组件容量与逆变器配比优化分析

来源:辽宁太阳能研究应用有限公司发布时间:2018-03-06 11:40:53

一、哪些因素影响了逆变器的输入功率

1、温度折减

温度系数是光伏组件非常重要的一个参数。一般情况下,晶硅电池的温度系数一般是 -0.35~-0.45%/℃,非晶硅电池的温度系数一般是-0.2%/℃左右。而光伏组件的温度并不等于环境温度。图1就是光伏组件输出功率随组件温度的变化情况。


图1 光伏组件输出功率随组件温度的变化

在正午12点附近,图中光伏组件的温度达到60摄氏度左右,光伏组件的输出功率大约仅有85%左右。温度造成的折减,可以根据光伏组件的温度系数和当地的气温进行估算。

2、光伏组件的匹配度

虽然组件的标称参数是一样的,但实际上输出特性曲线是有差异的,这就造成多个组件串联时因电流不一致产生的效率降低。

表1组件电性能参数对系统效率的影响


3、直流线损

一个1MW单元的面积大约14000 m²²。要将这么大面积光伏组件发出的电送到一处地方,就需要很长的直流线路。一般情况下,直流线损可以按2~3%来估算。

4、光伏组件灰尘损失

在西北地区,一次沙尘暴可能会造成发电量直接降低5%以上;在东部,严重的雾霾天气时光伏电站几乎没有出力。下图是清洗前后光伏电站的出力对比。


图2 光伏组件清洗前后出力对比

5、光伏组件功率衰减损失

光伏组件的衰减过快也是造成发电量达不到预期的重要原因。一般厂家承诺头两年衰减不超过2%,10年不超过10%,25年不超过20%。10年和20年的情况暂时还没有准确的数据,据了解,前2年衰减在2%的光伏组件比较少。随着时间的推移,组件的发电功率在降低,逆变器的输入功率将逐年减小。

6、MPPT偏离损失

大型电站通过汇流箱将光伏组件的直流电汇集至集中逆变器,而大型逆变器依赖于一路MPPT来跟踪。山地项目中,由于地区地形复杂,平地很少,无法做土地平整,电池板朝向各异;不同组件到汇流箱距离差异很大,汇流箱至逆变器的距离也有很大差异,这都将影响逆变器的输入功率。

7、系统的PR值

通过上述各环节的衰减,总结出光伏电站的PR损失示意图如图3所示:

 

图3 光伏电站PR损失示意图

从这张图中我们可以看到,从光伏组件到逆变器、箱变之间,有很多环节的出力损失。从箱变出来以后,只有一项交流线损。假设整个电站的PR为84%(已经算比较高了,一般电站很难达到)。


二、光伏组件容量与逆变器最佳匹配

下图是甘肃武威(我国资源最好的地区之一)5月19日(全年发电量较高的月份)一个1MW发电单元的出力曲线(引用自王斯成老师的PPT)。图中的单位为KW。

甘肃武威2012年5月19日当天的出力曲线—王斯成PPT提供


图4 甘肃武威不同运行方式1MW光伏发电单元出力

可以看出,固定式项目,1MW出力最高的时候也就0.82MW,而且能达到0.8MW出力的时间大概只有2个小时。

就固定式而言,即使在太阳能资源最好的地区,光伏组件真正能接收到1000W/m2以上的辐照度,时间大概也就中午1点前后的1~2个小时(而且是在春秋通风效果好,组件温度不是很高的情况下)。此时,光伏组件可以实现满发,而其他大部分时候,由于辐照度低,光伏组件的输出功率都比装机容量低很多(如图中的黄线)。这也就解释了,为什么图1中1MW固定式的最高出力只有0.82MW。

假定电站的PR为84%,那么光伏组件输出功率的0.84(PR值)/0.97(逆变器效率)/0.98(交流效率)≈88%才能到达逆变器,因此,即使在太阳能资源条件好,光伏组件满发的情况下,直流侧损失也会达到12% 。以100KW逆变器为例,逆变器允许输入的最大功率为110KW,反推光伏组件110/0.88=125KW。以上情况未考虑组件衰减情况,若按照5年5%衰减,10年10%衰减,那么组件输入逆变器的功率也在逐年递减。因此,如果光伏组件:逆变器=1:1时,逆变器容量基本都是大幅浪费的。

三、组件容量:逆变器=1.2:1是否合适?

