1. مقدمة:
منذ عام 2020، ظهرت ألواح ذات شكل كبير وبتصميمات مختلفة في السوق. كان هناك ارتباك فيما يتعلق بتأثير الألواح الكبيرة على تكلفة مكونات النظام «BOS» لمحطة الطاقة الكهروضوئية، وبالنظر إلى المفاهيم الخاطئة المحتملة، تعاونت «LONGi» مع «DNV» في الولايات المتحدة لتحليل شروط الحدود والعوامل المؤثرة التي تتضمن مثل هذه الحسابات.
«DNV» هي إحدى هيئات إصدار الشهادات الرائدة في العالم، حيث تقدم خدمات الاختبار والاعتماد والاستشارات الفنية لسلسلة قيمة الطاقة.
تمت مقارنة ثلاثة أنواع من ألواح 500 واط + مع نظام تثبيت (2P، 4L) والمتتبع الشمسي (1P) في تحليل تكاليف «BOS»، بافتراض نفس سعة تصميم محطة الطاقة وحدود الظروف، وأشارت النتائج إلى اختلاف طفيف بين أنواع الألواح الثلاثة مع ميزة طفيفة للألواح 182-72خلية، بفضل كفاءتها العالية.
2. مخطط ومبدأ حساب التكلفة
تضمن هذا التحليل ألواح 182-72 خلية و210-55 خلية و210-60 خلية بقوة أمامية تبلغ 500 واط، وتم اعتماد ثلاث مخططات للمقارنة تحت هياكل أنظمة تثبيت مختلفة:
تم تطبيق تقنية نصف الخلية وتقنيات MBB على جميع أنواع الألواح الثلاثة. نظرًا لأبعاد رقاقة السيليكون، فإن تيار الدائرة القصيرة «Isc» للوح 182 أقل من 15 أمبير، في حين أن ألواح 210 أكبر من 18 أمبير. تبلغ مساحة االلوحين 182-72 خلية و 210-55 خلية حوالي 2.6 م²، ووزنها أقل من 33 كغ. يتم سرد معلومات الألواح المحددة في الجدول أدناه، حيث تعتمد طاقة اللوح على نفس كفاءة الخلية في ظل الإنتاج الضخم، وتكون كفاءة الألواح 210 أقل قليلاً من تلك الخاصة بالألواح 182 نظرًا لخسارة مقاومة داخلية أكبر تحت تيار أعلى.
[bsa_pro_ad_space id=3]
استنادًا إلى التحليل النظري والخبرة التاريخية، يعد تصميم أنظمة التثبيت واختيار نموذج الكابلات والعمالة من العوامل المهمة التي تؤثر على تكلفة «BOS». في هذا الحساب، تم افتراض وجود محطة طاقة كبيرة الحجم في سطح مستوٍ جنبًا إلى جنب مع مبادئ التصميم الثلاثة التالية، من أجل ضمان نتائج ذات عادلة وعالمية:
① نفس الطول لأنظمة التثبيت؛
② نفس طاقة الفقد في الكابل في اختيار مواصفات الكابلات الكهروضوئية
③ نفس تكلفة التركيب لكل واط للواح النمطية المختلفة (يجب مراعاة شروط حدية معينة فيما يتعلق بحجم ووزن الألواح، فكلما زاد حجم الألواح، كلما قلت الحاجة إلى التثبيت، ولكن مع كفاءة تركيب أقل)
تم اعتماد العاكس المركزي في تصميم المشروع، بالمقارنة مع المصفوفات الفرعية بقدرة كهربائية للتيار المستمر تبلغ 3.7 ميجاوات من حيث التكاليف المرتبطة بأنظمة التثبيت والأساسات والمعدات الكهربائية والتركيب اليدوي والأرض.
