kiểm tra điện chính
Điện áp chuỗi: điện áp mạch hở trong thời tiết lạnh phải ở dưới mức điện áp định mức của hệ thống, giới hạn các mô-đun trên mỗi chuỗi.
Dòng điện đầu vào: Dòng điện mô-đun có thêm khuếch đại hai mặt phải phù hợp với định mức đầu vào và đầu nối của biến tần.
Tỷ lệ DC và AC: công suất mô-đun cao hơn có thể nâng tỷ lệ lên, do đó việc cắt giảm tổn thất cần được xem xét lại.
Kích thước cáp: dòng điện cao hơn có thể bù đắp cho khoản tiết kiệm được từ việc chạy cáp ngắn hơn.
Thực hành thiết kế bảo vệ lợi nhuận
Các đội cũng nên kiểm tra hành vi không khớp giữa các hàng có bức xạ phía sau khác nhau, vì đầu ra hai mặt thay đổi dọc theo một hàng. Thiết kế tốt tuân theo một số thói quen:
Nhóm các chuỗi có mức độ hiển thị tương tự nhau để hạn chế sự không khớp.
Kích thước cáp và cầu chì cho dòng điện dự kiến cao nhất, không phải mức trung bình.
Giữ một biên độ được ghi lại giữa điện áp thiết kế và xếp hạng thiết bị.
Những thói quen này quan trọng nhất ở ranh giới của thiết kế. Khi dây điện gần đạt đến giới hạn điện áp vào buổi sáng lạnh nhất trong năm, một lỗi nhỏ trong dữ liệu nhiệt độ có thể buộc phải thiết kế lại tốn kém sau khi mua sắm. Một nghiên cứu độ nhạy ngắn trong quá trình lựa chọn tốn ít chi phí và ngăn ngừa được tình trạng đó.
07 So sánh các lớp mô-đun với Thẻ điểm đa yếu tố
Một số liệu duy nhất che giấu sự đánh đổi. Thẻ điểm cho phép nhóm cân nhắc mật độ năng lượng với khả năng xử lý, độ phù hợp của thiết bị theo dõi và biên độ điện trong một chế độ xem. Biểu đồ radar so sánh mô-đun loại 540 W với mô-đun loại 685 W theo sáu yếu tố, được hội đồng đánh giá EPC điển hình cho điểm từ 1 đến 10. Điểm số mang tính minh họa, vì vậy hãy điều chỉnh trọng số cho dự án của bạn.
Đọc bảng điểm
Mô-đun lớn hơn rõ ràng chiếm ưu thế về mật độ nguồn và tốc độ cài đặt, đồng thời nó giữ vị trí dẫn đầu một chút về mức tăng hai chiều. Nó mang lại nền tảng cho việc xử lý dễ dàng, biên độ điện áp và sự phù hợp của thiết bị theo dõi do kích thước, trọng lượng và ứng suất điện. Không có hồ sơ nào tốt hơn trên toàn cầu.
Đặt trọng số theo loại dự án
Địa hình bằng phẳng Trình theo dõi được xếp hạng cho các định dạng lớn sẽ ưu tiên loại công suất cao hơn vì tốc độ cài đặt và mật độ chiếm ưu thế.
Gió lớn Tùy chọn kích thước trung bình có thể đạt điểm cao hơn khi biên độ tải trọng kết cấu được cân nhắc nhiều.
Giới hạn lưới chặt chẽ Mật độ ít quan trọng hơn khi năng lực xuất khẩu, chứ không phải đất đai, là hạn chế, do đó chi phí cho mỗi kilowatt giờ sẽ dẫn đầu.
Hồ sơ nào thắng thì ghi lại logic tính điểm. Thẻ điểm được ghi lại giúp cho người cho vay, chủ sở hữu và kỹ sư độc lập dễ dàng đưa ra quyết định và nó có thể được sử dụng lại khi dự án sau này có những hạn chế tương tự.
