Quyosh diodlarini tanlashda qanday parametrlarga e'tibor qaratish lozim?

y, Elektr ishlash parametrlari: tizimning energiya samaradorligi va xavfsizligini belgilaydigan asosiy ko'rsatkichlar
1. Oldinga kuchlanishning pasayishi (Vf) va o'tkazuvchanlikning yo'qolishi
Oldinga kuchlanishning tushishi to'g'ridan-to'g'ri fotovoltaik tizimning energiya konvertatsiya qilish samaradorligiga bevosita ta'sir ko'rsatadigan to'g'ridan-to'g'ri o'tkazuvchanlik vaqtida diodaning kuchlanish pasayishiga ishora qiladi. Misol sifatida 1000 Vt fotovoltaik massivni oladigan bo'lsak, agar Vf=0.5V bo'lgan diod ishlatilsa, o'tkazuvchanlik yo'qotilishi 5 Vt (chiqish quvvatining 0,5% ni tashkil qiladi); Agar Vf=0.3V bilan ultra{5}}kam yo‘qotish modeli tanlansa, yo‘qotish 3 Vtgacha kamayishi va yillik energiya tejash 20 kVt/soatdan oshishi mumkin (o‘rtacha kunlik 5 soatlik energiya ishlab chiqarish asosida hisoblangan).

Sanoat tendentsiyalari:

Silikon karbid (SiC) diodlari past Vf xarakteristikalari (0,2-0,3V) bilan asta-sekin an'anaviy kremniyga asoslangan diodlarni almashtirmoqda va yirik yerosti elektr stantsiyalarida keng qo'llaniladi.
Muayyan fotovoltaik inverter ishlab chiqaruvchisi ma'lumotlariga ko'ra, SiC diodlaridan foydalanish tizim samaradorligini 0,8% ga oshirdi va LCOE (elektr energiyasining tekislangan narxi) 3,2% ga kamaydi.
2. Qayta tiklash vaqti (Trr) va yuqori-chastota yo‘qolishi
Fotovoltaik massivlarni MPPT (Maksimum quvvat nuqtasini kuzatish) nazorat qilishda diodlar tez-tez yoqish/o'chirish holatlarini o'zgartirishi kerak. Uzoq teskari tiklanish vaqti kalit yo'qotishlarining sezilarli darajada oshishiga olib kelishi va hatto elektromagnit parazitlarni (EMI) keltirib chiqarishi mumkin. Masalan, 10 kHz kommutatsiya chastotasida Trr=100ns diodining yo'qolishi Trr=50ns modeliga qaraganda 40% yuqori.

Tanlov taklifi:

Tez tiklanadigan diodlarga (FRD) yoki Trr 50 ns dan kam yoki unga teng bo'lgan o'ta tez tiklovchi diodlarga (SRD) ustunlik berish kerak, ayniqsa simli invertorlar kabi yuqori chastotali ilovalar uchun mos.
50 MVt quvvatga ega fotovoltaik elektr stantsiyasining amaliy tadqiqoti shuni ko'rsatadiki, diod Trr parametrlarini optimallashtirish orqali tizimning yillik energiya ishlab chiqarishini 1,2% ga oshirish mumkin, bu uglerod chiqindilarini 800 tonnaga kamaytirishga teng.
3. Teskari buzilish kuchlanishi (Vbr) va xavfsizlik chegarasi
Teskari buzilish kuchlanishi diod bardosh bera oladigan maksimal teskari kuchlanish bo'lib, u fotovoltaik massivning ochiq tutashuv kuchlanishidan (Voc) yuqori bo'lishi va xavfsizlik chegarasini qoldirishi kerak. Masalan, Voc=600V massiv uchun kuchlanish o'zgarishi va chaqmoq urishi kabi ekstremal ish sharoitlariga dosh berish uchun Vbr 800V dan katta yoki unga teng bo'lgan diodlar tanlanishi kerak.

Sanoat standartlari:

IEC 62109 standarti Vbr diodining Voc massividan 1,25 baravar katta yoki unga teng bo'lishi va -40 darajadan +85 darajagacha bo'lgan harorat aylanish sinovidan o'tishini talab qiladi.
Tarqalgan fotovoltaik loyihada Vbr yetarli bo'lmagan diodlardan foydalanish tufayli, komponentlarning 30% chaqmoq urishidan keyin zarar ko'rdi, natijada to'g'ridan-to'g'ri iqtisodiy yo'qotishlar 500000 yuandan oshdi.
4. Nominal oqim (Agar) va termal dizayn
Nominal oqim fotovoltaik massivning maksimal chiqish oqimini qoplashi va haroratni pasaytirish omilini hisobga olishi kerak. Masalan, 50 darajali muhitda diodning nominal oqimi 25 darajaga nisbatan 20% -30% ga kamayishi kerak. Bunga qo'shimcha ravishda, haddan tashqari issiqlik tufayli ishlashning yomonlashishiga yo'l qo'ymaslik uchun issiqlik tarqalish ko'rsatkichini termal qarshilik (R th JA) parametri orqali baholash kerak.

