組件電壓溫度系數(shù)對(duì)電站設(shè)計(jì)的影響

半導(dǎo)體電壓隨溫度的變化而變化，這種變化的系數(shù)，稱(chēng)為電壓溫度系數(shù)，太陽(yáng)能電池片發(fā)電原理是根據(jù)P-N結(jié)及空穴電子對(duì)原理(光生伏打效應(yīng))實(shí)現(xiàn)的，屬于半導(dǎo)體，因此電池片/組件的電壓也會(huì)隨著溫度的變化而變化。具體數(shù)值大約為-0.35%/℃，意思是溫度每降低(升高)1攝氏度，電壓升高(降低)基準(zhǔn)電壓的0.35%。組件標(biāo)準(zhǔn)工作條件之一是溫度25°，此時(shí)的電壓定為基準(zhǔn)電壓，那么低于25°，電壓就升高，反之降低。

電壓發(fā)生變化，相應(yīng)的組件串電壓就會(huì)發(fā)生變化，尤其是在冬夏溫差大的地方。因此，在電站設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須根據(jù)當(dāng)?shù)刈畹?最高溫度，計(jì)算出電壓變化范圍，參考逆變器最大功率跟蹤電壓范圍，選擇合適的組傳數(shù)。

舉例說(shuō)明

根據(jù)**市惡劣天氣影響，地表最低氣溫-13.8℃,最高氣溫37.2℃，方案設(shè)計(jì)中，電池組件的溫度變化范圍從-20℃～+65℃，組件標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，開(kāi)路電壓37.5V，峰值電壓31.4V，逆變器最大功率跟蹤電壓范圍450V-820V，最高可承受電壓900V。

那么，-20℃時(shí)(+表示上升，-表示降低)

電池組件的開(kāi)路電壓變化幅度為：

[(-20℃)-25℃]×(-0.35%/℃)×37.5V=+5.9V(峰值電壓基礎(chǔ)上增加5.9V)

最佳功率點(diǎn)電壓變化幅度為：

[(-20℃)-25℃]×(-0.35%/℃)×31.4V=+4.945V

當(dāng)+65℃時(shí)，

電池組件的開(kāi)路電壓變化幅度為：

(65℃-25℃)×(-0.35%/℃)×37.5V=-5.25V

最佳功率點(diǎn)電壓變化幅度為：

(65℃-25℃)×(-0.35%/℃)×31.4V=-4.396V

因此，惡劣條件下，組件最低電壓27V，最高開(kāi)路電壓43.4V，因此考慮溫度變化后的每串太陽(yáng)電池組件數(shù)的選擇范圍為：

Nvmt=450V÷(31.4V-4.396V)=16.6塊

Nvoct=820V÷(31.4V+4.945V)=22.56塊

Nmax=900V÷(37.5V+5.9V)=20.73塊

通過(guò)計(jì)算當(dāng)組件最低電壓輸出時(shí)，只要有17塊組件串聯(lián)即能滿足逆變器最大功率跟蹤下限電壓輸入條件;組件最高電壓輸出時(shí)，21塊組件就達(dá)到逆變器最高電壓輸入限制;組件最大峰值電壓輸出時(shí)，組件22塊串聯(lián)滿足逆變器最大功率跟蹤上限電壓輸入。

根據(jù)上述計(jì)算，系統(tǒng)選擇20塊組件串聯(lián)方式。