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影響光伏組件和逆變器容量比的5個因素,逆變器最佳工作電壓范圍

欄目:電源知識 發(fā)布時間:2022-07-12
影響光伏組件和逆變器容量比的5個因素
  1.不同地區(qū)的輻照度不同
  根據(jù)國家氣象局風(fēng)能太陽能評價中心標準,我國太陽能資源分為四類,不同地區(qū)的輻照度差異較大。

  光伏組件容量與太陽能逆變器容量比通常稱為容量比。合理的容量配比設(shè)計需要結(jié)合具體項目綜合考慮。主要影響因素包括輻照度、系統(tǒng)損耗、逆變器效率、逆變器壽命、逆變器電壓范圍、總成安裝角度等。由于逆變器僅占系統(tǒng)成本的5%左右,分布式光伏電站系統(tǒng)中因元器件的過匹配而減少了逆變器的數(shù)量或功率,投資收益很小,這也帶來了其他問題,具體分析如下。

  影響光伏組件和逆變器容量比的5個因素

  1.不同地區(qū)的輻照度不同

  根據(jù)國家氣象局風(fēng)能太陽能評價中心標準,我國太陽能資源分為四類,不同地區(qū)的輻照度差異較大。甚至同一資源區(qū)的年輻射水平也因地而異。如西藏噶爾和青海格爾木,蓋爾Ⅰ類資源區(qū)年總輻射量為7998 MJ/m 2,比格爾木6815 MJ/m 2高出17% 。這意味著在同等系統(tǒng)配置下,即同等容量比下,蓋爾地區(qū)發(fā)電量比格爾木地區(qū)高17%。為了達到同樣的發(fā)電量,可以通過改變?nèi)萘颗c分配的比例來實現(xiàn)。

  2.系統(tǒng)損失

  從太陽輻射到光伏組件,通過直流電纜、匯流箱、直流配電到光伏系統(tǒng)中的太陽能逆變器,能量的每一個環(huán)節(jié)都有損失。如圖所示,直流側(cè)損耗通常在7-11%左右,逆變器損耗在1-2%左右,總損耗在8-13%左右。(這里所說的系統(tǒng)損耗不包括逆變器后面的變壓器和線損)。



  也就是說,在組件容量等于 逆變器容量的情況下,由于客觀存在各種損耗,逆變器的實際最大輸出容量僅為逆變器額定容量的90%左右,即使光線最好,逆變器也不能滿載工作。

  3.太陽能逆變器效率

  太陽能逆變器的效率不是恒定的,存在功率開關(guān)器件損耗和磁損耗。在低功率下效率相對較低。功率在40%~60%時,效率最高,當效率超過60%時,效率逐漸降低。因此,光伏發(fā)電的總功率應(yīng)控制在逆變器功率的40%~60%之間,以獲得最佳效率。

  4.太陽能逆變器壽命

  光伏逆變器是一種電子產(chǎn)品,其可靠性與逆變器的工作溫度密切相關(guān),其中電容、風(fēng)扇、繼電器等元器件溫度升高10℃,故障率增加。超過 50%。工作溫度與功率有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計,逆變器長期工作功率為80-100%,比40-60%的功率低20%左右,逆變器壽命比逆變器低20%左右.

  5.逆變器最佳工作電壓范圍

  工作電壓約為逆變器的額定工作電壓,效率最高。單相220V逆變器,逆變器輸入額定電壓為360V,三相380V逆變器,逆變器輸入額定電壓為650V。如3000瓦太陽能逆變器,配260W模組,30.5V工作電壓,配12*366V工作電壓,總功率3.12kW最佳。30kW逆變器配備 260W模塊,連接126個模塊,每組21股,電壓640.5V,總功率32.76kW。

  根據(jù)各種因素,系統(tǒng)的功率在逆變器額定功率的40-60%之間,效率最高,壽命最長。為了優(yōu)化逆變器的性能,組件和逆變器的比例會根據(jù)照明條件而有所不同。

  1. I類光照區(qū)平均日照時間5小時以上,發(fā)電時間按每天10小時計算,推薦組件與逆變器1:1配置,平均功率50%左右。

  2. 二級光照區(qū)平均日照時間5小時以上,發(fā)電時間按每天9小時計算,推薦組件和逆變器配置為1.1:1,(4*1.1)/9,平均功率約為 49%。

  3. IIII類光照區(qū)平均日照時間5小時以上,發(fā)電時間按每天3.5小時計算,推薦組件和逆變器配置為1.2:1,(3.5*1.2)/8.5,平均功率約為 49.4%。

  4. 發(fā)電時間以平均日照時間小于3小時的III類光照區(qū)每天8小時計算,推薦組件和逆變器配置為1.3:1,(3*1.3)/8,平均功率約為 48.75%。

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