光伏系统设计中的组件超配与投资收益提升(一):补偿超配和主动超配

来源:PV-Tech发布时间:2015-05-18 15:54:53
 如何降低系统投资成本,提升投资收益,是光伏电站系统设计和优化的主要目标之一。欧美国家对光伏系统精细化设计研究较早,其中关于组件容量与逆变器容量的配比方案和应用,也已引起了国内业主、设计院和行业专家的关注。

 

“过去,光伏系统的容量按直流功率定义,而现在则按并网交流功率,过去光伏-逆变器容量比为1:1,现在为1.2:1,甚至更高”这是国内光伏行业著名专家王斯成老师在2014年的一次研讨会上给大家介绍的,同时王老师进一步分析说:“通过提高容配比, 如10MW光伏电站超配到12MW,每年可增加收益256万元,新增投资IRR(内部收益率)大于28%。

 

光伏组件容量和逆变器容量比,习惯称为容配比。光伏应用早期,系统一般按照1:1的容配比设计。在应用研究中发现,以系统平均化度电成本(Levelized Cost Of Electricity, LCOE)最低为标准衡量系统最优,在各种光照条件、组件铺设倾斜角度等情况下,达到系统最优的容配比都大于1:1。也就是说,一定程度的提升光伏组件容量,有利于提升系统的整体经济效益,这就是我们谈的组件超配。

 

一、系统容配比主要影响因素

 

合理的容配比设计,需要结合具体项目的情况,综合考虑,主要影响因素包括辐照度、系统损耗、组件安装角度等方面,具体分析如下。

 

1、 不同区域辐照度不同

 

根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准,将我国太阳能资源地区分为四类,不同区域辐照度差异较大。即使在同一资源地区,不同地方的全年辐射量也有较大差异。例如,同是I类资源区的西藏噶尔和青海格尔木,噶尔的全年辐射量为7998 MJ/m2,比格尔木的6815 MJ/m2高17%。 意味着相同的系统配置,即相同的容配比下,噶尔地区的发电量比格尔木高17%。若要达到相同的发电量,可以通过改变容配比来实现。

 

2、 系统损耗

 

光伏系统中,能量从太阳辐射到光伏组件,经过直流电缆、汇流箱、直流配电到达逆变器,当中各个环节都有损耗。如图1所示,直流侧损耗通常在7-12%左右,逆变器损耗约1-%,总损耗约为8-13%(此处所说的系统损耗不包括逆变器后面的变压器及线路损耗部分)。也就是说,在组件容量和逆变器容量相等的情况下,由于客观存在的各种损耗,逆变器实际输出最大容量只有逆变器额定容量的90%左右,即使在光照最好的时候,逆变器也没有满载工作。降低了逆变器和系统的利用率。

 

图1:光伏系统各环节损耗组成

 

3、 组件安装角度

 

不同角度安装的组件所接收到的辐照度不同,如分布式屋顶多采用平铺的方式,则相同容量的组件,输出能量比有一定倾角的低。

 

二、补偿超配与主动超配

 

由上分析可见,选择合适的系统容配比需要考虑诸多因素,为了进一步说明这个问题,这里将超配分为两部分,一是通过提高组件容量,补偿各种原因引起的损耗部分,使逆变器的实际输出最大功率达到逆变器的额度功率,定义为补偿超配。同时进一步提高组件的容量,提高系统满载工作时间,定义为主动超配。主动超配时,系统在中午光照较好时段存在一定时间的限功率运行,但系统的LCOE达到最低值,即收益最大化。

 

1、 补偿超配

 

由于光伏系统中的系统损耗客观存在,通过适当提升组件配比,补偿能量在传输过程中的系统损耗,使得逆变器可达到满功率工作的状态,这就是光伏系统补偿超配方案设计思路。

 

 

图2:补偿超配前后光伏逆变器输出功率对比

 

如图所示,通过将容配比从1:1提升到1.1:1,使得逆变器在光照最好的时候能达到满载输出。提高了逆变器的利用率。也降低了系统每W的成本。

 

2、 主动超配

 

在补偿超配使得逆变器部分时间段达到满载工作后,继续增加光伏组件容量,通过主动延长逆变器满载工作时间,在增加的组件投入成本和系统发电收益之间寻找平衡点,实现LCOE最小,这就是光伏系统主动超配方案设计思路。

 

图3:补偿超配与主动超配后逆变器输出功率对比

 

如图所示,在主动超配的情况下,由于受到逆变器额定功率的影响,在组件实际功率高于逆变器额定功率的时段内,系统将以逆变器额定功率工作;在组件实际功率小于逆变器额定功率的时段内,系统将以组件实际功率工作。最终所产生的系统实际发电量曲线将出现如图所示的“削顶”现象。

