不同線纜選型結(jié)合逆變器不同距離影響的最終測(cè)算收益

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(duì)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(duì)不同場(chǎng)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(tái)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(diǎn)平均距離為250米，假設(shè)工廠綜合電價(jià)在0.8元。

選擇導(dǎo)線截面積必須同時(shí)考慮四個(gè)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(diǎn)分析組串與并網(wǎng)點(diǎn)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(cè)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(diǎn)的距離

所有方案總線損按照如下計(jì)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(jià)格144元/米，4平方直流銅線纜價(jià)格3.2元/米

小結(jié)：

1. 根據(jù)測(cè)算，逆變器反而是安裝在靠近并網(wǎng)點(diǎn)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(jià)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(diǎn)的距離

備注：95平方銅線纜價(jià)格196元/米，4平方直流銅線纜價(jià)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?yàn)橹绷鱾?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(shì)按照直流側(cè)趨勢(shì)。

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(shí)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(diǎn)的距離

備注：95平方鋁合金線纜價(jià)格26.88元/米，4平方直流銅線纜價(jià)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(lái)計(jì)算一下增加的投入/產(chǎn)出的情況

年有效利用小時(shí)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(shí)，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(diǎn)的距離

備注：120平方鋁合金線纜價(jià)格33.88元/米，4平方直流銅線纜價(jià)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(shì)與銅電纜上升一個(gè)規(guī)格后的趨勢(shì)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(cè)算

年有效利用小時(shí)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(shí)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(guò)精密的計(jì)算選定最合適的電纜方案。

原文標(biāo)題：工商業(yè) | 最優(yōu)線纜選型探討

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