محققان دانشگاه فناوری King Mongkut در شمال بانکوک در تایلند روش جدیدی را برای انجام ارزیابی های فنی-اقتصادی سیستم های PV توزیع شده با در نظر گرفتن کاهش ناشی از اضافه ولتاژ پیشنهاد کرده اند.
دانشمندان تاکید کردند که برخلاف روش‌های قبلی برای اندازه‌گیری سیستم PV، رویکرد جدید برای شناسایی اندازه بهینه یک آرایه خورشیدی بر اساس حداکثر کردن سود و سیاست‌های خود مصرفی در نظر گرفته نشده است. آنها ترجیح می دهند از بزرگی بیش از حد و "سودآوری اغراق آمیز" اجتناب کنند، اما گفتند که این انتخاب منجر به بهبود قابل توجه هزینه انرژی (LCOE) می شود، به ویژه در سناریوهایی که انتظار می رود کاهش به دلیل نفوذ بیشتر منابع انرژی تجدید پذیر افزایش یابد.
گروه تحقیقاتی یک تحلیل حساسیت را برای ارزیابی اثرات آستانه های ولتاژ مختلف کاهش تولید ناشی از اضافه ولتاژ بر عملکرد فنی-اقتصادی سیستم های PV توزیع شده بر اساس تعرفه های برق تعیین شده توسط اداره برق شهری (MEA) در تایلند انجام داد.
دانشگاهیان بار را برای یک سال کامل در سال 2018 زیر نظر گرفتند و دریافتند که حداکثر بارها 21 است.{2}} بیشترین میزان مصرف در آوریل بود. آنها توضیح دادند: "در نتیجه، بارهای خنک کننده هوا به طور قابل توجهی افزایش یافت." زمانی که فصل از تابستان (مارس تا مه) به زمستان (نوامبر تا فوریه) تغییر کرد، بار تمایل به کاهش داشت. کمترین بار در دسامبر شناسایی شد زیرا دما معمولاً مطلوب بود و بارهای خنک کننده هوا را به میزان قابل توجهی کاهش می داد.
قیمت برق در منطقه مورد تجزیه و تحلیل از 176 دلار در هر کیلووات ساعت تا 0.057 دلار در هر کیلووات ساعت متغیر بود و یک استراتژی کاهش افت ولت-وات در نظر گرفته شد که اجرا شود. این روش مستلزم استقرار یک کنترل‌کننده اضافی در نقطه اتصال مشترک (PCC) است و عموماً برای محدود کردن توان PV محلی استفاده می‌شود.. "این استراتژی تولید PV را زمانی که ولتاژ به آستانه 1.06 pu می‌رسد، طبق استانداردهای ANSI C84.1-2016، IEEE 1547-2018 و IEC 60038-2009 محدود می‌کند."
تجزیه و تحلیل آنها پارامترهای فنی-اقتصادی، مانند نرخ خود مصرفی (SCR)، نرخ خودکفایی (SSR)، ارزش فعلی خالص (NPV) و LCOE را در نظر گرفت.
آنها همچنین رویکرد بهینه‌سازی اندازه سیستم PV Jiménez-Castillo را اتخاذ کردند که هدف آن به حداکثر رساندن مقادیر NPV است و چهار سناریو مختلف را در نظر گرفتند: سناریو 0، که در آن اضافه ولتاژ و کاهش نادیده گرفته می‌شوند. سناریوی 1، که در آن کاهش تولید ناشی از اضافه ولتاژ و محل نصب PV در نظر گرفته می شود و سیستم های PV در هر گره در هر منطقه نصب می شوند. سناریوی 2، که در آن سیستم های PV در هر گره در دو ناحیه نصب می شوند. و سناریو 3، که در آن منطقه سیستم های PV در هر گره در هر منطقه از فیدر نصب شده است.
از طریق این ارزیابی، دانشمندان دریافتند که برای جلوگیری از کاهش و اضافه ولتاژ، اندازه سیستم PV بسته به تعداد سیستم‌های PV و موقعیت آنها تا 58.33 درصد کاهش می‌یابد. این امر منجر به کاهش NPV 21.34% و همچنین افزایش LCOE به میزان 22.96% می شود.
آنها افزودند: «علاوه بر این، یافته‌ها نشان می‌دهد که SCR به طور ملایم تا 11 درصد افزایش یافته است، اما SSR در هنگام اجرای کاهش تولید ناشی از اضافه ولتاژ تا 4 درصد کاهش یافته است.» در نهایت، تجزیه و تحلیل حساسیت نشان داد که ظرفیت PV بهینه بدون تغییر باقی مانده است، حتی اگر آستانه های ولتاژ متفاوتی اعمال شود. با این حال، NPV به طور قابل توجهی تا 25٪ کاهش یافت و LCOE تا 20.72٪ با کاهش آستانه ولتاژ به 1.01 افزایش یافت. pu SCR تقریباً 10٪ افزایش یافت در حالی که SSR بدون تغییر باقی ماند.
یافته های آنها در مطالعه موجود است "ارزیابی فنی-اقتصادی سیستم‌های فتوولتائیک مسکونی متصل به شبکه با در نظر گرفتن کاهش تولید ناشی از اضافه ولتاژ" که اخیرا درگزارش های انرژی.
