关于光伏组件串联设计的思考（下）——对设计改进的深入分析

导读：在前两篇文章中，笔者主要阐述了传统组串的设计方式，在指出传统方式中的不足的同时并提出了个人的改进想法。今天笔者就改进传统设计方式展开进一步分析。
　　
　　1、采用24串方案受哪些限制？
　　
　　通过上述计算可发现，串联数量的设计，受3个参数的影响。
　　
　　1）项目场址的极端低温
　　
　　若采用260W的组件，
　　
　　当极端低温=-30℃时，可采用24串设计方案，
　　
　　当极端低温为-40℃时，则应采用23串设计方案。
　　
　　因此，在温度较高的东南部地区，24串的方案是可行的；但在西北（内蒙、新疆、甘肃、青海等地）地区的很多地方，极端低温可能会达到-40℃，24串的方案是不可行的。
　　
　　2）组件的标称功率
　　
　　组件的标称功率越大，对应的开路电压越大。同为天合的60片组件，当极端低温=-30℃时，
　　
　　当采用260W的组件，可采用24串设计方案，
　　
　　当采用290W的单晶组件（Voc=39.5V，即使在NOCT条件下，Voc=36.6V），则应采用23串设计方案。
　　
　　3）组件温度系数
　　
　　不同厂家的组件温度系数不同，温度系数绝对值越大，串联的数量越少。若采用260W的组件、极端低温=-35℃时，
　　
　　温度系数=-0.32%/℃时，可采用24串方案；
　　
　　温度系数=-0.33%/℃时，理论上应采用23串方案。
　　
　　2、采用24串方案有哪些好处？
　　
　　相对于每个组串22个组件的设计方案，24个组件的方案可在一定程度上减少项目投资、降低线损。
　　
　　1）减少项目投资
　　
　　同样采用265W组件，
　　
　　当每个阵列采用22*2块组件的方案，86个阵列172个支路可以组成一个容量为1.00276MWp发电单元；
　　
　　当每个阵列采用24*2块组件的方案，79个阵列158个支路可以组成一个容量为1.00488MWp发电单元。
　　
　　每个单元节省了7个阵列，支架钢材用量变化不大，但基础投资会减少约8%；每个单元节省了14个支路，可节约1个汇流箱。
　　
　　2）减少线损
　　
　　一方面，由于支路数量减少8%，组件到汇流箱的线缆量减少、线损降低；
　　
　　另一方面，每个串联支路的组件数量增加9.1%，每个支路电压升高约9.1%。由于线损与电压的平方成正比，因此组件到汇流箱的线损大约可减少17.4%。
　　
　　如果组件到汇流箱的直流线损占总发电量的1%，则方案调整带来的整体系统效率提升大约为0.14%。
　　
　　小结
　　
　　光伏组件采用每串24个组件的设计方案，对项目发电量提升、造价降低都有一定的正面作用。然而，每个组串的串联数量受到项目场址的极端低温、组件的标称功率、组件温度系数等因素的影响。因此，这一方案并不是所有条件都适用。在实际应用时，要根据项目所在地的条件，进行计算后再采用。
　　
　　阅读指南：
　　
　　2015-10-08期：
　　
　　《关于光伏组件串联设计的思考（上）之传统光伏组串设计》
　　
　　2015-10-10期：
　　
　　《关于光伏组件串联设计的思考（中）——对于传统设计的改进思路》