Issiqlik boshqaruvi rejasi:

Issiqlik qarshiligini kamaytirish uchun mis substratlar yoki issiqlik qabul qiluvchilardan foydalangan holda, uy fotovoltaik tizimi issiqlik tarqalish dizaynini optimallashtirdi, diodli ulanish haroratini 15 darajaga qisqartirdi va uning ishlash muddatini uch barobarga uzaytirdi.
Kosmik cheklangan mikro inverter stsenariylari uchun mos bo'lgan R th JA 10 daraja / Vt dan kam yoki teng bo'lgan sirt o'rnatish diodlarini tanlash tavsiya etiladi.
2, Atrof-muhitga moslashish parametrlari: ekstremal ish sharoitlarini engish uchun "himoya qalqoni"
1. Ishlash harorati diapazoni (Tj)
Fotovoltaik tizimlar ko'pincha -40 darajadan +85 darajagacha bo'lgan ekstremal harorat oralig'iga duch keladi va diodlar bu diapazonda barqaror ishlashni ta'minlashi kerak. Misol uchun, cho'l fotovoltaik elektr stantsiyasining o'lchangan ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, an'anaviy diodlar yuqori haroratlarda Vf ni 15% ga oshiradi, natijada energiya ishlab chiqarishda yillik yo'qotish 2,1% ni tashkil qiladi; Keng harorat oralig'idagi modellarning yo'qolishi (-55 darajadan +175 darajagacha) atigi 0,3% ni tashkil qiladi.

Moddiy innovatsiyalar:

Galliy nitridi (GaN) diodlari yuqori diapazon xususiyatlari tufayli yuqori{0}}haroratli ilovalar uchun ideal tanlovdir. Ma'lum bir avtomobilga o'rnatilgan fotovoltaik tizimda GaN diodlarini qabul qilgandan so'ng, samaradorlik 60 gradusda 5% ga oshdi.
2. Radiatsiyaga qarshilik (TID)
Kosmik fotovoltaiklar yoki baland{0}}balandlik ilovalari uchun diodlar umumiy ionlashtiruvchi doza (TID) nurlanishiga qarshilik ko'rsatish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak. Masalan, aerokosmik darajadagi diodlar 100 krad (Si) nurlanish sinovidan o'tishi kerak, ularning ishlashi kosmik muhitda 10 yil ichida yomonlashmaydi.

Erga ilova kengaytmasi:

Qinghai Tibet platosi fotovoltaik elektr stantsiyasi radiatsiyaga chidamli modellarni tanlash orqali modulning susayishi tezligini yiliga 0,8% dan 0,3% gacha kamaytirdi va 25 yillik hayot aylanishi davomida qo'shimcha 12% elektr energiyasini ishlab chiqardi.
3. Himoya darajasi (IP)
Tashqarida oʻrnatilgan diodlar changga-toʻgʻri kelmaydigan va suv oʻtkazmaydigan boʻlishi, IP65 va undan yuqori boʻlgan yomgʻir, qum, chang va boshqa ogʻir muhitlarga bardosh berishi kerak. Sohil bo'yidagi fotovoltaik elektr stantsiyasini o'rganish shuni ko'rsatadiki, IP67 diodlari tuz püskürtme sinovlarida 100% o'tish darajasiga ega, IP65 diodlari esa 15% ni tashkil qiladi.

3, Ishonchlilik indeksi: tizimning hayot aylanishi narxini belgilovchi asosiy omil
1. Muvaffaqiyatsizlik darajasi (FIT) va MTBF
Failure In Time (FIT) har 1 milliard soatda sodir bo'ladigan nosozliklar sonini bildiradi va MTBF (muvaffaqiyatsizliklar orasidagi o'rtacha vaqt) uning o'zaro nisbatidir. Masalan, FIT=100 ga ega diod 100000 soatlik MTBF (taxminan 11,4 yil) ga ega, bu fotovoltaik tizimlar uchun 25 yillik dizayn muddati talabidan ancha yuqori.

Sanoat ma'lumotlari:

Muayyan ishlab chiqaruvchining statistik ma'lumotlariga ko'ra, avtomobil gradusli diodlardan foydalanadigan fotovoltaik tizimlar 5 yil ichida atigi 0,2% ishdan chiqish darajasiga ega, oddiy sanoat toifali modellar esa 3,5% ni tashkil qiladi.
2. ESD himoya darajasi
Inson tanasining elektrostatik zaryadsizlanishi (ESD) diodlarga zarar etkazishi mumkin, shuning uchun HBM (inson tanasi modeli) 8kV dan katta yoki teng va CDM (qurilmani zaryadlash modeli) 2kV talablardan kattaroq yoki teng bo'lgan modelni tanlash kerak. Fotovoltaik modul ishlab chiqarish liniyasida haqiqiy sinovlarga ko'ra, ESD himoyasi bo'lmagan diodlarning nuqson darajasi 5% ga yetdi, himoya modeli esa atigi 0,1% ni tashkil etdi.