3. النتائج المحسوبة
يبين الجدول أدناه النتائج النهائية، مشيرًا إلى أن تكلفة «BOS» للوح 182-72 خلية أقل من تكلفة اللوح 210 في ظل تكوينات أنظمة التثبيت المختلفة. بالنسبة للتثبيت باستخدام متتبعات شمسية ثابتة، يتم تحقيق ميزة تكلفة «BOS» البالغة 0.1-0.3 للواط من خلال الألواح النمطية 182، مع ميزة أكبر في حالة سيناريو المتتبع الشمسي «P1».
السيناريو 1: المتتبع الشمسي 1P
باستخدام المتتبع الشمسي «P1»، تكون تكلفة «BOS» للوح 182-72 خلية أقل من تكلفة اللوح 210-55 خلية بمقدار 0.78 سنت للواط الواحد وأقل بمقدار 1.19 سنت للواط من تكلفة اللوح 210-60 خلية. تُعزى تكلفة «BOS» المنخفضة للوح 182 بشكل أساسي إلى انخفاض تكلفة دعم المتتبع الشمسي (بما في ذلك تكلفة العمالة) والأرض (بما في ذلك تكلفة الأرض وتكلفة العمل المدني). يبلغ الحد الأقصى لطول جهاز المتتبع الشمسي «P1» 100 متر، ويمكنه حمل 3 مصفوفات من ألواح 182-72 خلية أو مصفوفتين من ألواح 210.
تتفوق سعة طاقة جهاز المتتبع الشمسي الذي يستخدم ألواح 182 بنسبة 15% تقريبًا عن استخدام ألواح 210، مما يعني أنه يمكن تحقيق ادخار في استهلاك الصلب وتكاليف التحكم في المحرك والكهرباء وتكلفة العمالة لكل واط. بالنسبة للتكاليف المتعلقة بالأرض، ستكون هناك حاجة إلى أدوات تتبع أقل للوح 182، مع تحقيق تباعد أصغر بين المتتبع واللوح مما يتيح كفاءة أعلى، ويؤدي إلى توفير أكثر من 3% في المساحة النهائية من الاستحواذ على الأرض المطلوبة.
السيناريو 2: نظام تثبيت ثابت P2
مع اعتماد نظام تثبيت ثابت 4L، فإن ظروف الحدود مماثلة لتلك الخاصة بالنظام تثبيت الثابت 2P. ومع ذلك، هناك فرق أكبر في التكاليف المتعلقة بالأرض حيث أن كفاءة اللوح 182-72 خلية أعلى بنسبة 0.27% من تلك الخاصة باللوح 210-55 خلية، مما يؤدي إلى تفوق تكاليف «BOS» تصل إلى 0.34 سنت للواط.
4. الاستنتاجات
أثبتت مقارنة BOS بين ثلاثة أنواع من ألواح 500واط + التي نفذتها DNV (مشروع في تكساس، الولايات المتحدة الأمريكية) أنه في ظل ظروف حدودية عادلة وعملية لقوة اللوح، ونسبة السعة، وطول أنظمة التثبيت، واختيار المعدات الكهربائية وتكاليف التركيب اليدوي، لا يُظهر اعتماد الألواح ذات الحجم الكبير مع التيار العالي للغاية ميزة في توفير تكاليف «BOS» مقارنة بالألواح النمطية 182-72 خلية، حيث لا تزال كفاءة اللوح العامل الحاسم في تكاليف «BOS».
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن هذه المقارنة استندت إلى نفس سعة المصفوفة الفرعية. في الواقع، في حالة محطات الطاقة الكبيرة، عادةً ما يتم استخدام موارد الأرض بشكل كامل لزيادة قدرة التثبيت إلى أقصى حد، مما يعني أن ألواح 182 ستمثل سعة أكبر (حوالي 2 ~ 3%) مع كفاءة لوح أعلى، مما يحتمل أن يوفر تكلفة تطوير المشروع لكل واط والتكاليف الناشئة عن محطات التعزيز وخطوط المرافق الخارجة على جانب التيار المتردد، مما يعزز التفوق المحتمل للألواح 182 في القيمة الإجمالية.
لتحميل التقرير كاملاً: اضغط هنا!
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: نشرة رسمية من لونجي سولار