 

主动超配方案设计,系统会存在部分时间段内处于限发工作,此段时间内逆变器控制组件工作偏离实际最大功率点。但是,在合适的容配比值下,系统整体的LCOE是最低的,即收益是增加的。

 

补偿超配、主动超配与LCOE关系如下所示,LCOE随着容配比的提高不断下降,在补偿超配点,系统LCOE没有到达最低值,进一步提高容配比到主动超配点,系统的LCOE达到最低。再继续提高容配比后,LCOE则将会升高。因此,主动超配点是系统最佳容配比值。

图4 容配比与LCOE关系图

责任编辑:solarstar
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
中节能太阳能:2026年1-10月新增超1.3GW光伏运营项目来源:中节能太阳能 发布时间:2026-11-04 15:36:38

中节能太阳能于2026年11月4日发布公告,披露公司2026年1至10月在光伏与储能领域的建设及运营进展。期内,公司新增并网光伏运营项目容量达1311.24兆瓦,新开工光伏项目650兆瓦,新获备案光伏项目1074.94兆瓦;同时新增独立储能项目备案容量4320兆瓦(功率)/12287兆瓦时(能量),规模显著。发电方面,截至2026年10月底,公司当年累计完成发电量83.94亿千瓦时,同比增长17.6%,且已略超2025年全年发电总量(多出0.25亿千瓦时,增幅0.3%)。公告整体反映了公司在新能源项目开发、并网投产及实际发电效能方面的持续扩张与稳步提升。

2026年工商业储能系统怎么选?核验要点+为恒智能超1000个项目可查来源:为恒智能 发布时间:2026-11-03 16:02:48

本文围绕工商业储能系统选型难题,系统阐述了科学评估的核心维度与实践路径。文章指出,当前行业关注重点已从“是否配置储能”转向“如何选择可靠系统”,关键在于软硬件自研协同性、安全认证完备性、空间与系统效率、全球交付能力及全生命周期收益兑现能力五大指标。文中对比分析了纯集成、软硬分采、全栈自研、合同能源管理四类主流方案,强调全栈自研在长期稳定性与策略联动上的优势。以为恒智能为例,介绍其自研PCS变流器(最高效率99%)、WHES OS智慧能源管理系统及宁德时代电芯的协同架构,详述其UL9540A等国际安全认证、紧凑型一体机设计、AI驱动的收益优化能力(年收益提升5%–15%),并援引浙江、重庆等地实测数据与超1000个落地项目佐证长期运行可靠性与经济性。

全方位超越!阿特斯超高效一级能效组件|TOPCon 670W来源:阿特斯阳光电力集团 发布时间:2026-11-03 10:25:27

阿特斯TOPCon第三代组件以670W高功率、24.8%高效率、90%高双面率及-0.26%/℃优温度系数,成为国内少数满足光伏一级能效标准的TOPCon产品;实测LCOE降低0.83%,30年功率保持率超88.85%,全面赋能电站降本增效与长期收益。

SPE:欧洲逆变器产能超95GW,呼吁强化本土光伏BOS供应链来源:TaiyangNews 发布时间:2026-11-03 10:04:30

欧洲光伏协会(SolarPower Europe)发布报告指出,光伏平衡系统(BOS)部件——包括逆变器、支架、电缆、连接器及监控设备等——已成光伏项目成本主体,2025年占欧盟大型电站总安装成本的33%(约241欧元/kW),略高于组件占比。尽管欧洲逆变器产能达96.4GW,居全球第二,远超本土需求(约56GW),但供应链仍依赖进口与出口,尚未实现完全自主。报告强调BOS在储能整合、电网灵活性与数字化中的关键作用,呼吁欧盟强化本土制造能力:推动逆变器原产地要求、统一技术标准、提升网络安全监管,并将支架类产品纳入战略净零技术清单。同时,协会就欧盟拟限制高风险国家逆变器使用政策寻求澄清,主张在保障安全前提下兼顾产业竞争力与经济性。(199字)

云南楚雄州2.2GW新能源项目启动竞配来源:楚雄州发展和改革委员会 发布时间:2026-11-02 09:19:14

10月29日,云南省楚雄州发布2026年第一批新能源项目市场化竞争性配置公告,正式启动总装机容量达216.865万千瓦(即2.2GW)的新能源项目资源配置工作。本次竞配涵盖37个具体项目,包括12个光伏项目(合计81万千瓦)和25个风电项目(合计135.865万千瓦)。所有项目按技术类型、区域分布及建设条件等因素整合划分为22个标段,统一通过市场化方式开展竞争性配置。此举旨在优化新能源开发秩序,引导资源向优质投资主体和高效实施方案倾斜,推动楚雄州清洁能源规模化、高质量发展。项目建成后将纳入云南省“十四五”能源发展规划实施体系。

