补偿超配和主动超配光伏系统设计中的组件超配与投资收益提升

补偿超配和主动超配光伏系统设计中的组件超配与

投资收益提升如何降低系统投资成本，提升投资收益，是光伏电站系统设计和优化的主要目标之一。欧美国家对光伏系统精细化设计研究较早，其中关于组件容量与逆变器容量的配比方案和应用，也已引起了国内业主、设计院和行业专家的关注。“过去，光伏系统的容量按直流功率定义，而现在则按并网交流功率，过去光伏逆变器容量比为1，现在为.，甚至更高”这是国内光伏行业著名专家王斯成老师在年的一次研讨会上给大家介绍的，同时王老师进一步分析说：“通过提高容配比，如 光伏电站超配到 ，每年可增加收益 万元，新增投资 （内部收益率）大于晚1：光伏景更各再节妣吼堀或图1光伏系统各环节损耗组成光伏组件容量和逆变器容量比，习惯称为容配比。光伏应用早期，系统一般按照的容配比设计。在应用研究中发现，以系统平均化度电成本（）最低为标准衡量系统最优，在各种光照条件、组件铺设倾斜角度等情况下，达到系统最优的容配比都大于：也就是说，一定程度的提升光伏组件容量，有利于提升系统的整体经济效益，这就是我们谈的组件超配。一、系统容配比主要影响因素合理的容配比设计，需要结合具体项目的情况，综合考虑，主要影响因素包括辐照度、系统损耗、组件安装角度等方面，具体分析如下。、不同区域辐照度不同根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准，将我国太阳能资源地区分为四类，不同区域辐照度差异较大。即使在同一资源地区，不同地方的全年辐射量也有较大差异。例如，同是类资源区的西藏噶尔和青海格尔木，噶尔的全年辐射量为 ，比格尔木的 高。意味着相同的系统配置，即相同的容配比下，噶尔地区的发电量比格尔木高7若要达到相同的发电量，可以通过改变容配比来实现。2系统损耗光伏系统中，能量从太阳辐射到光伏组件，经过直流电缆、汇流箱、直流配电到达逆变器，当中各个环节都有损耗。如图所示，直流侧损耗通常在左右逆变器损耗约,总损耗约为 此处所说的系统损耗不包括逆变器后面的变压器及线路损耗部分。也就是说，在组件容量和逆变器容量相等的情况下，由于客观存在的各种损耗，逆变器实际输出最大容量只有逆变器额定容量的左右，即使在光照最好的时候，逆变器也没有满载工作。降低了逆变器和系统的利用率。、组件安装角度不同角度安装的组件所接收到的辐照度不同，如分布式屋顶多采用平铺的方式，则相同容量的组件，输出能量比有一定倾角的低。二、补偿超配与主动超配由上分析可见，选择合适的系统容配比需要考虑诸多因

素，为了进一步说明这个问题，这里将超配分为两部分，一是通过提高组件容量，补偿各种原因引起的损耗部分，使逆变器的实际输出最大功率达到逆变器的额度功率，定义为补偿超配。同时进一步提高组件的容量，提高系统满载工作时间，定义为主动超配。主动超配时，系统在中午光照较好时段存在一定时间的限功率运行，但系统的达到最低值即收益最大化。1补偿超配由于光伏系统中的系统损耗客观存在，通过适当提升组件配比，补偿能量在传输过程中的系统损耗，使得逆变器可达到满功率工作的状态，这就是光伏系统补偿超配方案设计思路。功率0.9Pn雉怦理想辎需访率aH㈤祝0。修门为送理器题充功率1B:00 1B:0Q(lOOawrtn2)功率0.9Pn雉怦理想辎需访率aH㈤祝0。修门为送理器题充功率1B:00 1B:0Q(lOOawrtn2)装统柜耗图2补偿超配前后光伏逆变器输出功率对比如图所示，通过将容配比从 提升到，使得逆如图所示，通过将容配比从 提升到，使得逆变器在光照最好的时候能达到满载输出。提高了逆变器的利用率。也降低了系统每的成本。2主动超配在补偿超配使得逆变器部分时间段达到满载工作后，继续增加光伏组件容量，通过主动延长逆变器满载工作时间，在增加的组件投入成本和系统发电收益之间寻找平衡点，实现最小，这就是光伏系统主动超配方案设计思路。配明1”.嗡山功市ie；ooPm内逆交并生工功•辛；(a｝扑看超配功半Pr叵7118DD 1800tn配明1”.嗡山功市ie；ooPm内逆交并生工功•辛；(a｝扑看超配功半Pr叵7118DD 1800输用罂率(b)主质园出图3补偿超配与主动超配后逆变器输出功率对比如图所示，在主动超配的情况下，由于受到逆变器额定功率的影响，在组件实际功率高于逆变器额定功率的时段内，系统将以逆变器额定功率工作；在组件实际功率小于逆变器额定功率的时段内，系统将以组件实际功率工作。最终所产生的系统实际发电量曲线将出现如图所示的“削顶”现象。主动超配方案设计，系统会存在部分时间段内处于限发工作，此段时间内逆变器控制组件工作偏离实际最大功率点。但是，在合适的容配比值下，系统整体的 是最低的，即收益是增加的。LCOE补偿超配、主