【干貨】組串式逆變器“吞吐”能力決定電站收益

組件容量與逆變器容量還按照1:1設(shè)計(jì)嗎?如果是，你就out了。

　　組件容量對逆變器的容量比稱為容配比，當(dāng)容配比大于1時(shí)稱為超配。超配的好處已經(jīng)被實(shí)際反復(fù)驗(yàn)證，并被行業(yè)所廣泛接受。目前國內(nèi)光伏電站中常見的容配比已經(jīng)達(dá)到1.05-1.1，部分電站已達(dá)到1.2以上。這是因?yàn)槿菖浔群凸庹召Y源強(qiáng)相關(guān)，我國幅員遼闊，光照分布不均勻，不同地區(qū)的最佳容配比有較大差異。

　　當(dāng)前中國光伏市場的發(fā)展趨勢是“從西到東”和“補(bǔ)貼下調(diào)”，即光伏電站逐漸從光照資源較好的Ⅰ類資源區(qū)向光照資源較差的II、III、IV類資源區(qū)轉(zhuǎn)移;且光伏電價(jià)逐年下調(diào)對投資收益造成嚴(yán)重影響。面對如此趨勢，如何最大化降低系統(tǒng)成本，提升發(fā)電量，是光伏行業(yè)的核心訴求。通過系統(tǒng)精細(xì)化設(shè)計(jì)，尤其正確的容配比設(shè)計(jì)更是可以大幅度降低系統(tǒng)初始投資成本，例如按照1.2:1的配置比例，100MW組件只需要83MW的逆變器和箱變，這樣省下的17MW逆變器和箱變等電氣設(shè)備成本就是客戶獲得的純利潤，何樂而不為呢?

　　面對較高容配比的需求，在選擇組串式逆變器時(shí)，其直流輸入和交流輸出能力，即逆變器的“吞吐”能力成為逆變器選型的重要依據(jù)。為什么超配和組串式逆變器的“吞吐”能力有關(guān)呢?我們來看兩個(gè)案例。

　　實(shí)例表明組串逆變器的“吞吐”能力影響電站收益

　　正面案例Ⅰ類資源區(qū)，光照資源好

　　四川小金縣某50MW光伏電站，采用60kW組串式逆變器，單臺逆變器直流側(cè)配置62.92kWp的組件，即組件與逆變器容配比為1.05:1，由于項(xiàng)目建設(shè)地輻照度高，逆變器實(shí)際最大輸出有功功率高達(dá)66.1kW，即逆變器長期1.1倍過載運(yùn)行，如圖1(a)所示。

　　反面案例III、IV類資源區(qū)，光照資源差

　　湖北某電站采用30kW組串式逆變器，由于所選逆變器的直流輸入能力不足，單臺逆變器直流側(cè)最大只能配置30kWp的組件，即容配比11。當(dāng)光照資源相對較差，即使在全年輻照最高時(shí)，逆變器實(shí)際輸出功率也僅為25kW，如圖1(b)所示。逆變器及變壓器等電氣系統(tǒng)長期輕載運(yùn)行，系統(tǒng)利用率和效率均大大降低。

　　圖1 實(shí)際電站逆變器運(yùn)行分析

　　由以上兩個(gè)實(shí)際案例可知，(1)超配可以大幅度降低系統(tǒng)成本、提高收益;未超配時(shí)系統(tǒng)利用率降低，逆變器容量造成浪費(fèi);(2)在超配設(shè)計(jì)時(shí)，組串式逆變器不僅直流側(cè)需要足夠的輸入端子數(shù)量，同時(shí)交流輸出還需要一定的過載能力，即逆變器的“吞吐”能力非常關(guān)鍵。

　　正確選擇組串式逆變器的“吞吐”能力，才能提升電站發(fā)電收益

　　對于光照條件好的部分Ⅰ類資源區(qū)，逆變器需要有良好的過載能力，即“吐”的能力要求較高;而在光照資源相對較差的其他資源區(qū)，則需要逆變器的直流側(cè)能接入更多的組件，要有足夠的輸入端子數(shù)量，即對“吞”的能力要求較高。

　　1具備更強(qiáng)的交流側(cè)過載能力

　　如正面案例所述，當(dāng)輻照度或溫度等環(huán)境條件變化時(shí)，組件輸出功率會超過規(guī)格書中標(biāo)定的最大功率，即“組件超發(fā)”，此種情況通常發(fā)生在部分光照資源較好的部分Ⅰ類資源區(qū)，這就要求逆變器需具備將組件能量全部轉(zhuǎn)化的能力，即對逆變器“吐”的能力要求較高。否則將會出現(xiàn)棄光的現(xiàn)象，降低發(fā)電量，影響用戶收益，如圖2(a)所示。

　　圖2 50kW組串式逆變器合理設(shè)計(jì)的價(jià)值

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