光伏科普——光伏效率转换器

来源:安徽古林发布时间:2014-03-10 09:04:25
光伏效率转换器是一种新型基于太阳能电池板级的DC/DC转换优化装置,一方面采用分布式MPPT跟踪技术,跟踪各个电池板的局部MPP,独立地增强并提高电池板的发电性能,最大化光伏电站的总发电功率;另一方面,它们将输入电压/电流转换为实时可配置的输出电压/电流值,实现电池板际间输出优化配置,以最大限度提高太阳能系统的整体发电量。

在太阳能光伏发电系统的设计中,光伏阵列的排放形式和安装角度对光伏组件接受太阳辐射有很大的影响,从而影响到光伏系统的发电量。

光伏组件的放置形式有固定式安装和向日跟踪装置式安装,其中跟踪安装方式包括单轴跟踪方式和双轴跟踪方式。

与光伏阵列的放置相关的有两个角度的参量:阵列安顿倾角和阵列方位角。光伏阵列的倾角是光伏阵列平面与水平地面的夹角;光伏阵列方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设为负角度,向西偏设为正角度)。一般情况下,在北半球方阵朝向正南(即方位角为0度)时,光伏阵列的发电量是最大的。

太阳能光伏发电系统是由一个个光伏组件通过适当的串并联方式组成的,许多发电系统在光伏组件安装时没有考虑到一些未知的不匹配问题,使系统无法发挥应有的潜能。也有一些无法避免的因素,如电池板部分被遮挡、空总的云、附近物体的反射、光伏组件的倾斜角和方位角不同、光伏组件有灰尘、光伏组件温度不均等,此时组件的输出伏安特性曲线呈多阶梯状,相应的功率电压曲线含有多个局域最大峰值,会因阵列光伏组件的发电功率不同而引起组建的失配问题,导致系统发电效能降低。事实上,仅仅遮挡一小部分的光伏组件就会引起25%—50%的电能损失。

光伏系统不匹配的问题是由于电压与电流组合不匹配造成的,造成此问题原因有很多,例如局部遮蔽、飘动的云、附近物体的反射、各种不同的倾斜角和安装方向、表面污染、组件老化、以及太阳电池阵列上的温度变化,阴影或其他因素造成的光伏组件不匹配可能会导致阵列产生不平衡的电量损失。

事实上影响系统发电量的因素很多,包括组件内部电池的互联方式、组件定向、光伏组件之间的串并联问题以及逆变器的配置等。阴影导致的这种不成比例能量损失原因主要是跟组件和系统的组成结构有关。光伏组件通过多个太阳电池串并联而成,每个太阳电池串被称为一个“组列”,每个组列由一个旁路二极管来起到旁路导通保护,以免一个或多个电池被遮挡或损坏时,导致这些电池因过热而损坏。光伏阵列由光伏组件通过串并联方式构成,当光伏发电系统部分被遮挡时未被遮挡部分电池产生的电流流经被遮挡部分电池的旁路二极管。当光伏阵列因阴影出现上述情况时会产生一条具有多个峰值的V-P 特征曲线。逆变器有两个基本功能:一方面通过DC/AC转换将直流电转换成与电网同频和同相的交流电;另一方面跟踪太阳能光伏发电系统的最佳效率点。对于特定的光照辐射、温度和电池类型,太阳能光伏发电系统都有相应唯一的最佳电压和电流值,从而产生最大能量。如果出现阴影遮挡或其它情况导致系统中各组件之间电压和电流的失配,将导致发电系统的效率大幅降低。


光伏效率转换器在工作过程中承担了双重跟踪角色

1 跟踪光伏组件最佳的MPP(最大功率点)

2 调整光伏组件的电压和电流值
在尽量保证组件的最大输出功率的情况下采用DC-DC转换技术,根据组串的工作情况转换成不同的输出电压/电流值使光伏系统获得最大的电能。

效率转换器的原理主要是藉由直流/直流转换器和MPPT(最大功率点跟踪)技术来增加光伏组件的输出功率。通过采用DC-DC的原理在基本保持功率不变的情况下改变组件的输出直流电压和电流,如果组串中一个光伏组件由于阴影或其它因素的影响使其输出电流变得很小,这样会影响组串的整体直流电流。

效率转换器会通过MPPT技术跟踪组件的最大输出功率再通过DC-DC技术使受阴影遮挡组件的输出功率保持在不变的情况下提高其输出电流从而提高阵列的输出电流相应会降低阴影遮挡的输出电压。串联的电源优化器可以相互之间进行无线通讯能够感应出各组件的电压值和电流值并且不断调整优化系统使光伏系统处在发电量最多的状态。

光伏效率转换器保留了久经验证的串联电池板排列方式,并通过只将DC/DC和PMMT功能分布到电池板来实现改进。与此同时,光伏效率转换器架构与现有的多级逆变器完美兼容,实际上将使它们能够更高效地运行,因为总线电压可保持更高水平且更恒定。光伏效率转换器不只限于提升直流/直流转换器的性能,它们既能处理能源多的情况,也能处理能源减少的情况。这就意味着因反射而增加的辐照(与遮蔽阴影相反的不匹配问题)也可被利用来增加产能。同样,这也意味着光伏效率转换器有能力处理功率变化,方法是给某个串列添加电池板(使该串列产生更多的电量),或者从某个串列减少一块或两块电池板(从而减少电量)。因此,安装人员能够设计串列长度不同的系统,使阵列应用更为灵活。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201403/10/49818.html

责任编辑:carol
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
比亚迪:拥有硅片、电池片、光伏组件、光伏系统应用等全产业链布局来源:索比光伏网 发布时间:2025-08-19 10:50:59