08 Quy trình làm việc thực tế để lựa chọn mô-đun EPC
Một người có kỷ luật lựa chọn pv dự án epc quá trình biến các ý kiến rải rác thành một quyết định có thể lặp lại. Quy trình bên dưới giúp các nhóm kỹ thuật, thương mại và xây dựng làm việc dựa trên cùng một thực tế và ngăn chặn việc phát hiện muộn rằng mô-đun ưa thích không phù hợp với bộ theo dõi hoặc biến tần.
Điều gì xảy ra ở mỗi giai đoạn
Trang web và sản lượng study: mô hình bức xạ, suất phản chiếu, độ bẩn, nhiệt độ và mức tăng hai mặt cho từng ứng cử viên.
Trình theo dõi và layout fit: xác nhận kích thước, tải trọng, độ cao hàng và khả năng chịu địa hình.
Điện matching: kiểm tra độ dài chuỗi, dòng điện và tỷ lệ DC/AC so với biến tần.
Chi phí và risk review: so sánh chi phí lắp đặt, hiệu quả tiến độ, an ninh cung cấp và các điều khoản bảo hành.
Thông số cuối cùngification and award: dung sai khóa, đóng gói, thời hạn giao hàng và các yêu cầu kiểm tra trong hợp đồng.
Những lỗi thường gặp cần tránh
So sánh giá mỗi watt mà không cần thêm hiệu ứng BOS.
Bỏ qua xếp hạng tải theo dõi cho đến sau khi mua sắm.
Sử dụng một số khuếch đại phía sau cho mỗi hàng và mỗi mùa.
Phê duyệt mô-đun mà không kiểm tra trọng lượng pallet và giới hạn vận chuyển.
Kết thúc quá trình bằng một bản ghi nhớ quyết định ngắn. Nó phải nêu rõ loại đã chọn, các giả định đằng sau hiệu suất năng lượng, các bước kiểm tra đã hoàn tất với các nhà cung cấp thiết bị theo dõi và biến tần cũng như bất kỳ hạng mục mở nào cần đóng trước khi đơn đặt hàng được phát hành.
09 Rủi ro, bảo hành và con đường giảm LCOE
Chi phí BOS thấp hơn chỉ có ích nếu nhà máy tiếp tục sản xuất trong nhiều thập kỷ. Do đó, người cho vay và chủ sở hữu nhìn xa hơn bảng dữ liệu và hỏi xem mô-đun sẽ hoạt động đáng tin cậy như thế nào, nó sẽ xuống cấp nhanh như thế nào và ai đứng đằng sau nó.
Kiểm tra chất lượng và khả năng thanh toán
Báo cáo thử nghiệm độc lập bao gồm tải cơ học, chu kỳ nhiệt và tiếp xúc với độ ẩm.
Kết quả phân hủy do ánh sáng gây ra và hiệu ứng do điện thế gây ra.
Hồ sơ kiểm tra nhà máy và kế hoạch kiểm tra hàng loạt.
Các điều khoản bảo hành sản phẩm và hiệu suất rõ ràng, bao gồm cả hiệu suất mặt sau dành cho thiết kế hai mặt.
Cung cấp các kế hoạch liên tục và chính sách mô-đun dự phòng cho toàn bộ vòng đời dự án.
Mô-đun quy mô tiện ích tốt nhất là mô-đun giúp giảm chi phí trên mỗi kilowatt giờ được phân phối trên toàn bộ nhà máy, chứ không phải mô-đun giành được một dòng nào trong danh mục vật liệu.
Sản phẩm hai mặt thêm một câu hỏi nữa. Hãy hỏi cách bảo hành xử lý đầu ra phía sau vì một số điều khoản chỉ bao gồm mặt trước. Ngôn ngữ rõ ràng ở điểm này sẽ tránh được tranh chấp khi so sánh sản lượng đo được của nhà máy với mô hình năng lượng ban đầu.