官宣!硅料、电池片、组件、供应链……通威新能源产业链全球合作伙伴大会即将隆重举行来源:通威集团 发布时间:2026-11-02 09:11:49

2026第九届中国国际光伏与储能产业大会将于11月17-20日在成都举行,同期举办永祥股份第五届全球客户大会等四大通威系列平行会议。聚焦“光储相融、生态共建”,发布质量白皮书、“灯塔工厂”、TNC 3.0新品及可持续供应链倡议,共筑韧性共生、绿色低碳产业新生态。

25家光伏企业2026年前三季度组件出货量排名一览(含国内、海外细分榜单)来源:索比光伏网 发布时间:2026-10-30 19:26:04

本文梳理了25家光伏企业2026年前三季度组件出货量排名及市场表现,反映行业在需求放缓背景下的深度分化格局。受新增装机同比下滑(仅达去年同期一半)、消纳与投资收益承压等因素影响,组件市场竞争加剧,头部企业凭借技术、品牌与海外渠道优势持续领跑,前四名合计市占率达48%;隆基绿能以48.61GW居首,BC技术占比超六成;晶科、天合、晶澳分列二至四位,海外销售占比普遍达60%左右。中游企业则呈现差异化策略:通威主攻国内市场,正泰新能、横店东磁等加速出海,爱旭专注BC路线,协鑫集成与英利能源分别强化招标响应与海外品牌建设。榜单旨在为产业链提供竞争态势参考,并呼吁企业平衡出货规模与盈利质量。

通威受邀出席2026钙钛矿与太空光伏技术、设备和材料论坛,分享全尺寸钙钛矿-晶硅叠层电池规模化制备与产业化进展来源:通威股份 发布时间:2026-10-30 09:18:45

通威张一峰博士在常州钙钛矿论坛披露叠层电池产业化突破:210半片电池效率达33.09%,组件功率807.9W;5MW全自动试验线贯通,材料成本降60%;独创气相+溶液两步法实现膜厚不均匀性<1%;2027年将建AI高通量实验平台,加速千兆瓦级量产落地。

贵州双龙航空港经济区3个物流园区光伏项目发电超千万度来源:贵阳网 发布时间:2026-10-30 08:59:57

贵州双龙航空港经济区积极推进“零碳园区”建设,以物流园区为载体大力发展分布式光伏发电。目前,博凯医药、宝湾物流和顺丰丰泰贵阳产业园三个物流园区均已建成并投运光伏项目,累计发电超1000万千瓦时。其中,博凯项目利用4万平方米屋顶,实际发电800余万千瓦时,远超原规划;宝湾项目年发电约53.6万千瓦时,已累计发电31万千瓦时,并同步推进新能源货车采购与充电桩布局;顺丰丰泰项目年发电214.3万千瓦时,累计达440万千瓦时。各项目在满足园区用电需求的同时,显著实现节能降碳——合计节约标准煤约1772吨,减少二氧化碳排放约4856吨,有力支撑了绿色能源就地消纳与物流产业低碳协同发展。

千站追光记 我与阳光超合拍来源:投稿 发布时间:2026-10-29 16:55:31

《千站追光记:我与阳光超合拍》是一项由阳光电源发起的全球性内容征集活动,旨在通过一线实拍记录其工商业光储项目的落地实践与绿色价值。活动面向公众征集原创短视频或图文作品,聚焦阳光电源已投运的光储一体化项目(需注明项目名称与装机容量),展现技术应用、节能降本成效及真实转型故事。活动周期为即日起至2026年12月31日,分三阶段月赛与年度评选,设置“流量之王”“金牌案例”等类别,提供总计百万奖池及荣誉激励。参赛作品须发布于抖音平台,带话题#千站追光记并@阳光光储充官方账号,强调真实性、原创性与技术呈现,严禁造假。(199字)

西藏那曲150MW光热+1200MW风电项目竞配中选人公示来源:全国公共资源交易平台 发布时间:2026-10-29 10:02:35

西藏那曲市色尼区150MW光热+1200MW风电项目于10月26日完成竞争性配置结果公示,特变电工新疆新能源股份有限公司成为中选人。该项目于9月30日启动竞配,是那曲市单体规模最大的新能源项目,包含15万千瓦太阳能光热发电与120万千瓦风电装机容量。根据配置要求,风电部分须配套不低于装机容量10%、储能时长2小时的构网型储能系统。中选企业须在获开发权后5日内签订开发协议,15日内完成项目备案,并确保2026年内实质性开工、2029年9月底前全容量建成投产。本次竞配仅设一个标的,即该“光热+风电”一体化项目,最终建设规模以正式中标通知书为准。(199字)