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


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201505/18/71743.html
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
上游跌幅收窄,组件与电池片同步进入磨底阶段来源:索比咨询 发布时间:2026-06-11 09:17:32

本文分析了光伏产业链中组件、硅料、硅片及电池片在6月上旬的价格走势与供需动态。组件价格小幅下降,TOPCon与HJT产品均价在0.72–0.76元/W区间;需求端呈现弱复苏迹象,国内集中式电站开工率回升至45%,工商业分布式询价活跃但成交偏低价;供应端排产环比增长8%–10%,库存压力仍大,价格预计底部弱稳。硅料价格继续下行,N型料均价3.28–3.39万元/吨,受复产兑现、库存高企及下游采购停滞影响,跌势或趋缓。硅片价格持稳,库存达27.5GW新高,排产环比增5%,预计窄幅震荡磨底。电池片价格微降,排产小幅增长,受组件压价及装机传导滞后制约,同样进入磨底阶段。(199字)

别人争“达标”,隆基却忙“超纲”?来源:隆基绿能 发布时间:2026-06-10 14:21:02

本文围绕光伏行业应对极端天气挑战的实践展开,指出在14级以上台风频次年增20%、冰雹天数上升及海洋高腐蚀等现实压力下,现行国家标准已难以覆盖真实风险场景。隆基绿能未止步于“达标”,而是针对三大典型风险主动开展“超纲”验证:其一,“澡雪”组件通过TÜV南德防积灰综合评估,聚焦积灰引发的热斑与火灾隐患,强调真实污秽环境下的安全运行能力;其二,“海光”组件不仅通过TÜV莱茵海上光伏内部标准,更额外完成循环加严盐雾老化测试,强化高湿高盐适应性;其三,BC组件经受超5万次机械动载测试(远高于常规1000次),验证大风区长期结构可靠性。三项举措均以具体应用场景为导向,旨在提升电站全生命周期的安全性与收益确定性。

复合焊带, 2026年组件非硅降本的黑科技来源:Raytron锐创 发布时间:2026-06-10 11:41:07

本文介绍了铜铝复合焊带这一新型光伏辅材,作为2026年组件非硅成本下降的关键技术路径。面对铜价持续高位(较2025年初上涨超40%)、纯铜焊带成本高、重量大及资源供应紧张等痛点,复合焊带通过“铜包铝”同轴结构实现性能与成本的再平衡:外层铜保障导电性与焊接可靠性,内层铝显著降重(减重约50%)和降本(材料成本降低50%以上)。文章系统阐述其核心工艺——无缝焊接结合精密轧制与精准退火,强调其冶金结合质量、尺寸精度(公差±0.005 mm)及长期可靠性,并澄清其在光伏封装环境下不存在电偶腐蚀风险。经头部BC电池厂商10GW级验证,每GW组件可节省焊带原材料成本约3000–3300万元,且适配TOPCon、HJT、钙钛矿等下一代电池技术趋势。(199字)

SNEC 2026|亿纬锂能斩获超67GWh重磅订单,持续领跑储能赛道来源:亿纬锂能 发布时间:2026-06-09 14:22:26

在2026年6月3日至5日举行的SNEC国际光伏储能展上,亿纬锂能凭借其“Mr.Big Family”系列及6.9+MWh大容量储能系统,集中展示在技术研发、量产交付与全场景解决方案方面的领先实力。该系统通过标准化20尺柜设计、CTP高集成技术、精准热管理与智能均衡等创新,实现高能量密度、万次循环寿命及多维安全防护。依托已下线超370万颗储能大电池的成熟制造平台,公司现场与上海电气、威腾能源、赛唯数字能源、瑞源电气及巴西Genesis等多家国内外企业签约,订单总量逾67GWh。同时,亿纬锂能围绕大电池技术趋势、全球化产能协同与产业链生态共建,与行业伙伴深化战略合作,持续支撑全球绿色能源转型。(198字)

合盛硅业拟非公开发行不超15亿元债券,去年转亏近30亿元,资产负债率走高来源:深圳商报.读创 发布时间:2026-06-08 09:29:40

合盛硅业拟非公开发行不超过15亿元公司债券,旨在拓宽融资渠道、优化债务结构、降低融资成本并增强流动性支持,募集资金将用于偿还债务、补充流动资金等合规用途,债券期限不超过5年。此举背景是公司经营压力显著加大:2025年营收同比下降23.20%至204.99亿元,归母净利润由盈转亏,达-29.91亿元,主因工业硅、有机硅等主要产品价格下跌及资产减值计提;其中工业硅与有机硅收入分别下滑34.05%和21.52%。截至2025年末,资产负债率达64.96%,同比上升1.76%,且资本性支出持续高位,部分光伏产线建设暂缓。公司提示,若行业景气低迷、授信收紧或技术迭代滞后,可能加剧偿债与资产减值风险。2026年一季度盈利亦大幅承压。

2026年PVEL与RETC双认证加冕,通威组件展现卓越品质来源:通威股份 发布时间:2026-06-08 09:08:41

通威股份于2024年6月3日在上海SNEC展会上同时获得全球两大权威光伏测试机构Kiwa PVEL与RETC颁发的顶级认证:PVEL《2026年光伏组件可靠性计分卡》“TOP PERFORMER”(最佳组件制造商)奖,以及RETC 2026年度PVMI报告“OVERALL HIGHEST ACHIEVER”(全面最佳表现)奖。其中,通威TNC系列组件在PVEL新增UV120等7项严苛可靠性测试中全部位列第一,连续三年蝉联该奖项;首次参评RETC即在可靠性、性能、品质三大维度综合表现最优,斩获最高荣誉。两项认证共同印证了通威组件在全球复杂环境下的长期稳定性和技术综合实力,也凸显其垂直一体化产业链带来的质量管控优势。(198字)