近日,比亚迪在投资者互动平台上表示,光伏业务作为本集团在清洁能源领域的重要布局之一,致力于用清洁能源改变人类生活方式,以实现能源的可持续发展为目标,拥有硅片、电池片、光伏组件、光伏系统应用等全产业链布局。本集团将继续积极布局新技术,推动产品不断升级。在实现“双碳”目标的道路上,本集团深化新技术研发布局,加强综合竞争优势,为行业的快速发展做好准备。

又一光伏企业入局BC来源:索比光伏网 发布时间:2025-08-18 15:59:05

据外媒消息,近日台湾光伏制造商Winaico在欧洲市场重磅推出一款新型480W黑玻璃组件——WST-480BDX54-B2超黑玻璃-玻璃,以差异化技术路线精准切入欧洲高端光伏领域。当前,欧洲高端光伏市场对产品提出了“高效能、高颜值、长寿命”的严苛要求。Winaico敏锐捕捉到这一市场需求,选择押注背接触技术,凭借新品的高效率、美观设计和超长质保,有望在欧洲高端光伏市场占据一席之地,为行业发展注入新的活力。

中来的底线:质量,没有妥协项来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-14 17:34:59

“低价换市场”,正将光伏行业拖入深渊。冰冷的第三方检测数据揭示残酷现实:某央企电站中,低价组件的实际衰减率远超技术协议标准,组件质量隐患丛生。价格战阴影下,性能失守正在透支行业的未来信用。7月3日,工信

年省300万!这座商场的光伏屋顶成“隐形印钞机”来源:阿特斯阳光电力集团 发布时间:2025-07-10 15:49:18

​面对用电负荷大、电费成本持续攀升的经营痛点,商业综合体如何破局? 位列南京地标商业综合体之一的弘阳广场,给出了亮眼答案:选择与全球光储解决方案领导者阿特斯阳光电力集团合作,在其近8万平方米屋顶成功打造4.6兆瓦分布式光伏电站。这座矗立于六朝古都的“绿色电站”,不仅年节约电费支出超300万元,更成功将商业空间转型为“能源生产者”,打造了商业地产降本增效与绿色发展的标杆样本!

助力循环经济与可持续发展,隆基携手Rafiqui推动墨西哥光伏组件回收来源:隆基绿能 发布时间:2025-07-10 14:55:31

近日,隆基与墨西哥知名光伏组件回收机构Rafiqui达成合作,将携手推动墨西哥光伏组件回收产业的基础设施发展,为光伏组件的回收与再利用提供切实可行的解决方案,强化区域循环经济与光伏产业的健康可持续发展。

意大利科学家实现钙钛矿太阳能电池水下高效发电来源:恰逢小友初见 发布时间:2025-07-10 11:21:26

阳光穿透清澈水体,照射在仅0.5厘米深的实验装置中。意大利国家研究委员会物质结构研究所的科学家们记录下一组令人振奋的数据:经过特殊设计的钙钛矿太阳能电池,其在水下的功率转换效率(PCE)竟比在同等光照条件的空气中测试时高出约8%。这一发现挑战了钙钛矿材料“惧怕潮湿”的传统认知,为水下清洁能源应用开辟了新路径。

北京:光伏项目可获最高30%初投资补贴,7月17日前申报!来源:智汇光伏 发布时间:2025-07-10 10:47:43

近日,北京市发改委发布《关于公开征集市政府固定资产投资支持新能源供热、光伏发电项目的通知》,文件提出:给予新能源供热、光伏发电项目资金支持。

总投资约5亿元!百兆瓦钙钛矿叠层光伏组件生产项目签约姚安来源:东吴光伏圈 发布时间:2025-07-10 10:35:48

​近日,楚雄彝族自治州姚安县年产百兆瓦新型薄膜光伏组件生产项目签约,标志着姚安县在打造绿色能源装备制造产业集群方面又迈出了重要一步。签约仪式上,姚安县人民政府与浙江炬晟光能科技有限公司签署百兆瓦新型薄膜光伏组件生产项目投资协议。

伍德麦肯兹 | 放眼海外:地缘博弈下的中国光伏路径来源:伍德麦肯兹WoodMac 发布时间:2025-07-10 10:06:21

伍德麦肯兹(Wood Mackenzie)近期发布最新研究报告Looking overseas: China’s solar ascent in a fragmented global landscape(《放眼海外:地缘博弈下的中国光伏路径》),系统解构中国光伏企业的出海战略图谱。报告揭示了地缘政治加剧情况下,中国企业海外拓展的三大趋势,即供应链布局重构、区域化成本博弈与电站资产投资轻量化。基于对65个国及地区的光伏市场评估与政策追踪,报告还对海外市场的投资潜力进行量化排名,为中国光伏企业的海外投资提供

德国光伏装机突破107.5GW来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-07 16:12:29

7月5日,德国太阳能工业协会(BSW-Solar)发布数据显示,该国光伏累计装机容量已达107.5GW,覆盖屋顶、阳台及露天场地等多元场景,标志着德国在2030年实现215GW目标中正式跨越半程节点。

TCL光伏科技与Integra强强联合共拓巴基斯坦光伏市场来源:TCL光伏科技 发布时间:2025-07-04 10:31:57

6月24日,TCL光伏科技与巴基斯坦领先的太阳能企业Integra公司(Integra Solar Pakistan)正式签署战略分销协议。根据协议,Integra Solar Pakistan将作为TCL光伏科技在巴基斯坦的官方授权经销商,首年分销目标设定为100兆瓦(MW)光伏系统产品。双方旨在通过深度整合优势资源,共同开拓巴基斯坦光伏市场蓝海,加速当地能源转型进程。