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光伏逆变器

【干货】组串式逆变器“吞吐”能力决定电站收益

发布日期:2022-04-17 点击率:67


  组件容量与逆变器容量还按照1:1设计吗?如果是,你就out了。

  组件容量对逆变器的容量比称为容配比,当容配比大于1时称为超配。超配的好处已经被实际反复验证,并被行业所广泛接受。目前国内光伏电站中常见的容配比已经达到1.05-1.1,部分电站已达到1.2以上。这是因为容配比和光照资源强相关,我国幅员辽阔,光照分布不均匀,不同地区的最佳容配比有较大差异。

  当前中国光伏市场的发展趋势是“从西到东”和“补贴下调”,即光伏电站逐渐从光照资源较好的Ⅰ类资源区向光照资源较差的II、III、IV类资源区转移;且光伏电价逐年下调对投资收益造成严重影响。面对如此趋势,如何最大化降低系统成本,提升发电量,是光伏行业的核心诉求。通过系统精细化设计,尤其正确的容配比设计更是可以大幅度降低系统初始投资成本,例如按照1.2:1的配置比例,100MW组件只需要83MW的逆变器和箱变,这样省下的17MW逆变器和箱变等电气设备成本就是客户获得的纯利润,何乐而不为呢?

  面对较高容配比的需求,在选择组串式逆变器时,其直流输入和交流输出能力,即逆变器的“吞吐”能力成为逆变器选型的重要依据。为什么超配和组串式逆变器的“吞吐”能力有关呢?我们来看两个案例。

  实例表明组串逆变器的“吞吐”能力影响电站收益

  正面案例:Ⅰ类资源区,光照资源好

  四川小金县某50MW光伏电站,采用60kW组串式逆变器,单台逆变器直流侧配置62.92kWp的组件,即组件与逆变器容配比为1.05:1,由于项目建设地辐照度高,逆变器实际最大输出有功功率高达66.1kW,即逆变器长期1.1倍过载运行,如图1(a)所示。

  反面案例:III、IV类资源区,光照资源差

  湖北某电站采用30kW组串式逆变器,由于所选逆变器的直流输入能力不足,单台逆变器直流侧最大只能配置30kWp的组件,即容配比1:1。当光照资源相对较差,即使在全年辐照最高时,逆变器实际输出功率也仅为25kW,如图1(b)所示。逆变器及变压器等电气系统长期轻载运行,系统利用率和效率均大大降低。

  图1 实际电站逆变器运行分析

  由以上两个实际案例可知,(1)超配可以大幅度降低系统成本、提高收益;未超配时系统利用率降低,逆变器容量造成浪费;(2)在超配设计时,组串式逆变器不仅直流侧需要足够的输入端子数量,同时交流输出还需要一定的过载能力,即逆变器的“吞吐”能力非常关键。

  正确选择组串式逆变器的“吞吐”能力,才能提升电站发电收益

  对于光照条件好的部分Ⅰ类资源区,逆变器需要有良好的过载能力,即“吐”的能力要求较高;而在光照资源相对较差的其他资源区,则需要逆变器的直流侧能接入更多的组件,要有足够的输入端子数量,即对“吞”的能力要求较高。

  1具备更强的交流侧过载能力

  如正面案例所述,当辐照度或温度等环境条件变化时,组件输出功率会超过规格书中标定的最大功率,即“组件超发”,此种情况通常发生在部分光照资源较好的部分Ⅰ类资源区,这就要求逆变器需具备将组件能量全部转化的能力,即对逆变器“吐”的能力要求较高。否则将会出现弃光的现象,降低发电量,影响用户收益,如图2(a)所示。

  图2 50kW组串式逆变器合理设计的价值

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