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在分布式光伏系統(tǒng)中，一些別墅屋頂往往朝向復(fù)雜，還伴有陰影遮擋，這對(duì)于系統(tǒng)發(fā)電量來(lái)說(shuō)有著很大的影響。系統(tǒng)中的MPPT數(shù)量是影響發(fā)電量的重要因素。多路MPPT對(duì)解決分布式光伏中多朝向、陰影遮擋等問(wèn)題起著至關(guān)重要的作用。
發(fā)電量“殺手”—組件失配
每塊組件都有自己的P-V特性曲線，該曲線會(huì)隨著光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度的變化而變化。不同廠家、不同型號(hào)、以及不同生產(chǎn)批次的光伏組件，P-V特性曲線并不完全一致;在不同光照、不同溫度以及不同衰減下，各組件的特性曲線也會(huì)不一致。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)陣列內(nèi)同一時(shí)間不同組件的P-V特性曲線不一致，就是組件失配。
造成組件失配的原因主要有三點(diǎn)：
1. 組件正常衰減的離散性。同一陣列中，不同組件衰減程度的不一致性，離散性越大，失配程度越高。
2. 組件非正常損壞。由于形成熱斑等原因進(jìn)而導(dǎo)致組件的非正常損毀可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)串聯(lián)組件斷路，也可能會(huì)通過(guò)旁路二極管保持串聯(lián)后的組件繼續(xù)工作。
3. 光照強(qiáng)度不均勻。由于組件表面的灰塵積累、陰影遮擋等原因，組件的朝向不同，導(dǎo)致各組件接受的光照強(qiáng)度不一致，同一時(shí)間下各組件的P-V特性曲線出現(xiàn)差異，形成失配。
神奇的MPPT
MPPT是光伏系統(tǒng)核心設(shè)備光伏逆變器的主要功能之一，通過(guò)不斷調(diào)整逆變器自身的等效電阻值，影響所跟蹤的組件的電壓電流值，尋找并保持系統(tǒng)工作在P-V特性曲線的最高功率點(diǎn)。
光伏陣列一般由21或者22塊組件形成，多路MPPT方案解決組件失配，就是通過(guò)陣列解耦讓更多的MPPT來(lái)分別跟蹤同一陣列中的組件，單個(gè)MPPT跟蹤的組件越少，組件失配損失越低。
對(duì)陣列的解耦首先從解耦組串并聯(lián)開(kāi)始，當(dāng)對(duì)組串并聯(lián)解耦進(jìn)行到極限，即每一組串由一個(gè)MPPT單獨(dú)進(jìn)行跟蹤時(shí)，可以完全解決并聯(lián)失配。進(jìn)一步解決組件失配就需要從串聯(lián)失配著手，以組件為最小單位進(jìn)行解耦，解耦越細(xì)，串聯(lián)失配損失越低。目前，只有微型逆變器方案可以實(shí)現(xiàn)解決串聯(lián)失配問(wèn)題。
微型逆變器解決方案，多發(fā)電5%~25%
發(fā)電量“殺手”—組件失配
每塊組件都有自己的P-V特性曲線，該曲線會(huì)隨著光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度的變化而變化。不同廠家、不同型號(hào)、以及不同生產(chǎn)批次的光伏組件，P-V特性曲線并不完全一致;在不同光照、不同溫度以及不同衰減下，各組件的特性曲線也會(huì)不一致。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)陣列內(nèi)同一時(shí)間不同組件的P-V特性曲線不一致，就是組件失配。
組件P-V特性曲線
造成組件失配的原因主要有三點(diǎn)：
1. 組件正常衰減的離散性。同一陣列中，不同組件衰減程度的不一致性，離散性越大，失配程度越高。
組件衰減曲線
2. 組件非正常損壞。由于形成熱斑等原因進(jìn)而導(dǎo)致組件的非正常損毀可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)串聯(lián)組件斷路，也可能會(huì)通過(guò)旁路二極管保持串聯(lián)后的組件繼續(xù)工作。
