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光伏電站組件與逆變器如何匹配?

放大字體??縮小字體 光伏產業網訊 發布日期:2018-02-07??來源:能源雜志 光伏說??瀏覽次數:1253
核心提示:隨著光伏電站走入人們的視野,大家對于光伏電站的關注程度也越來越高,近期有網友咨詢光伏電站逆變器與組件如何匹配。今天我們就來圍繞這個話題說說。
   隨著光伏電站走入人們的視野,大家對于光伏電站的關注程度也越來越高,近期有網友咨詢光伏電站逆變器與組件如何匹配。今天我們就來圍繞這個話題說說。
  
  要想光伏電站逆變器與組件匹配的更好,這里牽扯到一個專業術語“容配比”,通俗理解就是逆變器所連接的光伏組件的功率之和與逆變器的額定容量比。早期,在光伏系統的設計過程中,人們通誤認為組件、逆變器按照1:1容配比設計,這樣肯定不會出現錯誤,也是最佳的配比。其實這樣一個觀點,現在來看存在一定誤區。
  
  應用研究中發現,以系統平均化度電成本最低為標準衡量系統最優,在各種光照條件、組件鋪設傾斜角度等情況下,達到系統最優的容配比都大于1:1。也就是說,一定程度的提升光伏組件容量,有利于提升系統的整體經濟效益,這就是我們所說的組件超配。
  
  我們了解到一些專業的系統設計公司,他們不管在地面電站、工商業電站還是戶用電站,都會采用組件超配的這一做法,以達到提高逆變器的運行效率、電站收益的目的。
  
  那么,如何可以實現最佳容配比呢?
  
  這里我們可以做一個這樣的設計,假若初始電站設計容量為A(MW),通過計算當電站電池板擴容到B(MW)時,電站的全局投資性價比為最優,此時該電站的最佳容配比為:K=B/A。當超過逆變器標稱功率的100%、105%、110%時,其最優容量配比分別為1.05、1.1、1.15。明確了最佳容配比,在光伏電站設計的時候要稍加注意。另外光伏電站最優容量配置比還受一些內外在因素的影響,如太陽能光照資源、電站效率、逆變器發電能力、電站綜合單價以及光伏組件單價等。
  
  對于用戶、系統安裝商來說有了這樣一個意識,家里安裝電站后發電量肯定會想當可觀的。
  
  //大咖有話說//
  
  近日,國家發展和改革委員會能源研究所研究員王斯成也發表了對“光伏-逆變器容配比”的看法。他強烈呼吁,盡快給‘光伏-逆變器容配比’松綁。
  
  《GB50797-2012:光伏發電站設計規范》中規定,光伏發電站中安裝的光伏組件的標稱功率之和稱為安裝容量,計量單位為峰瓦(Wp);光伏發電系統中逆變器的配置容量應與光伏方陣的安裝容量相匹配,逆變器允許的最大直流輸入功率應不小于其對應的光伏方陣的實際最大直流輸出功率。
  
  而在國際上,光伏發電系統的交流容量定義為光伏系統額定輸出或者該容量為合同約定的最大功率,通常單位為MW。將光伏組件功率之和作為光伏系統的額定功率也很常見,顯然,國內的標準還處于“也很常見”的隊列之中。在功率比方面,國際上光伏電站通常設計成高光伏-逆變器功率比(PVIR)以獲得低的度電成本。
  
  事實上,適度提高光伏-逆變器容配比是光伏系統設計重要的技術創新,2012年之后普遍被光伏界所接受,尤以美國FirstSolar為代表,其電站容配比一般都選在1.4:1.0。
  
  王斯成介紹,“在美國,我參觀過一家容配比為1.4:1.0的光伏電站,上午時功率滿功率運行,在正常的時間內,不會超負荷運行,逆變器達到額定功率以后轉入限功率運行,不會影響安全性。”
  
  如果基于平均化度電成本最低的原則來判定系統的優劣,系統最優的光伏-逆變器容配比均大于1:1。換句話說,一定程度的提升光伏組件容量(也稱組件超配),將有助于提升系統的整體效益。事實上,目前很多電站為了提高逆變器的運行效率和電站收益,都采用了組件超配的方法。
  
  此外,王斯成還指出,光伏-逆變器容配比并不是越高越好,涉及到輻照資源、環境溫度、組件和直流設備成本、土地費用、電價水平、“限光率”等多種因素,還是要基于“度電成本LCOE最低”的原則優化設計。
  
  “最近嚴查擴裝,但是擴裝可以大大提升系統的收益率,降低成本,為什么不被允許?”王斯成在會上強調到,“呼吁盡快修訂國標GB50797,消除阻礙技術創新和技術進步的障礙。”
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