2.4 复杂山丘电站 —— 推荐组串式方案
复杂山丘电站地形高低起伏不平，所安装的组件存在朝向不同和局部遮挡现象，组串式逆变器多路MPPT可在一定程度上减少失配带来的发电量损失。因此，复杂山丘电站推荐组串式逆变器。针对复杂山丘电站的特点，系统设计及组串式逆变器选型时需要重点关注以下几个方面：
(1)逆变器具备更强的“吞吐”能力
在实际光伏系统中，由于灰尘遮挡、朝向不同和局部遮挡带来的损失、组件衰减、电缆损耗等因素，实际传输到逆变器直流侧功率约为组件容量的90%以下，特别是光照资源相对较差的II III类资源区，传输到逆变器直流侧的功率远小于组件额定标称容量。若接入组件容量小于等于逆变器交流功率额定值时，逆变器、变压器及后端电气系统将长期处于轻载，系统利用率降低，间接地增加了系统投资成本，如图11(a)所示。因此，对于II、III类资源区，一般推荐接入组件容量是逆变器额定容量的1.2倍以上，组串式逆变器直流侧需配置足够的输入端子，即“吞”的能力要强。
图11 50kW组串式逆变器合理设计的价值
当辐照度较好或温度等环境条件变化时，组件输出功率短时会超过规格书中标定的最大功率，即“组件超发”，这就要求组串式逆变器需具备将组件能量全部转化的能力，即“吐”的能力要强，否则将会出现弃光的现象，降低发电量，影响用户收益，如图11(b)所示。
(2)合理设计容配比，初始投资节省7分钱/W，度电成本降低1分钱/kWh
根据1.6MW典型系统设计方案成本计算表明，系统按照1.1倍以上的容配比设计，可有效的降低系统初始投资成本和度电成本。以50kW组串式逆变器为例，1.1倍以上超配，要求逆变器直流侧至少需要接入9路组串，相对于接入8串方案，逆变器数量减少了12%以上，同时减少交流汇流箱和交流线缆成本，节省系统初投资0.07元/W，100MW可节约初始投资700万。以包头50MW电站为例，直流侧接9串方案比8串方案，系统度电成本LCOE降低1分/kWh左右，内部收益率IRR提升0.3%。
图12 直流侧接入不同路数对投资收益的影响
(3)逆变器需要更强的散热能力，避免高温降额运行
组串式逆变器常处在一个相对封闭的狭小空间内，空气流通不畅，导致逆变器内部环境及器件温度也相应升高。现场调研发现，采用自然冷却的组串式逆变器，在周围散热空间不同时内部环境温度相差高达11.3℃，而对于智能风扇散热的机器仅差3.4℃，如图13(a)所示。组串式逆变器散热能力差，会导致逆变器降额运行，尤其是在山丘电站中“窝在”电池板下方的逆变器。国内某山丘电站现场的组串式逆变器，由于自身散热能力差，在中午发电量最佳的时刻出现了降额运行现象，造成发电量损失超过1%，直接影响了电站投资收益，如图13(b)所示。因此，要重点关注机器的散热能力，选用散热能力好，高温适应性好的强制风冷逆变器。
图13 某山丘电站组串式逆变器内部环境温度对比及降额运行记录
(4)选择重量轻的逆变器，降低运维难度
复杂山丘安装场所道路崎岖逆变器周围没有道路，车辆无法将逆变器送到故障点，只有靠人工搬运。大部分厂家的组串式逆变器重量达到了五六十公斤，至少需要2人搬运，在地形复杂的山丘上空手行走都困难，在负重五六十公斤的情况下上山或下山难度可想而知，稍有不慎就会造成运维人员脚部扭伤，如图14所示。因此，在使用组串式逆变器的应用场合，重量成了产品选择的关键指标。阳光电源50kW组串式逆变器重量仅为39kg，业内最轻。
图14 山丘电站地势复杂，行走困难
实际应用案例。阳光电源组串式逆变器在复杂山丘电站中已有很多成熟的应用案例，如图15所示。
图15 复杂山丘电站应用案例
3 总结
逆变器作为组件和电网之间的桥梁，是光伏系统的关键核心部件。不同的应用场合中，选择合适的逆变器，对系统生命周期内的系统成本、发电量和度电成本都有显著影响，阳光电源iSolar智慧阳光解决方案，根据不同应用环境的实际情况，因地制宜，科学设计，从系统角度进行技术创新，帮助用户不断降低系统成本，提升系统发电量，助力用户在竞价上网新形式下保持较强的竞争力，最终为光伏发电的平价上网贡献自己的力量。