下图是青海地区(除西藏外,资源最好的地区)9月13日光伏组件输入和逆变器输出功率图(图片来自王斯成老师的PPT)。


图5 光伏组件输入和逆变器输出功率图

由上图可知光伏组件PV输入为500KW时,逆变器的输入功率为460KW,那么逆变器的最大输入功率为其额定容量的1.1倍,即550KW,那么反推光伏组件的最大值为550*500/460=598KW约等于1.2倍的逆变器的额定功率。因此可以得出组件容量:逆变器=1.2:1。该地区属于太阳能资源一类地区。

另外附表北票10MW大型并网电站数据表近三个月的数据显示,即时输出最大功率超过8MW的情况只有8天,那么逆变器的输入基本上没有几天能达到8MW(逆变器输入功率×逆变器效率=逆变器输出功率),而且是在中午的一两个小时,9月份是一年中发电量较高的月份,而且北票也属太阳能资源一类地区。

综上所述,大部分太阳能资源一类地区可以采用组件容量:逆变器=1.2:1比例选配,二类以下地区均采用此配比。

当然1.2倍于逆变器的光伏组件输入很多情况下可能是个临界状态,这需要根据不同地区太阳能资源程度及组件倾角摆放,环境等因素综合考虑。当出现逆变器的输入功率大于标称功率的情况时,可以对逆变器的MPPT跟踪进行设置,当输入功率大于标称功率时,不采用MPPT跟踪,逆变器完全不会烧毁(通过咨询逆变器方面的专家)。

四、经济分析

为了算清楚,先来以一个50MWp光伏电站(建110kV升压站)为例,看一下光伏电站投资的构成。

我把光伏电站的投资大概归纳成10项。当光伏组件:逆变器=1.2:1时,那前5项的费用会增加,后5项基本不变。

表2光伏电站投资构成

从上表可以看出,比例增大后,总造价增加了50万元。

另一方面:500KW光伏电站,综合效率80%,首年等效利用小时数1800,年发电量72万KWh。

如果单将光伏组件增加20%,则600KW光伏电站,综合效率80%,首年等效利用小时1800,年发电量86.4万KWh。理论年增收:(86.4-72)*0.9=12.96万元(按0.9元/kWh考虑)。

如果光伏组件按10年衰减10%,25年衰减20%考虑,则该光伏电站25年平均的满发小时数为1598。新增100KW光伏组件年均发电量为12.784万KWh。在此基础上计算:新增50万元的投资回收期仅为500000/(127840*0.9)=4.3年,大大低于常规光伏电站8年的投资回收期。

五、结论

1、光伏组件:逆变器=1.2:1在绝大多数光资源一类地区及二类以下地区是一个最佳比例。

2、当逆变器的输入功率大于其标称容量时,逆变器将不再进行MPPT跟踪,不会被烧毁。

3、光伏组件:逆变器>1.2:1时,当春秋日照辐射强度高,通风好的情况下,逆变器一天中的某个时段输入功率会超出其标称值,此时逆变器不会进行MPPT跟踪,会有弃光现象。应综合分析弃光率及投入产出比来确定光伏组件与逆变器的比例关系。

责任编辑:suna
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
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。

TCL中环光伏组件出货逆势增长43%,半导体材料实现单季度经营性盈利来源:中华网 发布时间:2026-10-30 18:01:15

TCL中环2026年前三季度在光伏与半导体双主业上实现结构性突破:面对光伏行业持续底部调整,公司通过一体化与全球化战略推动组件出货量达14.5GW,同比增长43%,其中海外出货增长202%;硅片出货83.4GW,市占率稳居第一,现金成本同比下降17.3%。同期完成对一道新能源控股权收购,并启动BC技术产线改造,加速构建高效组件领先优势。在半导体材料领域,依托中环领先子公司,2026年前三季度营收49.0亿元、同比增长15%,第三季度首次实现单季经营性盈利(净利润0.8亿元),12英寸硅片出货增长24%,国内市场份额位居前列。公司整体营收235.1亿元,归母净利润亏损收窄至-45.6亿元,经营质量显著改善。(199字)

国内首批!热烈祝贺润马光能入围「首批光伏强制性国家标准认证企业」名单来源:浙江润马光能集团 发布时间:2026-10-30 14:12:22

润马光能斩获GB47739-2026、GB47740-2026两项光伏强制性国标首批认证,成为行业合规领跑者。认证覆盖电气安全、防火性能、铭牌标识、全生命周期追溯等全维度,直击功率虚标痛点,彰显其严苛质量管控与高可靠性实力。

