固定支架场景,光伏组件间的接线方式比较常见的有上下排C字形和一字型,相邻组件的接线一般是手拉手。
平单轴1P场景,光伏组件串联布线方面,有两种接线方式:手拉手式和跳跃接线(也称为蛙跳接线)。
手拉手连接
在这种技术中,安装人员将相邻的光伏组件一个接一个地连续连接在一起,然后将两头的电缆引接至汇流箱或组串逆变器,这种接线方式操作简单,对于组件自身接线盒出线电缆的长度要求较低,目前主流厂商常规组件的正极与相邻组件负极手拉手连接,就能满足现场接线需求。
这种单行接线方式的缺点是除了组件之间的连接外,还需要从末端把负极电缆引回来,和正极电缆一起再进入电缆套管,需要较长的延长光伏电缆,也称返回线。如果错误地拉入较长的返回线,可能会导致接地故障。因此,安装人员可能需要做额外的工作来管理电缆以将它们固定到位。
跳跃接线
英文叫Leapfrog ,通过跳过每个其他光伏组件直到阵列的末尾,然后依次返回,布线最终会回到相同的起点,因此不需要返回线。但对于组件自身而言,接线盒出线电缆的长度要求较高,主流1134宽度版型,一般需定制总长达到1.6m以上(具体还需要考虑组件宽度、线缆接线余量)。
另外接线盒出线电缆增加,损耗也相应增加,需要从组件的功率上进行弥补,回路损失,每米约需要弥补0.9W-1W功率。
有同行认为,这种技术在减少电压降、降低线损方面都比手拉手方法更有效。值得注意的是,在电缆长度不够(如小于1.10m)的情况下,跳跃是不可行的,也有人认为跳线接法施工人员容易混淆搞错,在实际项目上应用较少。
图片来自于:ABB组件安装说明书
下文从线缆成本、线缆损耗两方面进行分析。
电缆的节省取决于串的长度。假设光伏组件的尺寸为2382mm*1134mm,1500V系统电压下,组件串联数为27块,组件横向间距0.04m,纵向单排安装时,若采用手拉手接法,使用的光伏电缆截面4mm2,则额外需要一根约31-32m的光伏电缆实现同侧出线进入电缆套管。若采用跳跃接法,相当于可以省去约31-32m。
对于目前主流TOPCon组件,66C和72C版型因电流不同,STC线损下降有一点差异,66版型约下降0.21%,72版型约下降0.17%;根据软件模拟年线损率差异会更小。在光伏电缆成本方面约节省0.6-0.8¢/W(海外人工费较高场景)。
在5 MW光伏系统上,如果组件线缆定制带来的单瓦成本不变,仅跳线式布线就可以减少2万美元以上的成本。集成商可以通过将跳跃式布线与 Y 型连接器相结合来进一步降低。
以上仅从系统角度考虑,但如果综合考虑组件、系统成本,组件功率不变时,倘若4平方组件线缆定制,由常规长度变长为1600mm甚至更长以实现跳接,27块组件需要增加的线缆长度与1根返回线的长度相近。因此组件自身线缆长度在增加、返回线长度在减少,综合考虑两者的成本,其实跳线接法不一定节省成本。
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