組件非正常損壞
3. 光照強(qiáng)度不均勻。由于組件表面的灰塵積累、陰影遮擋等原因，組件的朝向不同，導(dǎo)致各組件接受的光照強(qiáng)度不一致，同一時(shí)間下各組件的P-V特性曲線出現(xiàn)差異，形成失配。
光照強(qiáng)度不均勻
曾經(jīng)有行業(yè)人士計(jì)算過(guò)，從電站25年壽命的角度來(lái)看，組件失配造成的“木桶效應(yīng)”對(duì)整個(gè)光伏系統(tǒng)造成的發(fā)電量損失可以達(dá)到甚至超過(guò)15%。而這時(shí)，通過(guò)在逆變器端增加MPPT路數(shù)的方案，可以一定程度上降低“木桶效應(yīng)”的影響。
分布式光伏陰影遮擋
神奇的MPPT
MPPT是光伏系統(tǒng)核心設(shè)備光伏逆變器的主要功能之一，通過(guò)不斷調(diào)整逆變器自身的等效電阻值，影響所跟蹤的組件的電壓電流值，尋找并保持系統(tǒng)工作在P-V特性曲線的最高功率點(diǎn)。
光伏陣列一般由21或者22塊組件形成，多路MPPT方案解決組件失配，就是通過(guò)陣列解耦讓更多的MPPT來(lái)分別跟蹤同一陣列中的組件，單個(gè)MPPT跟蹤的組件越少，組件失配損失越低。
對(duì)陣列的解耦首先從解耦組串并聯(lián)開(kāi)始，當(dāng)對(duì)組串并聯(lián)解耦進(jìn)行到極限，即每一組串由一個(gè)MPPT單獨(dú)進(jìn)行跟蹤時(shí)，可以完全解決并聯(lián)失配。進(jìn)一步解決組件失配就需要從串聯(lián)失配著手，以組件為最小單位進(jìn)行解耦，解耦越細(xì)，串聯(lián)失配損失越低。目前，只有微型逆變器方案可以實(shí)現(xiàn)解決串聯(lián)失配問(wèn)題。
微型逆變器光伏系統(tǒng)
微型逆變器解決方案，多發(fā)電5%~25%
一個(gè)10kW的屋頂分布式項(xiàng)目，采用微型逆變器有40路獨(dú)立的MPPT。微逆系統(tǒng)為全并聯(lián)設(shè)計(jì)電路，每塊組件都具有獨(dú)立MPPT，可以實(shí)現(xiàn)最大功率輸出，消除了組件朝向、角度不同及周邊陰影遮擋而造成的失配問(wèn)題，大大提高了發(fā)電量。
昱能微型逆變器YC500，MPPT對(duì)復(fù)雜曲線的動(dòng)態(tài)靜態(tài)精確跟蹤能力強(qiáng)，MPPT追蹤效率達(dá)99.5%， 在相同條件下，比組串式逆變器多發(fā)電5%~25%。
MPPT數(shù)量增長(zhǎng), 系統(tǒng)收益增加
10kw的組串式系統(tǒng)與10kw的微逆系統(tǒng)相比，微逆系統(tǒng)一次性投資多出13%左右，25年系統(tǒng)發(fā)電量提升15%左右。則這15%的發(fā)電量的度電補(bǔ)貼收益與電費(fèi)收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)初期多投資的13%。
10kw光伏系統(tǒng)，以浙江省為例：
MPPT數(shù)量增長(zhǎng), 系統(tǒng)收益增加
10kw的組串式系統(tǒng)與10kw的微逆系統(tǒng)相比，微逆系統(tǒng)一次性投資多出13%左右，25年系統(tǒng)發(fā)電量提升15%左右。則這15%的發(fā)電量的度電補(bǔ)貼收益與電費(fèi)收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)初期多投資的13%。
10kw光伏系統(tǒng)，以浙江省為例：
由上表得出，微逆系統(tǒng)初期多投資的1萬(wàn)元，最終為用戶帶來(lái)4萬(wàn)多的收益，該部分的投資收益高達(dá)15%。
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