海南:Q4分布式光伏配电网可开放容量124.4万千瓦来源:海南省发展和改革委员会 发布时间:2026-10-30 09:33:17

海南省发展和改革委员会与海南电网有限责任公司联合开展分布式光伏接入电网承载能力评估,测算并公布了2026年第四季度全省分布式光伏配电网可开放容量为124.4万千瓦。该数据旨在科学引导省内分布式光伏发电项目的合理布局与有序接入,避免局部电网过载或接入受限问题。通知面向各市县发展改革委、供电局及有关企业发布,配套提供详细分区域容量表(附件1),作为项目前期规划、选址和并网申请的重要参考依据。此举体现了海南在新能源消纳与配电网协同规划方面的阶段性成果,为后续分布式光伏高质量发展提供基础支撑。(198字)

拆除3条产线!隆基安徽光伏组件工厂技改公示来源:滁州市生态环境局 发布时间:2026-10-30 09:31:28

本文介绍了隆基绿能旗下滁州隆基乐叶光伏科技有限公司拟实施的组件产线技术升级项目。该公司计划投资7.36亿元,对现有4.5GW TOPCon光伏组件工厂开展技改,工期约4个月。项目核心内容为:在保留3条TOPCon产线基础上,将另3条升级改造为更先进的HPBC 2.0产线;同时拆除全部原有TOPCon产线中未被改造的3条,实现产线结构优化。技改后,全厂总产能由4.5GW TOPCon组件调整为4GW HPBC组件。该项目已于2024年10月22日通过滁州市生态环境局环评受理公示,系对2023年7月获批、2024年6月完成环保验收的原4.5GW单晶组件项目的进一步技术迭代。(198字)

全屏焕新,逐绿澳洲——苏美达辉伦携全新全面屏组件亮相All Energy 2026来源:苏美达能源 发布时间:2026-10-30 09:30:09

10月28-29日,苏美达辉伦携全新全黑BC“全面屏”恒星系列组件亮相2026澳大利亚国际能源展,以无栅线、高效率、强耐候性精准匹配澳洲高端分布式市场。依托13年BNEF Tier1资质及本地化服务,加速向“新建+存量焕新”全场景解决方案商升级,践行零碳承诺。

263.5MW!黑龙江第四季度可开放容量公布来源:黑龙江省发改委 发布时间:2026-10-30 09:29:07

黑龙江省发改委于10月28日公布2026年第四季度分布式光伏接入电网的可开放容量,全省合计263.5兆瓦。该数据基于国网黑龙江省电力公司依据《分布式电源接入电力系统承载力评估导则》(DL/T 2041–2025)开展的全省承载能力评估结果,旨在科学引导分布式光伏项目合理布局与有序建设。公告明确,此举是为支持省内分布式光伏健康、可持续发展,避免因接入过度导致电网安全稳定运行风险。后续,省发改委将联合国网黑龙江电力公司建立常态化机制,定期发布承载力评估结果,持续为分布式光伏开发提供权威、动态的接入容量信息支撑。(199字)

天合光能亮相2026澳大利亚All Energy展,至尊3代小金刚全黑光伏组件澳洲首发来源:天合光能 发布时间:2026-10-30 09:21:36

天合光能亮相All-Energy Australia 2026,首发澳洲专属至尊3代小金刚全黑组件(510W,24.4%效率)、Elementa金刚3电网级储能系统(6.25MWh/舱)及Buildex智能安装机器人,实现光储全链路技术展示,彰显其在高性能、高颜值、高安全与智能化施工领域的领先实力。

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。

澳洲双1GW突破!通威墨尔本之行精彩收官来源:通威集团 发布时间:2026-10-30 09:14:40

通威闪耀2026 All-Energy Australia:TNC 2.0 FULLX澳洲首秀,TNC 3.0同步亮相;斩获“EUPD澳洲顶级光伏组件品牌”;签约1GW新订单,累计出货突破1GW,双1GW见证本土化深耕成果。

协鑫集成海上漂浮组件落地巴西内陆水域 携手Ocean Sun打造拉美漂浮光伏新标杆来源:投稿 发布时间:2026-10-29 14:03:49

本文介绍了协鑫集成海上漂浮光伏组件在巴西内陆水域的成功应用。位于圣保罗州的300千瓦漂浮光伏试点项目近日实现首次并网,由Ocean Sun联合巴西本土企业UAPÊ Energias Solares和Sansuy S.A.共同建设,全部采用协鑫集成专为内陆水域定制的漂浮组件。针对当地高湿、强紫外线、水位波动及水生附着等特殊工况,该组件通过加厚防腐边框、双层耐候玻璃、高密度防水封装及全维度密封结构提升可靠性,并凭借双面发电与水体冷却效应实现8%–12%的发电增益。项目采用Ocean Sun的OS-48单环漂浮系统,标志着协鑫集成漂浮组件继马尔代夫近岸项目后,成功拓展至拉美内陆水域场景,形成覆盖深远海、热带岛屿与内陆水库的多场景实证能力与技术适配体系。(198字)