公用事业太阳能农场直流集电系统

项目概述

公用事业规模的太阳能开发商在加利福尼亚莫哈韦沙漠委托建设50MW光伏发电厂。该项目占地300英亩，配备超过125,000块太阳能电池板，排列成约4,200串，馈入200台中央逆变器。由于串线长度从50英尺到超过500英尺不等，直流集电系统设计对项目经济性和能源产量有重大影响。

与交流配电中压降是建议不同，太阳能安装中的直流压降直接减少能源生产和项目收入。每个百分点的压降代表太阳能电池板产生的功率，但在转换为交流并出售到电网之前作为热量在布线中损失。对于运行25年以上的50MW项目，即使直流集电效率的微小改进也能转化为数百万美元的额外收入。

工程挑战是在平衡安装成本与终身能量损失的同时，优化数千条串主线的导线规格。本案例研究展示了用于开发经济最优直流集电设计的系统方法。

系统配置

压降优化策略

工程团队没有对所有串使用单一导线规格（这会在短线上浪费铜或在长线上损失能量），而是开发了基于距离的导线选择矩阵：

经济分析

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