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​微型正弦波逆变器体系的组件功率是否越大越好?

正弦波逆变器光伏发电体系中,太阳能光伏组件是完成光能到电能转化的根本门户,太阳能光伏组件的功率巨细、正弦波逆变器变换效率及电池片材质等关于能量的变换输出起着决定性的效果。本文经过剖析装置于美国华盛顿州实践运转1年以上且太阳能光伏组件功率为280W的体系的长达一年的具体监控数据,剖析了同一类型太阳能光伏组件之间在实践运转中的差异性,在一年不同月份、不同的光照条件下太阳能光伏组件实践输出功率与其标称值之间的联系以及同一类型的大组件在实践运转过程中发电量上的进步剖析。

1、体系剖析
1.1 体系简介
本陈述共选取4套坐落美国华盛顿州的微型正弦波逆变器体系作为剖析进口,体系根本状况如下表1.1所示:
华盛顿州微型正弦波逆变器体系根本简介

表1.1 华盛顿州微型正弦波逆变器体系根本简介
1.2 气候剖析
剖析数据分别从每套体系中取2块电池板为采样点完成数据剖析。
表1.2 华盛顿州的NASA气候数据
注:每日的太阳辐射-水平线/歪斜及可理解为每天峰值日照时数;
峰值日照时数:一般表明日照辐射量到达1000W/m²时所继续或等效继续的时刻。

2 、数据剖析
2.1 同一台正弦波逆变器的2块直流输入端的发电差异剖析
经过比照同一台正弦波逆变器下2块板子之间的累计1年的发电量的数据剖析,能够看出相同的板子,在相同的装置条件下,相互之间的发电量仍然存在3%左右的发电量的差异,这是组件本身所无法防止的差异性,也是组串正弦波逆变器无法改动的发电差异丢失。

表2.1  4台微型正弦波逆变器(抽取)每个直流输入端发电量差异
2.2 光伏组件发电功率占比剖析
经过剖析4套体系2015年7月份~2016年6月份,每一天中每5分钟的功率数据,以月份为单位整理出各月份太阳能光伏组件在各功率段作业时刻的占比状况数据表及柱形图分别如下表2.2和图2.2。
表2.2 光伏组件每月各功率段的作业时刻占比表
注:百分比:4套体系的均匀占比值,核算了2015年7月至2016年6月,其间2016年6月份只取到半个月的数据。
263W表明正弦波逆变器满功率输出且不存在因为功率约束导致的能量丢失时,此刻太阳能组件最大直流输出功率值。

图2.2  太阳能光伏组件每月各功率段输出的占比柱形图
经过以上表图能够看出,光伏组件在必定光照条件下,组件的实践输出功率值能够到达乃至超越组件STC条件下的标称值的93.93%;从观测一整年的数据来看,280W的组件在华盛顿州区域的光照条件下,超越95%以上的时刻作业在正弦波逆变器的满功率输出要求的直流输入功率规模以内,均匀超越263W的作业时刻占到全年有用的作业时刻的0.64%,依照抱负状况下核算得出因为正弦波逆变器的功率约束导致的发电量丢失的占全年发电量的0.134%。
光伏体系的发电量的首要奉献点不在于组件的最大功率极限值在实践运用中能到达多少;而在于非峰值日照条件下,光伏组件对外输出功率的才能。

2.3 不同功率组件的年发电量比照
经过比照华盛顿州区域不同组件功率输出的多套体系每块光伏组件每月的发电量数据,记录了时刻曲线从2015年7月1日到2016年6月14的全部发电量数据,从发电量曲线中能够显着看出280W组件相关于250W组件来说,其发电量在不同月份表现出来的显着的发电量进步。

   图2.3 不同功率光伏组件每月的发电量曲线图
注:数据来源于EMA监控数据  
比照以上数据可知,280W组件一年的实践发电量比250W组件一年的实践发电量高出12.19%。在实践的发电过程中,发电量与实践功率并非一种线性联系,而光伏体系发电量受光照条件、温度、遮挡、设备损耗、线损等多种要素影响,从这套实践的数据比照能够看出在相同的光照条件下,在必定的功率规模内,功率较大的组件发电量越多。实践的多发电量远大于因为正弦波逆变器设备的功率约束而导致的发电量丢失,全体呈现多发电的趋势。

