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光伏组件参数解读和逆变器配比

来源:
时间:2017-06-06 11:36:33
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光伏组件参数解读和逆变器配比光伏组件是光伏电站最重要的设备之一,成本占了并网系统50%左右,组件的技术参数对系统设计非常重要,只能读懂组件参数,才能正确配置光伏逆变器,下面以多晶硅

光伏组件光伏电站最重要的设备之一,成本占了并网系统50%左右,组件的技术参数对系统设计非常重要,只能读懂组件参数,才能正确配置光伏逆变器,下面以多晶硅光伏组件为例,解释光伏组件的关键参数。

一、光伏组件技术规格书中的关键参数

1.功率

我们常说265Wp光伏组件。下表的“p”为peak的缩写,代表其峰值功率为265W。所有的技术规格书中都会标注“标准测试条件”的。“0~+5”代表是正公差,265W的组件功率范围在265W到270W之间为合格品,下图为常州天合的多晶光伏组件技术规格书一部分。

只有在标准测试条件(辐照度为1000W/m2,电池温度25℃)时,光伏组件的输出功率才是“标称功率”(265W),辐照度和温度变化时,功率肯定会变化。在非标准条件下,光伏组件的输出功率一般不是标称功率,如下图。

2.效率

理论上,尺寸、标称功率相同的组件,效率肯定是相同的。光伏组件是由电池片组成,一块光伏组件通常由60片(6×10)或72片(6×10)电池片组成,面积分别为1.638m2(0.992m×1.652m)和1.94m2(0.992m×1.956m)。

光伏组件参数解读和逆变器配比

辐照度为1000W/m2时,1.638m2组件上接收的功率为1638W,当输出为265W时,效率为16.2%,280W时为17%。

3.电压与温度系数

电压分开路电压和MPPT电压,温度系数分电压温度系数和功率温度系数。在进行串并联方案设计时,要用开路电压、工作电压、温度系数、当地极端温度(最好是昼间)进行最大开路电压和MPPT电压范围的计算,与逆变器进行匹配。

二、组件的输出功率

组件的组件输出功率,不考虑逆变器等设备因素外,和太阳辐射度和温度有关。影响辐射度的因素有

1.太阳高度角或纬度太阳高度角越大,穿越大气的路径就越短,大气对太阳辐射的削弱作用越小,则到达地面的太阳辐射越强;太阳高度角越大,等量太阳辐射散布的面积越小,太阳辐射越强。例如,中午的太阳辐射强度比早晚的强。

2.海拔高度海拔越高空气越稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用越小,则到达地面的太阳辐射越强。例如,青藏高原是我国太阳辐射最强的地区。

3.天气状况晴天云少,对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射强。例如四川盆地多云雾阴雨天气,太阳辐射消弱,太阳辐射成为我国最低值区。

4.大气透明度大气透明度高则对太阳辐射的削弱作用小,使到达地面的太阳辐射强。

5.大气污染的程度污染重,则对太阳辐射消弱强,到达地面太阳辐射少,雾霾天气对光伏组件影响非常大,在河北保定等雾霾天气严重的地区,全年发电量要比理论少10%左右。

组件最大输出功率,不考虑逆变器等设备因素外,就是太阳辐照度和温度了。太阳辐射度极限值是太阳常数,值是1368W/m2,到达地球表面后,受到天气等各方面影响,最高值约1200W/m2,组件的功率温度系统约-0.39%/℃,组件温度下降,组件的功率会升高。一块250W的组件,在不考虑设备损耗的情况下,在我国阳光最好的地区,如宁夏北部、甘肃北部、新疆南部等地区,有可能最大输出功率能到300W。

三、逆变器和组件的配比

在配置逆变器时,要注意2个方面

1.多个组件串联后的电压,是每块组件的的电压之和,工作电压在逆变器的额定工作电压左右,效率最高,单相220V逆变器,逆变器输入额定电压为380V,三相380V逆变器,逆变器输入额定电压为650V。

如3kW逆变器,配260W组件,工作电压30.5V,配12块工作电压366V,功率为3.12kW为最佳。30KW逆变器配260W组件,接126块组件,每一路21串,电压为640.5V,总功率为32.76kW为最佳。

2.组串后最高极限开路电压不超过逆变器的最高电压,如270W组件,开路电压是38.3V,开路电压温度系数是-0.32%/度,如果在-25度,24块串联,最后的开路电压V=38.3[1+(-25-25)*(-0.0032)]*24=1066V。

综上各种因素,系统功率在逆变器额定功率40-60%之间,效率最高,寿命最长。为了把逆变器性能发挥最佳,根据光照条件不同,组件和逆变器有不同的配比。

在一类光照地区,平均日照时间超过5小时,发电时间按每天10小时计算,建议组件和逆变器按11配置,平均功率为50%左右;

在二类光照地区,平均日照时间4小时,发电时间按每天9小时计算,建议组件和逆变器按1.11配置,(4*1.1)/9,平均功率为49%左右;

在三类平均日照时间3.5小时的光照地区,发电时间按每天8.5小时计算,建议组件和逆变器按1.21配置,(3.5*1.2)/8.5,平均功率为49.4%左右。在三类平均日照时间低于3小时的光照地区,发电时间按每天8小时计算,建议组件和逆变器按1.31配置,(3*1.3)/8,平均功率为48.75%左右。

山地电站朝向各异,分布式光伏屋面情况的复杂性、朝向各异,光伏组件不一定朝南,彩钢瓦屋顶倾斜角度不是最佳倾角。逆变器的配置可以根据具体情况灵活处理。

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