태양광 발전소 - 간소화된 트렁크 케이블 설계로 설치가 용이하고 전체 비용이 절감됩니다.

Jul 02, 2023

후원 콘텐츠로 | 2020년 9월 10일

작성자: Daniel Ribeiro, TE Connectivity 제품 관리자

최근 몇 년 동안 전통적인 화석 연료 기반 발전에 대한 보다 친환경적인 대안으로 태양광 발전에 대한 수요가 증가했으며, 태양광 발전 설치의 추세는 더 큰 설치 공간과 더 큰 생산 용량을 모두 갖춘 시스템을 지향하는 것이었습니다.

그러나 태양광 발전소의 용량과 복잡성이 지속적으로 증가함에 따라 설치, 운영 및 유지 관리와 관련된 비용도 증가하고 있습니다. 시스템이 적절하게 설계되지 않으면 시스템 크기가 커짐에 따라 작은 전압 손실이 복합적으로 발생합니다. TE Connectivity(TE)의 Solar 맞춤형 트렁크 솔루션(CTS) 시스템은 중앙 집중식 트렁크 버스 아키텍처(아래 설명)를 사용합니다. 이 설계는 수백 또는 수천 개의 개별 결합기 박스 연결과 보다 복잡한 전체 배선 체계에 의존하는 기존 접근 방식에 대한 효율적인 대안을 제공합니다.

TE의 Solar CTS는 TE의 스트링 하네스를 와이어 길이를 따라 어디에서나 특허 받은 GS-IPC(Gel Solar Insulation Piercing Connector)와 연결할 수 있는 유연성을 갖춘 한 쌍의 지상 알루미늄 케이블을 연결하여 결합 상자를 제거합니다. 설치 관점에서 보면 현장에 더 적은 수의 케이블과 연결 지점을 설정해야 합니다.

CTS 시스템은 전선 및 케이블 비용 절감, 설치 시간 단축, 시스템 시작 속도 향상 측면에서 시스템 소유자와 운영자에게 즉각적인 비용 절감 효과를 제공합니다(이러한 범주에서 25-40% 비용 절감 효과). 또한 체계적으로 전압 손실을 줄이고(따라서 생산 용량을 보호함), 장기 유지 관리 및 문제 해결 노력을 용이하게 하여 태양열 발전소의 수명 주기 동안 지속적인 비용 절감을 가능하게 합니다.

CTS 설계는 또한 현장 문제 해결 및 수리 작업을 쉽게 함으로써 대규모 태양광 발전소 운영자의 전반적인 시스템 신뢰성과 효율성을 향상시킵니다. 또한 시스템은 표준화된 모듈식 설계 개념의 이점을 활용하는 동시에 다양한 현장별 조건 및 엔지니어링 고려 사항을 해결하도록 맞춤화할 수도 있습니다. 이 서비스의 중요한 측면은 TE가 고객과 긴밀히 협력하여 완벽한 엔지니어링 지원을 제공한다는 것입니다. 이러한 서비스 중 일부에는 전압 강하 계산, 효율적인 시스템 레이아웃, 균형 잡힌 인버터 로딩 및 현장 설치자를 위한 교육이 포함됩니다.

전압 강하 감소

기존 태양광 발전 시스템에서는 모든 연결 지점이 얼마나 잘 설계되었는지, 얼마나 적절하게 설치되었는지에 관계없이 약간의 저항이 발생합니다(따라서 시스템 전반에 걸쳐 전류 및 전압 강하가 누출됨). 시스템의 크기가 커짐에 따라 이러한 전류 누출 및 전압 강하의 복합적인 효과가 커져 전체 상업용 규모 태양열 발전소의 생산 및 재정적 목표가 약화됩니다.

대조적으로, 여기에 설명된 새로운 간소화된 트렁크 버스 아키텍처는 더 적은 수의 연결로 더 큰 트렁크 케이블을 배치하여 전체 시스템에 걸쳐 더 낮은 전압 강하를 제공함으로써 DC 그리드 네트워크의 효율성을 향상시킵니다.

세 가지 핵심 구성 요소에 집중

CTS 시스템은 세 가지 주요 구성요소로 구성됩니다(여기에 설명되어 있음).

젤 태양열 절연 피어싱 커넥터(GS-IPC). 젤 태양열 절연 피어싱 커넥터(GS-IPC)는 일련의 광전지 패널을 트렁크 버스에 연결합니다. 트렁크 버스는 저전압 DC 네트워크와 시스템 DC/AC 인버터 사이에 더 높은 수준의 전류(최대 500kcmil)를 전달하는 대형 도체입니다.

TE의 젤 태양열 절연 피어싱 커넥터

GS-IPC는 절연 피어싱 기술을 사용합니다. 이 기술을 사용하면 작은 피어싱 블레이드가 케이블의 절연 재킷을 관통하여 절연 아래 도체에 전기 연결을 설정합니다. 설치 중에 커넥터의 한쪽이 대규모 케이블을 "물고" 다른 쪽이 탭 케이블입니다. 이를 통해 현장 기술자가 시간과 노동 집약적인 단열재 축소 또는 제거 작업을 수행할 필요가 없습니다. 새로운 GS-IPC 커넥터에는 육각 소켓이 있는 소켓 또는 임팩트 렌치만 필요하며 각 연결은 2분 이내에 설치할 수 있습니다(새로운 CTS 시스템의 얼리 어답터 보고에 따르면). 전단 볼트 헤드를 사용하면 사전 설계된 토크에 도달하고 커넥터 블레이드가 동시에 케이블 절연체를 관통하여 손상 없이 도체 가닥에 도달하는 전단 볼트 헤드 덕분에 설치가 더욱 단순화됩니다. GS-IPC 어셈블리는 #10 AWG ~ 500Kcmil 범위의 케이블 크기에 사용할 수 있습니다.