6月一般是一年中發(fā)電量最好的幾個月之一,電站穩(wěn)定高效發(fā)電離不開好的電站設(shè)計,精細(xì)化的電站設(shè)計包括設(shè)備選型、組件方陣設(shè)計、子陣接線設(shè)計、電纜排布設(shè)計等等,小固從設(shè)計的維度分享幾個影響光伏電站發(fā)電量的因素,有效提升業(yè)主收益。
01
使用高效組件
高效組件有“更大功率、更低衰減、更具可靠性” 等優(yōu)勢,182/210電池代替166電池、N型組件的逐步應(yīng)用成為大趨勢。P型組件的首年衰減為2%,以后每年衰減為0.55%,N型組件的首年衰減僅為1%,以后每年衰減僅為0.4%。
目前從市場前端反饋的數(shù)據(jù)來看:戶用使用的主流組件為166的430~450Wp(逐漸減少)和182/210的 530~555Wp組件,工商業(yè)目前已用到600Wp+的組件。
某N型組件功率保證(首衰1%,以后每年0.4%)
02
組件串并聯(lián)數(shù)量優(yōu)化
根據(jù)《GB/T 50797-2012光伏電站設(shè)計規(guī)范》:光伏組件串聯(lián)數(shù)應(yīng)按下列公式計算:
式中:Vdc max—逆變器允許最大直流輸入電壓(V)
Vmppt min—逆變器MPPT電壓最小值(V)
Vmppt max—逆變器MPPT電壓最大值(V)
Voc—光伏組件開路電壓(V)
Vpm—光伏組件工作電壓(V)
Kv—光伏組件開路電壓溫度系數(shù)
K’v—光伏組件工作電壓溫度系數(shù)
t'—光伏組件工作條件下的極限最高溫度(℃)
t—光伏組件工作條件下的極限最低溫度(℃)
N—光伏組件串聯(lián)數(shù)(N取整)
項目地極限最高溫度考慮45℃,極限最低溫度考慮-15℃;結(jié)合組件的參數(shù)(540Wp Voc=49.5VVmp=41.65V,電壓系數(shù)-0.27%)得到 N的上限:N≤20;
實際工程中,考慮到逆變器滿載MPPT內(nèi)獲取較高的效率,組件串聯(lián)數(shù)量選擇了16~18塊。
注:1. 設(shè)計中要把溫度系數(shù)考慮進(jìn)去;
2. 了解逆變器在不同電壓下的效率曲線和電壓-功率曲線,如有特殊情況也要考慮在內(nèi)。
03
組件橫排、豎排布局設(shè)計
如下圖所示,少許遮擋的情況下,組件豎向布置時,遮擋一排電池片,整片組件基本為零,半片組件功率還剩1/2;組件橫向布置時,遮擋一排電池片,整片組件與半片組件功率均剩2/3。
在半片組件時代,橫向安裝不具備絕對優(yōu)勢,考慮到安裝便捷性,半片組件更多的是采用豎向安裝方式。
不同布置方式陰影遮擋情況(1)
不同布置方式陰影遮擋情況(2)
04
組件組串接線優(yōu)化
在項目組串接線時,要考慮逆變器放置的位置和組串接線回路,采用更省直流電纜的方式,如下圖兩種接線形式,方案2的發(fā)電量優(yōu)于方案1,且方案2的電纜成本低于方案1。
方式1 方式2
05
系統(tǒng)容配比設(shè)計選擇
適當(dāng)提升容配比,有利于提升設(shè)備的利用率,分布式電站的容配比設(shè)計要求不是特別高,盡量不造成系統(tǒng)出現(xiàn)比較大的棄光現(xiàn)象。下圖是容配比1.0提升至1.1的情況,使得逆變器在光照最好的時候能達(dá)到滿載輸出,提高了逆變器的利用率,也降低了系統(tǒng)單瓦成本。
補(bǔ)償超配前 補(bǔ)償超配后
“更多容配比相關(guān)知識,我們將會在下周四15點(diǎn)小固直播詳細(xì)講解,請持續(xù)關(guān)注“固德威光伏社區(qū)”微信公眾號。
06
逆變器接入設(shè)計優(yōu)化
高功率組件的應(yīng)用導(dǎo)致逆變器的一些組串無法接滿,若將設(shè)計好的組串分配到盡可能多的MPPT路數(shù)里,不光會減少組件失配影響,還可以最大限度地提升發(fā)電量。因此,除了傳統(tǒng)意義上將一個朝向或容易有遮擋的組串單獨(dú)接入一路MPPT外,在大功率組件普及的今天,組串連接時優(yōu)先滿足所有逆變器MPPT路數(shù)的接入,多余的組串可再補(bǔ)到該序列中。
以30K為例,接入535Wp 64塊,組件參數(shù)如下圖所示;分3路20/22/22塊接入逆變器中,方案2的接法明顯優(yōu)于方案1。
方案1 方案2
07
逆變器位置設(shè)計
戶用分布式場景里,逆變器一般靠墻安裝,選擇靠近并網(wǎng)點(diǎn)、屋檐等陽光直射時間少的地方,同時逆變器要四周通風(fēng),禁止在逆變器附近堆放易燃的物品,逆變器的高度設(shè)計合理。此外,逆變器可能有噪音,盡量離臥室遠(yuǎn)一些。
工商業(yè)場景里,逆變器一般安裝在屋頂上,選取掛靠的方式,屋頂?shù)臏囟容^高,可利用遮陽棚為逆變器遮陽。逆變器四周同樣要預(yù)留足夠的空間散熱,保證逆變器和逆變器之間的間距,尤其是底部空間要方便接線。
某工商業(yè)項目
08
電纜選型優(yōu)化
電纜選型一般考慮載流量和線損壓降的問題,某些工商業(yè)項目考慮用鋁電纜或者鋁合金電纜降本的同時,要考慮銅鋁轉(zhuǎn)換施工的質(zhì)量。
常見的銅鋁過渡方式
從設(shè)計角度來提升光伏電站的發(fā)電量,通常要綜合多個因素來進(jìn)行優(yōu)化。最終實現(xiàn)度電成本的最優(yōu),而不是為了追求一個變量而導(dǎo)致其他因素帶來整體系統(tǒng)發(fā)電量的降低。同時,逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率的核心設(shè)備,應(yīng)當(dāng)對逆變器深入了解,保證系統(tǒng)電站收益處于最高值。