Въпрос за дължина на DC кабелите

[Mateev]

Бих седнал да посмятам, ако разполагам с изходните данни, с които разполагаш ти. Разсъждавам само върху данните, с които разполагам. А ако считаш, че всичко казано от теб не може да бъде подложено на съмнение - ОК. С Господ Бог не се наемам да споря. Спирам.

1. Пада на напрежение в проводника е Uпад = I * R
2. Загубата на мощност в проводника е Pзагуба = Uпад * I
3. Заместваме Uпад във втората формула с първата и получаваме Pзагуба = I * I * R

Следователно ако приемем, че R е константа, то тогава следва, че загубите са правопропорционални на квадрата на тока. А тока е правопропорционален на моментната мощност на инвертора. Следователно загубите са правопропорционални на квадрата на моментната мощност на инвертора. И като се приеме, че инверторите средно работят с половината си мощност и даже по-малко, то тогава може да се сметне, че реалните загуби са равни на една четвърт от максималните и даже по-малко. Според моите сметки и според реалните наблюдения за година работа те даже са 1/6 от максималните.

Тоест ако проектираш централата с 2% загуби (1% в AC частта и 1% в DC частта), то тогава средногодишно ти ще губиш максимум 0.32-0.34%. Но не се успокоявай. Даже и такива малки загуби, превърнати в пари, болят много. Затова направата на оптимизация си остава като процес и при него трябва да се търси минимум на сумата на загубите и цената на кабела при различни стандартни сечения.

[Miro]

Хм, явно не съм във форма. Пак не схващам какво е значението колко време работят инверторите, когато става дума за загубите като ПРОЦЕНТ от отдадената мощност. И 1 час дневно да работят и 25 да работят - все тая - процентът си е процент!

[DanielDimov]

ами централата ти произвежда киловатчасове - kW * h

загубите са по-големи при по-голяма мощност - значи колкото по-дълго време работи на голяма мощност толкова по-големи стават загубите

[Lupus]

Хм, явно не съм във форма. Пак не схващам какво е значението колко време работят инверторите, когато става дума за загубите като ПРОЦЕНТ от отдадената мощност. И 1 час дневно да работят и 25 да работят - все тая - процентът си е процент!

Разбира се, че няма значение!

ами централата ти произвежда киловатчасове - kW * h

загубите са по-големи при по-голяма мощност - значи колкото по-дълго време работи на голяма мощност толкова по-големи стават загубите

По-големи са в абсолютна стойност!

[Mateev]

Хм, явно не съм във форма. Пак не схващам какво е значението колко време работят инверторите, когато става дума за загубите като ПРОЦЕНТ от отдадената мощност. И 1 час дневно да работят и 25 да работят - все тая - процентът си е процент!

Ще ти го обясня с конкретен пример с твоята централа. Нека да приемем, че твоята централа е точно 5 KW и в годишен план тя произвежда 1600 * 5 = 8000 kWh електроенергия. Също така нека да приемем, че съпротивлението на твоя AC кабел е 0.125 ома. Също така приемаме, че при работа на инвертора с мощност 5 KW напрежението на изхода е 250V. Следователно тока е 20А. Нарочно направих горните цифри по-кръгли, за да може сметките да са по-прости и по-нагледни. Имай обаче в предвид, че тези цифри са много близо до истинските.

И така. Ето сметките:
1. Пада на напрежение в AC кабела ще е Uпад=I*R, тоест Uпад=20*0.125=2.5V
2. Загубата на мощност в AC кабела ще е Pзагуба=Uпад*I, тоест Pзагуба=2.5*20=50W.
3. Следователно губиш 50W от 5000 или това е точно 1%
4. Следователно от 8000 kWh годишно производство ти ще загубиш в кабелите 1%*8000=80kWh