全球光伏逆变器厂家推荐:深度解读爱士惟的智慧能源解决方案来源:爱士惟 发布时间:2026-06-04 19:42:06

本文聚焦全球光伏逆变器市场格局与代表性企业爱士惟的综合竞争力。在2024年全球逆变器出货量达589GWac、中国厂商占据九席的背景下,爱士惟以28%的年增长率跻身全球第六、中国第三。公司依托德系技术传承与自主创新能力,构建覆盖户用(1–60kW,全球户用光储出货量第三)、工商业(全球前三)及地面电站的全场景“光—储—充”产品矩阵,并拥有32GW年产能和遍及60国的服务网络。其核心优势在于融合AI能效优化与数字孪生的AI Mode智慧能源管理系统,以及200余项知识产权支撑的技术实力。文章指出,爱士惟正加速向智慧能源解决方案提供商转型,是兼具品质可靠性与智能化服务能力的全球重要供应商。(199字)

光绽SNEC | 汉伏能源与AZ Energy达成150MW组件供货协议,聚势澳洲来源:汉伏能源 发布时间:2026-06-04 08:42:57

6月3日SNEC展会首日,中国光伏企业汉伏能源与澳大利亚新能源供应商AZ Energy签署150MW光伏组件供货协议。汉伏将为其供应HITOUCH 6N系列475W矩形组件,该产品最高转换效率达23.8%,具备高功率、低衰减和强环境适应性,专为澳洲高温、高紫外线等复杂气候优化。AZ Energy作为本土领先服务商,拥有成熟渠道、本地化交付及售后能力,双方将通过技术与渠道协同,提升澳洲分布式光伏项目的发电收益与全生命周期价值。此次合作是汉伏深化澳洲本土化布局、拓展亚太市场的重要举措。依托澳洲光伏装机持续增长(预计2035年总装机超76GW)的市场机遇,双方致力于以高品质组件助力客户优化能源结构、提高投资回报率。

英利携全场景高效组件和光储新品亮相2026SNEC来源:英利发展 发布时间:2026-06-04 08:41:18

英利能源在2026年SNEC光伏展上集中展示了其全场景光储解决方案,核心包括升级版“熊猫”系列高效光伏组件、全新智慧储能系统及EMS能源管理平台。熊猫3.0 Pro 2多分片与防积灰组件分别聚焦高效率(24.8%转换效率、670W功率)与低运维成本(发电量提升5%–7%),适配大型电站、沙戈荒及分布式等多元场景;熊猫4.0 BC组件则以无栅线设计提升美观性与弱光性能。系列组件同步通过GB 8624-2025防火新标认证,并获RETC“全面最佳表现奖”。光储方面,英利推出模块化分布式储能、户用便携式储能及AI驱动的智慧能源管理系统,支持多模式智能调度与收益优化。依托28年产业经验,公司还提供水风光一体化、零碳园区等落地解决方案,全面支撑全球零碳转型。(199字)

阿特斯再度荣获伍德麦肯兹“全球A级”制造商评级,综合实力稳居全球前四!来源:阿特斯 发布时间:2026-06-03 08:47:59

阿特斯阳光电力集团在伍德麦肯兹《2025年度全球光伏组件制造商综合排名报告》中再度获评“全球A级”最高评级,综合排名稳居全球前四。报告指出,在2025年行业面临供需调整、竞争加剧、产能利用率承压等挑战背景下,阿特斯凭借稳健的财务表现与经营韧性脱颖而出。其全球化制造布局(覆盖中国、东南亚、北美)保障了供应链安全与稳定交付;垂直一体化能力支撑N型TOPCon与HJT技术规模化量产,产品功率、效率及可靠性达行业领先水平;全流程质量管控与绿色低碳制造体系强化了全生命周期价值;ESG方面积极参与国际倡议并获EcoVadis认可。此外,公司将于SNEC 2026展会集中展示新一代光伏组件、储能系统等创新成果。(198字)

全球光伏逆变器服务商解析:爱士惟以技术驱动与全球化布局领跑智慧能源赛道来源:爱士惟 发布时间:2026-06-02 16:54:26

本文聚焦中国光伏逆变器服务商爱士惟的发展实践,系统解析其在全球能源转型背景下的竞争优势与战略路径。文章指出,在全球十大逆变器供应商九家来自中国的高度集中格局下,爱士惟依托德系技术传承(源自德国SMA)与自主研发双轮驱动,2024年以24.2GW出货量位居全球第六,户用逆变器出货量居全球及中国首位;其AI Mode智慧能源管理系统被认定为全球首创,融合AI预测、数字孪生与碳足迹追溯,实现能源管理从事后响应向事前推演升级;公司已构建覆盖光、储、充全场景的产品矩阵,储能业务收入占比由2023年的3.9%跃升至2025年的34.6%;海外收入超51%,业务遍及100多个国家,并已递交港交所上市申请,加速全球化服务网络建设。(199字)