2.4 不同功率组件抱负状况下线性推演
表2.4.1抱负状况下不同标称功率组件关于微逆体系的年发电量进步及超限损耗剖析表
表2.4.2 出资收益剖析表
注:
1)关于相同数量组件的光伏体系而言,组件功率不同,前期的出资本钱亦不同,出资本钱差异首要在组件的本钱差异,本表格组件本钱依照0.75$/W(2016年7月的组件美国市场价格)核算。
2)25年发电量猜测,第二年体系衰减依照1%核算,今后每年依照组件的线性衰减率0.86%预算得出25年的发电量,经过不同的FIT值核算得出25年的净收益状况。
结合以上4套华盛顿州区域光伏体系的实践年发电量和当地的气候数据来看,在每年的4月份~9月份,均匀每天峰值日照时数在4小时以上时,光伏体系的发电量在此阶段有显着进步,一起该阶段也是光伏体系可能发生超限丢失的首要阶段。从上表能够看出,在抱负状况下,光伏体系的发电量跟着所运用组件的功率值的增大而不断进步,一起超限丢失也随组件的功率值增大而不断增大,全体而言,整个年发电量的进步值要远大于超限丢失值。经过核算不同组件的度电收益状况剖析前期投入和后期报答的联系。

2.5 不同组件的发电量进步及超限丢失占比剖析
图2.5 不同功率组件关于发电量进步及体系超限丢失占比图
从上图能够显着看出,相对250W的组件,在规范状况下,当组件标称功率添加时,发电量也不断进步,功率越大,发电量的进步量越大;发电量的进步远大于体系超限的丢失量。

2.6 出资收益剖析
图2.6 不同功率组件累计25年发电净收益
从上图能够看出,当组件价格必定,因为大组件的多发电优势,出资者均能够在有限的时刻内回收前期多投入的组件本钱,而且大组件的多发电优势继续存在,使得全体的光伏体系出资收益率继续进步。

3 、定论总结
归纳上述图表剖析,能够得出以下定论:
1)同一类型的组件,在相同的地点、相同的装置条件下,相互之间仍然存在不可防止的差异性,从发电量来看,均匀相互之间发电量相差2.37%左右,这是组串正弦波逆变器无法改动的问题;
2)在华盛顿州,必定的光照条件下,组件实践输出的功率值是能够到达STC标测状况下功率值的93.93%;
3)在华盛顿州的光照条件下,4月份~9月份是光照条件最佳的阶段,发电量显着进步;
4)280W组件在该区域全年超越95%的发电时刻作业在263W以内,即正弦波逆变器到达满功率输出时关于直流输入端的限值,经均匀值预算得出,280W的直流输入要比250W的直流输入要多发电12.19%,而正弦波逆变器因为超配而导致的实践发电丢失仅占总发电量的0.134%,组件超配而丢失的发电量微乎其微,全体而言,微逆体系在大组件的装备下,体系的发电量有着显着的进步。在长期看来,大组件的装备能够获得比前期投入高许多的出资收益;
5)经过抱负状况下的线性推演能够看出,跟着组件功率的不断添加,光伏体系的发电量不断进步,组件功率越大,发电量的进步也越大;光伏体系的发电进步量远大于超配约束丢失的电量,全体体现出体系光伏组件功率越大,发电量越高的特色。
6)经过不同的度电收益,演算出运用不同功率组件的光伏体系前期投入和后期收益的时刻联系,当Fit=0.2美金/度时,运用300W以上的大组件比较于250W的组件,能够在3年左右的时刻回收前期的出资本钱,而且因为后期大组件的多发电优势,整个光伏体系的出资收益率是继续进步。
作者简介
杨春-昱能科技市场总监:
UNSW(澳洲新南威尔士大学)光伏与太阳能专业硕士。就职于现在国内排名第一的MLPE(组件级电力电子)企业----昱能科技。现任浙江昱能科技市场总监,担任公司在亚太(包含中国)、美洲等区域品牌推行。昱能科技的MLPE(组件级电力电子)产品系列首要运用于修建分布式光伏领域。现在,全球超越40,000套昱能体系在全球装置、运转。

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