Горната сметка е вярна само ако инвертора ПРЕЗ ЦЯЛОТО ВРЕМЕ е работил с мощност 5 kW. Тоест ако в рамките на годината е работил 8000/5=1600 часа с пълна мощност. В действителност инвертора е работил средно 11 часа всеки ден или това прави приблизително 4000 часа в годината. Следователно средната мощност, с която е работил инвертора е 8000kWh/4000часа=2kW или това прави 40% от максималната му мощност. При това положение на пръв поглед можем да очакваме, че загубите в годишен план ще са 32kWh (40% от 80kWh). Но дали това е така? Нека да сметнем:

1. Средния пад на напрежение в AC кабела ще е Uпад=(I*40%)*R, тоест Uпад=(20*40%)*0.125=8.0*0.125=1.0V
2. Средната загубата на мощност в AC кабела ще е Pзагуба=Uпад*(I*40%), тоест Pзагуба=1.0*(20*40%)=1.0*8.0=8W.
3. Следователно губиш 8W от 5000 или това е точно 0.16%. При пълна мощност загубите бяха 1%, а сега са 16% от единия процент.
4. Следователно от 8000 kWh годишно производство ти ще загубиш в кабелите 0.16%*8000=12.8kWh, а не 32, както предположихме по-горе.

Ето защо аз казвам, че средногодишните загуби на електроенергия са 16% от тези, които вие сте изчислили със Sunny Design или с Excel. Това е теоретична цифра. Реалната цифра зависи от метеорологичната обстановка в дадения регион. Тоест от разпределението по мощности на инвертора в рамките на годината. Но смело можете да смятате, че тези 16% едва ли ще нарастнат до 18% за най-слънчевите региони на България. Ако искате даже ги увеличете на 20%, въпреки че това е почти невъзможно. Абсолютна сигурност и яснота ще имаме само когато се сдобием с реални едногодишни данни от електропроизводството на централа в Силистра или Сандански (Петрич).

[lz1wvm]

И аз нещо не можах да разбера или емного сложно написано
Значи имаме средна мощност 2 киловата

4000часа=2kW

съпротивление на АС кабел

0.125

ома


и напрежение

250V

за по лесно смятане

и така 2000 вата делено на 250 волта е 8 ампера ток през АС кабела и по горната формула

Uпад=I*R

получаваме 8х0.125=1 волт пад в АС кабела и по формулата за мощност

1х8=8 вата загуби в кабела за 1 час

8 вата по 4000 часа работа в годината са 32 киловата загуби в кабела за 1 година
Предполагам че нещо с процентите се объркваме
Поздрави

[venkap]

Две таблици за определяне на загубите.

[Mateev]

Обърквацията е в точка 4, защото не е вникнато в смисъла.

Нека да го кажем по друг начин:
1% загуби от 5000W е 50W, но инвертора работи средно с 40% от мощността си. Следователно бихме очаквали загубите да са 20W (40% от 50W), но те в действителност са 8W (16% ot 50W).

А времето на работа на инвертора си е едно и също. Проблема е, че някои симулационни програми и някои хора без да се замислят махат 1% от електропроизводството, я в действителност трябва да махат 0.16%.

Ако и сега не сте го разбрали, отказвам се повече да обяснявам.

[Solarex]

Матеев ако приемем 0.16 % загуби в DC частта и 0,16 % в AC частта значи можем да кажем при пад на напрежение в кабелите 1 % (както го вземаме за макс.мощност) ще имаме реално 0,32 % загуби за една година. При 1 мегават централа произвеждаща 1200 мегаватчаса ще имаме 0,32 %*1200000=3 840 kWh загуби, което по 72 стотинки излиза 2765 лева/година.

[DanielDimov]

загубите освен от кабелите могат да са и от:

инверторите
високи температури
замърсяване на модулите
частични засенчвания
лоши контакти
тотални спирания на производството поради спиране на трасето
частични спирания поради аварии или профилактики в централата ти

тези се сещам засега

[Miro]

Ще ти го обясня с конкретен пример с твоята централа...