3. Sertifikatlash va standartlarga muvofiqligi
IEC 62109 va IEC 61730 kabi xavfsizlik qoidalariga muvofiqligini ta'minlash uchun UL, T Ü V, Idoralar va boshqalar kabi xalqaro sertifikatlardan o'tgan mahsulotlarga ustuvorlik berilishi kerak. Yevropaga eksport qilingan fotovoltaik loyiha Idoralar sertifikatidan o'tmagan diodlar tufayli bojxona tomonidan qo'lga olindi.

4, Xarajatlarni tahlil qilish: samaradorlik va investitsiyalarni muvozanatlashning "oltin qoidasi"
1. Xarid qilishning boshlang'ich qiymati va to'liq hayot aylanishi qiymati
SiC diodlarining birlik narxi kremniyga asoslangan modellardan 3-5 baravar yuqori bo'lsa-da, ularning energiya samaradorligini oshirish qo'shimcha xarajatlarni qoplashi mumkin. Misol uchun, 100 MVt quvvatga ega elektr stantsiyasida SiC diodlarini qabul qilgandan so'ng, dastlabki investitsiyalar 8 million yuanga oshdi, ammo 25 yillik hayot aylanishi davomida elektr energiyasi narxi 120 million yuanga tejaldi va IRR (ichki daromad darajasi) 2,3 foiz punktga oshdi.

2. Standartlashtirish va moslashtirish o'rtasidagi muvozanat
Standartlashtirilgan mahsulotlar xarid va inventarizatsiya xarajatlarini kamaytirishi mumkin, ammo moslashtirilgan modellar muayyan stsenariy talablariga yaxshiroq mos kelishi mumkin. Misol uchun, ma'lum bir mikro inverter ishlab chiqaruvchisi past profilli diodlarni sozlash va mahsulot qalinligini 8 mm dan 3 mm gacha siqish orqali cheklangan maydon Yaponiya bozoriga muvaffaqiyatli kirdi.

3. Ta’minot zanjiri barqarorligi
Qimmatli qog'ozlar tanqisligi sababli loyiha kechikishlariga yo'l qo'ymaslik uchun etarli ishlab chiqarish quvvatiga va qisqa etkazib berish davrlariga ega etkazib beruvchilarni tanlang. Global TOP5 fotovoltaik kompaniyasi yetkazib berish siklini 12 haftadan 4 haftagacha qisqartirdi va diod ishlab chiqaruvchilari bilan strategik inventarizatsiya shartnomasini tuzish orqali yillik quvvatdan foydalanishni 15% ga oshirdi.

5, Sanoat ishi: Parametrlarni tanlashda amaliy donolik
1-holat: Cho'l fotovoltaik elektr stantsiyalari uchun "Yuqori harorat kampaniyasi"
Yaqin Sharqdagi 500 MVt quvvatga ega cho'l elektr stantsiyasi 60 daraja yuqori harorat muammosiga duch kelmoqda. An'anaviy kremniyga asoslangan diodlar yuqori haroratlarda Vf ning o'sishini va Trr ning kengayishini boshdan kechiradi, natijada tizim samaradorligi 1,8% ga kamayadi. GaN diodlarga (Vf=0.25V, Trr=30ns) o‘tish orqali samaradorlik 98,5% gacha yaxshilandi va yillik energiya ishlab chiqarish 28 million kVt/soatga oshdi.

2-holat: offshor fotovoltaiklarning "korroziyaga qarshi{1}}inqilobi"
Jiangsu Rudong offshor fotovoltaik loyihasi IP68 himoya darajasidagi diodlardan foydalanadi, nano qoplama texnologiyasi bilan birgalikda tuz purkash konsentratsiyasi an'anaviy darajadan 5 baravar ko'p bo'lgan muhitda 5 yil ichida nol ishlamay qolish darajasiga erishadi, an'anaviy model esa yillik nosozlik darajasi 8%.

3-holat: Maishiy fotovoltaiklarning narxini optimallashtirish
Muayyan uy xo'jaliklarining fotoelektr tizimi Vf=0.3V va R th JA=8 daraja /Vt bo'lgan sirtga o'rnatilgan diodlardan foydalanadi, bu esa samaradorlikni saqlab, issiqlik tarqalishi xarajatlarini 30% ga kamaytirish va tizimning investitsiyalarni qoplash muddatini 6 yilga qisqartiradi.