Cách kết hợp tiết kiệm
Việc giảm LCOE đến từ ba nguồn phối hợp với nhau: chi phí lắp đặt thấp hơn, hiệu suất năng lượng cao hơn và hiệu suất ổn định lâu dài. Tiết kiệm 6% BOS, tăng hai mặt 7% và cấu hình suy giảm chậm hơn, mỗi thứ có thể trông khiêm tốn. Cùng nhau, họ có thể thay đổi chi phí năng lượng quy dẫn từ 1 đến 3 phần trăm, điều này có ý nghĩa đối với một nhà máy bán điện trong nhiều thập kỷ.
10 Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Lợi ích chính của mô-đun quy mô tiện ích công suất cao hơn là gì?
Lợi ích chính là có ít đơn vị vật lý hơn trên mỗi megawatt. Điều đó giúp giảm nhân công lắp đặt, kẹp, đầu nối và xử lý, đồng thời có thể giảm số lượng cấu trúc và cáp. Việc tiết kiệm chỉ thực sự khi bộ theo dõi, tải gió và thiết kế điện đều chấp nhận mô-đun lớn hơn.
Câu hỏi 2: Mô-đun lớn hơn có luôn làm giảm tổng chi phí dự án không?
Không. Các mô-đun lớn hơn có thể làm tăng độ khó xử lý, tải trọng kết cấu và ứng suất điện. Nếu những tác động đó buộc bộ theo dõi phải thay đổi hoặc cấu hình biến tần mới, chi phí tăng thêm có thể hủy bỏ việc tiết kiệm BOS. So sánh đầy đủ là thử nghiệm an toàn duy nhất.
Câu hỏi 3: Mô-đun hai mặt có thể bổ sung thêm bao nhiêu năng lượng cho thiết bị theo dõi?
Độ lợi phía sau trên máy theo dõi một trục thường rơi vào khoảng từ 5 đến 12 phần trăm, tùy thuộc vào độ phản xạ của mặt đất, chiều cao và khoảng cách. Mô phỏng theo địa điểm cụ thể sẽ xác nhận con số trước khi đưa vào mô hình tài chính.
Câu hỏi 4: Việc kiểm tra trình theo dõi nào quan trọng nhất khi kích thước mô-đun tăng lên?
Kiểm tra kích thước tối đa, trọng lượng, mức gió và tuyết, vị trí kẹp, cách xếp gọn và tấm che phía sau từ các bộ phận kết cấu. Yêu cầu nhà cung cấp thiết bị theo dõi phê duyệt bằng văn bản định dạng mô-đun chính xác.
Câu hỏi 5: Làm thế nào để các nhóm EPC so sánh các mô-đun một cách công bằng?
Sử dụng cơ sở chung, chẳng hạn như chi phí lắp đặt trên mỗi kilowatt giờ được cung cấp. Bao gồm các hiệu ứng BOS, sản lượng, suy thoái, tác động tiến độ và rủi ro. Thẻ điểm có trọng số sẽ giúp ích khi có nhiều yếu tố cạnh tranh.
Câu hỏi 6: Việc lựa chọn mô-đun ảnh hưởng đến LCOE như thế nào?
Lựa chọn mô-đun thay đổi chi phí lắp đặt, sản lượng hàng năm và sản lượng dài hạn. Khi tùy chọn hai mặt công suất cao hơn sẽ cắt giảm chi tiêu của BOS và tăng thêm lợi ích phía sau mà không làm tăng rủi ro hỏng hóc, hiệu ứng tổng hợp có thể làm giảm chi phí năng lượng được quy dẫn.
Q7: Tại sao hiệu quả lắp đặt lại quan trọng đối với các dự án lớn?
Các dự án lớn phụ thuộc vào các đội hoàn thành một số vị trí mô-đun cố định trong mỗi ca. Các mô-đun công suất cao hơn cho phép cùng một nhóm sử dụng nhiều công suất hơn mỗi ngày, giúp rút ngắn lịch trình, giảm thiết bị nhàn rỗi và giảm rủi ro tài chính do thời tiết chậm trễ.
