Spennutækni ljósgeislunarkerfa er aðallega skipt í nokkur mismunandi spennustig og val á þessum spennustigum veltur venjulega á umfangi kerfisins, landfræðilegri staðsetningu og kröfum um aðgang að rist.
Hér eru nokkur sameiginleg spennustig og þróunarþróun þeirra:
Algeng spennustig
1. Lægri spennutenging (220V/380V)
Hentar fyrir lítil dreifð ljósgeislakerfi, svo sem þak upp settu ljósgeislakerfi í íbúðarhúsum eða litlum fyrirtækjum. Þessi tegund kerfis hefur venjulega lægri afl og uppsett afkastageta yfirleitt ekki yfir 400kW.
2. miðlungs spennutenging (10kV)
Þegar uppsett afkastageta ljósgeislunarafls er meiri en 400kW er 10kV spenna venjulega valin til að vera tengd við ristina. Þetta kerfi krefst þess að uppsetning spenni streymist til að passa við ristunarspennuna.
3.
Stór malar ljósgeislunarstöðvar nota venjulega hærri spennu til að tengjast ristinni, sem dregur úr flutningstapi og hentar vel fyrir flutning á langri fjarlægð.
4. Auka DC hliðarspennuna í 1500V:
Þetta er sem stendur eitt af háþróaðri spennustigi fyrir ljósgeislakerfi. Með því að auka DC spennuna frá hefðbundnum 1000V til 1500V er hægt að draga úr kapalstapi, hægt er að auka lengd íhluta og hægt er að lækka kerfiskostnað.
5. Auka AC spennu í 1000V:
Með því að auka AC spennuna hjálpar einnig til við að draga úr flutningstapi, sérstaklega í langvarandi raforkuflutningi. Að auki gerir það einnig kleift að nota færri inverters og spennara, einfalda kerfishönnun og draga úr kostnaði.
6. High Boost breytirtækni:
High Boost breytir eru notaðir til að auka spennuframleiðslu án þess að auka verulega straum, sem skiptir sköpum til að hámarka skilvirkni dreifðs kynslóðakerfa. Til dæmis hefur uppörvunarbygging tengibrautarinnar bætt við nýrri ávinningsaðlögunareiningu, sem gerir ljósmyndakerfinu kleift að koma stöðugt fram hærri DC spennu.
7. Multi Level Inverter hönnun:
Fjölþrepa inverter hönnunin samþykkir marga umbreytingarstig til að ná hærri spennuaukningu en lækka þrýstinginn á einstaka íhluti. Til dæmis eykur þriggja stigs uppörvandi breytir ekki aðeins spennu, heldur dregur einnig úr leiðni, skiptistapi og öfugum batatapi.
Þróunarþróun
Þróunarþróun spennutækni í ljósgeislunarkerfum endurspeglast aðallega í eftirfarandi þáttum:
Kerfisspennan heldur áfram að aukast
DC hliðarspenna ljósgeislunarkerfa hefur smám saman aukist frá snemma 600V í 1000V, og nú í 1500V, og mun þróast enn frekar í átt að hærri spennu í framtíðinni. Sem dæmi má nefna að Huawei spáir því að árið 2030 muni DC hliðarspenna ljósgeislakerfa fara yfir 1500V og ná jafnvel 2000V. Megintilgangur þessarar þróun er að bæta skilvirkni orkuvinnslu og draga úr kerfiskostnaði á hverja kílówatt klukkustund (LCOE) með því að draga úr tapi á línum, magn búnaðar og efniskostnaðar.
Sambúð háspennu og mikil áreiðanleiki
Með aukningu spennu hefur kerfið hærri kröfur um áreiðanleika. Til dæmis, þrátt fyrir að 1500V kerfið hafi verulegan kost við að draga úr kostnaði og bæta skilvirkni, vekur það einnig vandamál eins og rafstuðhættu, eldhættu og PID (hugsanlega framkallað rotnun) áhættu. Þess vegna krefst framtíðarþróunar að styrkja öryggi og stöðugleika kerfisins en stuðla að háspennu, til dæmis, með því að nota geðhvarfasjúkdóm í háspennu arkitektúr og öryggisverndargetu kerfisstigs.
Tækninýjungar knýr spennuaukningu
Tækniframfarir eru mikilvægur drifkraftur fyrir spennuaukningu.
Sem dæmi má nefna að beiting þriðju kynslóðar hálfleiðara efni eins og kísilkarbíð og gallíumnítríð, sem og þróun flíshitaleiðni og byggingarlistartækni, hefur bætt verulega orkuþéttleika og skilvirkni inverters og þar með átt við framkvæmd hærri spennu. Að auki veitir beiting mát hönnunar og stafrænnar tækni einnig ábyrgðir fyrir stöðuga notkun háspennukerfa.
Sameining og beitingu orkugeymslukerfa
Með þróun orkugeymslu tækni hefur samþætting ljósgeislakerfa og orkugeymslubúnaður orðið þróun.
Sem dæmi má nefna að 1500V DC spennustillingin hefur smám saman orðið aðalvalið fyrir orkugeymslukerfi, sem dregur ekki aðeins úr kerfiskostnaði heldur bætir einnig rúmmálsþéttleika og rekstrarvirkni búnaðar. Í framtíðinni, með frekari þroska orkugeymslutækni, er hægt að auka spennu ljósgeislakerfa frekar í 2000V.
Greind og orkunýtin hönnun
Vitsmunir er mikilvæg þróunarstefna fyrir framtíðar ljósgeislakerfi. Með því að samþætta greindan íhluti eins og skynjara og stýringar geta ljósgeislakerfi fylgst með rekstrarstöðu í rauntíma, greint bilanir og stillt sjálfkrafa rekstrarbreytur og þar með bætt áreiðanleika og rekstrar skilvirkni kerfisins. Á sama tíma verður hönnunarhugtakið um mikla skilvirkni og orkusparnað einnig samþætt í rannsóknum og þróun lykilbúnaðar eins og spennir og inverters.
Jafnvægi milli öryggis og efnahagslífs
Þrátt fyrir að háspennukerfi hafi verulegan kosti við að draga úr kostnaði og bæta skilvirkni, þarf enn að taka á öryggismálum þeirra. Sem dæmi má nefna að háspennukerfi auka PID áhættu og auka misræmi í röð. Þess vegna krefst tækniþróunar í framtíðinni að styrkja öryggisverndaraðgerðir kerfisins og bæta tæknilega staðla en auka spennu.
