光伏组件与配比问题

光伏组件与配比问题前一篇，是根据兴悦能（北京） 能源科技有限公司的李穆然总工程师的一项专利技术， 通过对支架的简单改造和增加反射板，使 光伏 组件的接受的辐射量增加一倍，出力也增加一倍。后一篇，是结合工作中的一个技改方案，认为我们常用的光伏组件逆变器 1 1 可能不是最经济的配比方案。针对这两篇新技术探讨，很多人给了我回复。 其中， 大家疑问最多的就是无论是第一种增加反射量还是第二种提高光伏组件配比， 其结果都是光伏组件的输出功率会超出逆变器功率，逆变器能承受的住吗会不会被烧毁针对这一问题，我与多位专家进行了探讨，说一下结果。一、计算的前提条件为了说明问题，做这样一个假设。假设 1光伏组件功率 P1、逆变器功率 P0； . 假设 2基础方案 P1 P011 ， P1P0 方案一增加反射板后，假设光伏组件的输出功率变成原来的二倍，则 P2 P021，P22P0 方案二光伏组件与逆变器按 1.21 的比例进行安装，则 P3 P01.21 ， P31.2P0 二、 太阳能 资源条件的影响下图为从青海省某地的 2011 年太阳能资源观测数据筛选出的，分别为当年的总辐射最大日、年平均值、冬至日的逐时辐照强度。图 1 青海某地某年不同日的太阳能辐照强度从上图可以看出，在总辐射最大日，只有总辐射最大日正午的 4 个小时内，辐照强度是 900W/m2以上；全年平均来看，全天的总辐射量均在 750W/m2以内；冬至日时，一天的辐照度均在 500W/m2以下。当然， 由于上述的观测数据是水平面的数据； 当采用固定倾角时， 光伏组件上接受的辐射量会大于上述水平面数据。因此，做了一个倾斜面上的辐照强度计算，结果如下表。表 1 倾斜面上的辐照强度表说明 k 为在最佳倾角时，当月平均的“倾斜面上辐射量与水平面上辐射量的比三、综合系统效率的影响根据国家可再生能源信息中心的统计， 光伏 电站的综合系统效率如下图所示。图 2 光伏电站系统效率统计由上图可见，项目的综合系统效率最高值为 89。而系统效率的损失，主要是在 逆变器之前的环节造成的， 逆变器之后，只有一个逆变器效率损失、 箱变转换损失和交流线损，如下图。因此，在逆变器之前，各项效率损失应该在 8以上，即逆变器之前部分的系统效率在92以下。表 2 各项效率损失标准四、光伏电站实际输出功率只有在辐照强度是 1000W/m2时， 光伏组件 的出力才是标称功率，辐照度降低，输出功率也会降低。下图为某组件的 I-V 曲线。图 3 光伏组件的 I-V 曲线PIU。从 IV 曲线可以看出，当辐照度在 400W/m2以上时，输出功率与辐照度基本是成正比的。因此， 逆变器实际输入功率 Pa 与标称功率 P1 之比，即为 “倾斜面上的实际辐照度Fa 1000 W/m2”根据前文的假设， 光伏组件 标称功率基础方案为 P1，方案一（增加反射板）为 P2，方案二（增加 光伏 组件）为 P3。方案一 逆变器 实际输入功率 Pa（ Fa 1000） *P1* η设 η 92， P12P0，当 Fa543W/m2时， Pa P0 即，当辐照度 Fa≤ 543 W/m2 时，就不会产生弃光；方案二逆变器实际输入功率 Pa（ Fa 1000） *P2* η设 η 92， P11.2P0，当 Fa905W/m2时， Pa P0 即，当辐照度 Fa≤ 905 W/m2 时，就不会产生弃光。从表 1 可以看出，只有辐射量最大日的 2 个小时略大于 905 W/m2。 可见，如果采用 “光伏组件逆变器 1.21 ”的配比，只有夏天中午较短的时间内会产生弃光，其他的时间，输入逆变器的功率均低于其标称功率。而如果采用“增加反射板”的方案，除冬季外，其他大部分时间，输入逆变器的功率均高于其标称功率。因此， 应采取提高光伏组件倾角的方式，降低夏季的出力，提高冬季的出力。五、小结总的来看如果采用“光伏组件逆变器 1.21 ”的配比方式， 只有夏季中午的 2 个小时会产生小量的弃光，大多数时间，输入的功率都低于逆变器的标称功率。如果采用“增加反射板”的方案，光伏组件的功率提高一倍，大部分时间，输入的功率都高于逆变器的标称功率。因此，要增大光伏组件的倾角，降低夏季的出力，提高冬季的出力。通过咨询逆变器方面的专家，可以对逆变器的 MPPT跟踪进行设置。当输入功率大于标称功率时，不采用 MPPT跟踪，逆变器不会烧毁。