工商業(yè)光伏 如何選擇最優(yōu)線纜選型探討

前 言

光伏系統(tǒng)中，除組件，逆變器等關(guān)鍵部件是影響發(fā)電的主要因素以外，交流線纜也是對光伏電站的整體盈利、安全、高效同樣起著重要的作用，本文將針對不同場景下的交流線纜選型進(jìn)行技經(jīng)分析。

案 例

光伏容量1．0368MW，使用450W組件，18塊／串，共128串，使用8臺100K逆變器，組件逆變器的容配比為1．3，光伏組串距離并網(wǎng)點平均距離為250米，假設(shè)工廠綜合電價在0．8元。

選擇導(dǎo)線截面積必須同時考慮四個條件經(jīng)濟(jì)電流密度、安全載流量、電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度。本文將重點分析組串與并網(wǎng)點在固定距離情況下，不同的線纜選型（不同材料、不同規(guī)格）結(jié)合逆變器的不同距離影響的最終測算收益。

一、交流側(cè)采用銅芯電纜

1．1 逆變器安裝位置差異

注A表示光伏組串距離逆變器的距離，B表示逆變器距離并網(wǎng)點的距離

所有方案總線損按照如下計算得出

直流側(cè)線纜損失（方案1）

交流側(cè)線纜損失（方案1）

備注70平方交流銅線纜價格144元／米，4平方直流銅線纜價格3．2元／米

小結(jié)

1． 根據(jù)測算，逆變器反而是安裝在靠近并網(wǎng)點的位置，線纜及成本較低。

2． 主要的原因在于高功率組件的應(yīng)用導(dǎo)致組串?dāng)?shù)量減少，而交流側(cè)銅電纜的價格上漲得厲害。

1．2 使用更高規(guī)格的銅電纜逆變器出線將原先70平方更換為95平方銅線纜

A表示光伏組串距離逆變器的距離

B表示逆變器距離并網(wǎng)點的距離

備注95平方銅線纜價格196元／米，4平方直流銅線纜價格3．2元／米

方案1和方案3，線損差異0．3％，成本差異較大。

小結(jié)

1． 當(dāng)線纜規(guī)格提升一檔后，案例中隨著距離A的變大，總線損逐漸表大，總線纜成本逐漸變低。

2． 線損變大的原因是因為直流側(cè)線損不變的情況下，不同方案的交流側(cè)線損差異縮至很小最終趨勢按照直流側(cè)趨勢。

1．3 橫向?qū)Ρ炔町悾孀兤靼惭b位置固定，線纜規(guī)格不同）

選取線損差異最大的固定距離

線損差異0．5％，成本差異83200元

年有效利用小時數(shù)1000h地區(qū)

1）差值發(fā)電量

2）差值收益

小結(jié)

年均差值收益3832元，初始成本差異83200元。收益率太低，使用更高規(guī)格的線纜有助于發(fā)電量提升有限，初始成本增加較大，因此不推薦將70平方銅線纜更換為95平方的方案。

二、 交流側(cè)采用鋁合金電纜

2．1 逆變器安裝位置差異

注A表示光伏組串距離逆變器的距離，B表示逆變器距離并網(wǎng)點的距離

備注95平方鋁合金線纜價格26．88元／米，4平方直流銅線纜價格3．2元／米

小結(jié)

案例中隨著距離A的變大，總線損逐漸表小，總線纜成本逐漸變高。

方案1和方案3線損差異0．4％，成本差異90624元。我們來計算一下增加的投入／產(chǎn)出的情況

年有效利用小時數(shù)1000h地區(qū)

1）差值發(fā)電量

備注組件首年按照2．5％衰減，其余按照0．5％。

2）差值收益

年均差值收益3066元，初始成本差異90624元，收益較差。

小結(jié)

使用鋁合金線纜時，推薦逆變器就近安裝在靠近組件的位置。

2．2 使用更高規(guī)格的鋁合金電纜

逆變器出線將原先95平方更換為120平方鋁合金線纜

A表示光伏組串距離逆變器的距離

B表示逆變器距離并網(wǎng)點的距離

備注120平方鋁合金線纜價格33．88元／米，4平方直流銅線纜價格3．2元／米

方案1和方案3，線損差異0．2％，成本差異82224元。

小結(jié)

當(dāng)線纜規(guī)格提升一檔后，案例中隨著距離A的變大，總線損逐漸表小，總線纜成本逐漸變高。（線損和成本趨勢與銅電纜上升一個規(guī)格后的趨勢正好相反）。

2．3 橫向?qū)Ρ炔町悾孀兤靼惭b位置固定，線纜規(guī)格不同）

選取線損差異最大的固定距離

95平方和120平方，線損差異0．3％，成本差異11200元。按照不同地區(qū)進(jìn)行技經(jīng)測算

年有效利用小時數(shù)1000h地區(qū)

1）差值發(fā)電量

2）差值收益

年均差值收益2299元，初始成本差異11200元。約4．8年回收周期。

小結(jié)

在成本可控的前提下，可以考慮將95平方鋁合金線纜更換為120平方的方案。

電纜的選型要在實際工程約束條件下（敷設(shè)條件及安全性等）選擇滿足要求的電纜，通過精密的計算選定最合適的電纜方案。