Това е ясно... само имаш малък пропуск:

2. Средната загубата на мощност в AC кабела ще е Pзагуба=Uпад*(I*40%), тоест Pзагуба=1.0*(20*40%)=1.0*8.0=8W.
3. Следователно губиш 8W от 5000 или това е точно 0.16%. При пълна мощност загубите бяха 1%, а сега са 16% от единия процент.

Изводът в точка 3 според мен не е верен... губя 8W от 40% от 5000 W в този случай и дефакто загубата ми е 0,4%. Пак е далече от 1, но не е 0,16...

Както и да е... идеята ми беше, че като говорим за загубите като процент, няма значение колко време инверторът е бил изключен, т.е. колко часа е работил. Има значение само колко е бил натоварен докато е работел...

[Mateev]

Този коефициент първо го открих, след като проиграх на ACCESS цяла една година с логнати данни от тестовите централи (за токове, напрежения и мощности с 5 минутна дискрета). И за всяка една дискрета смятах тока, пада на напрежение и загубите. И после ги сумирах. И така получих 0.16. Чак на един по-късен етап съобразих, че ако инвертора работи средно с 40% от мощноста си, то това означава 2 неща:
1. Тока в кабелите също е 40% от максималния
2. Пада на напрежение в кабелите също е 40% от максималния

Следователно загубите са 40% * 40% = 16% от максималните. Или коефициентите са 0.4 * 0.4 = 0.16

Не знам как да ви го обясня по-просто. Пък и има ли смисъл?

Толкова е близко до ума:
Два пъти по-малка мощност означава два пъти по-малък пад на напрежение в кабелите и два пъти по-малък ток през тях. Тоест 4 пъти по-малки загуби на мощност (и на енергия). Следователно загубите намаляват с квадрата на намалението на мощността. Точка по въпроса. Ако някой иска да продължи да спори, първо да прочете основните закони на електротехниката.

Колкото до Мировото неверие - ами имаш си централа, имаш си и реални данни. Защо не си направиш труда да си сметнеш реалните загуби?

[Solarex]

Някой пробвал ли е дали могат да се изпозлват САВТ кабели за DC окабеляване положени в PVC тръба под земята.

За СВТ се дискутираше, че са подходящи, но да не са изложени на пряка слънчева радиация, защото нямат UV защита.

[vaklin]

Ако СВТ е подходяш то при изисквания за устойчивост на атмосферни влияния и слънчева радиация се използва кабел марка СВТ-с, с обвивка, устойчива на тези въздействия.
Аз ще го използвам обаче за АС окабеляване.

[Mateev]

Ако изолацията на кабела не е UV стабилизирана, то тя се напуква и натрошава само за 2-3 години. Дори и да сложите такъв кабел в тръба, пак ще има малки участъци от него, изложени на открито и точно те ще ви направят проблем.

За да можем един кабел да го обявим за соларен DC кабел, той трябва да отговаря на следните изисквания:

1. Пробивно напрежение от поне 1000V
2. Да е меден и многожичен
3. Изолацията да е двойна
4. Външната изолация да е UV стабилизирана
5. Да е Halogen free
6. Да е негорим или най-малкото да не поддържа огъня
7. Да е мек и да издържа поне 10 000 цикъла на огъване с малък радиус

За съжаление СВТ-с е доста далеко от тези изисквания. Затова го използваме само в AC частта, където напреженията са по ниски и където голяма част от кабела е защитена (под земята или в кабелни канали).

Има и още един довод да не се използва СВТ-с за DC частта:

НИКОЙ НЕ ГО ПРАВИ ПО СВЕТА !!!

Всички използват специализирани DC кабели, независимо че са по скъпи. И сигурно има защо. Определено немците и испанците имат много по-голям опит от нас и вече знаят неща, които на нас тепърва ни предстои да научаваме. Поради тази причина няма какво да се замисляме и да си правим съмнителни експерименти с неясен резултат. Особенно когато се касае за съоръжение, което трябва да издържи 30-50 години.