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影响光伏组件和逆变器容量比的5个因素,逆变器最佳工作电压范围

栏目:电源知识 发布时间:2022-07-12
影响光伏组件和逆变器容量比的5个因素
  1.不同地区的辐照度不同
  根据国家气象局风能太阳能评价中心标准,我国太阳能资源分为四类,不同地区的辐照度差异较大。

  光伏组件容量与太阳能逆变器容量比通常称为容量比。合理的容量配比设计需要结合具体项目综合考虑。主要影响因素包括辐照度、系统损耗、逆变器效率、逆变器寿命、逆变器电压范围、总成安装角度等。由于逆变器仅占系统成本的5%左右,分布式光伏电站系统中因元器件的过匹配而减少了逆变器的数量或功率,投资收益很小,这也带来了其他问题,具体分析如下。

  影响光伏组件和逆变器容量比的5个因素

  1.不同地区的辐照度不同

  根据国家气象局风能太阳能评价中心标准,我国太阳能资源分为四类,不同地区的辐照度差异较大。甚至同一资源区的年辐射水平也因地而异。如西藏噶尔和青海格尔木,盖尔Ⅰ类资源区年总辐射量为7998 MJ/m 2,比格尔木6815 MJ/m 2高出17% 。这意味着在同等系统配置下,即同等容量比下,盖尔地区发电量比格尔木地区高17%。为了达到同样的发电量,可以通过改变容量与分配的比例来实现。

  2.系统损失

  从太阳辐射到光伏组件,通过直流电缆、汇流箱、直流配电到光伏系统中的太阳能逆变器,能量的每一个环节都有损失。如图所示,直流侧损耗通常在7-11%左右,逆变器损耗在1-2%左右,总损耗在8-13%左右。(这里所说的系统损耗不包括逆变器后面的变压器和线损)。



  也就是说,在组件容量等于 逆变器容量的情况下,由于客观存在各种损耗,逆变器的实际最大输出容量仅为逆变器额定容量的90%左右,即使光线最好,逆变器也不能满载工作。

  3.太阳能逆变器效率

  太阳能逆变器的效率不是恒定的,存在功率开关器件损耗和磁损耗。在低功率下效率相对较低。功率在40%~60%时,效率最高,当效率超过60%时,效率逐渐降低。因此,光伏发电的总功率应控制在逆变器功率的40%~60%之间,以获得最佳效率。

  4.太阳能逆变器寿命

  光伏逆变器是一种电子产品,其可靠性与逆变器的工作温度密切相关,其中电容、风扇、继电器等元器件温度升高10℃,故障率增加。超过 50%。工作温度与功率有关。据统计,逆变器长期工作功率为80-100%,比40-60%的功率低20%左右,逆变器寿命比逆变器低20%左右.

  5.逆变器最佳工作电压范围

  工作电压约为逆变器的额定工作电压,效率最高。单相220V逆变器,逆变器输入额定电压为360V,三相380V逆变器,逆变器输入额定电压为650V。如3000瓦太阳能逆变器,配260W模组,30.5V工作电压,配12*366V工作电压,总功率3.12kW最佳。30kW逆变器配备 260W模块,连接126个模块,每组21股,电压640.5V,总功率32.76kW。

  根据各种因素,系统的功率在逆变器额定功率的40-60%之间,效率最高,寿命最长。为了优化逆变器的性能,组件和逆变器的比例会根据照明条件而有所不同。

  1. I类光照区平均日照时间5小时以上,发电时间按每天10小时计算,推荐组件与逆变器1:1配置,平均功率50%左右。

  2. 二级光照区平均日照时间5小时以上,发电时间按每天9小时计算,推荐组件和逆变器配置为1.1:1,(4*1.1)/9,平均功率约为 49%。

  3. IIII类光照区平均日照时间5小时以上,发电时间按每天3.5小时计算,推荐组件和逆变器配置为1.2:1,(3.5*1.2)/8.5,平均功率约为 49.4%。

  4. 发电时间以平均日照时间小于3小时的III类光照区每天8小时计算,推荐组件和逆变器配置为1.3:1,(3*1.3)/8,平均功率约为 48.75%。

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