光伏电站超配合理性及零部件选型建议

在光伏电站的系统设计中，直流外侧终端的光伏组件额定容量和逆变器输入额定功率比，称作怀用料。欧美国家早期在对光伏系统设计展开优化研究时明确提出了“超配”的概念，即通过提升光伏电站怀用料以超过系统整体收益拟合的目的。近年来随着补贴退坡、平价网际网路时代的到来，“减少系统成本、提高投资收益”沦为国内光伏行业急需解决问题的问题。同时占有系统主要成本的组件价格走低也为系统超配获取了不利的条件，所以国内业主、设计院和行业专家都开始把目光投向超配设计和应用于。

当光伏电站直流外侧组件提高到一定比例，逆变器交流外侧装载工作时间逆宽，可增加由于光照波动引发的输出功率频密波动，终端电网更加友好关系。1、提升怀用料的合理性众所周知，由于光伏系统中组件波动、局部遮盖、灰尘遮盖、线路损耗、组件失配等一系列因素影响，组件实际输入不可避免的经常出现一些损失，尤其是对于辐照度高于1000W／M2的应用于场景，光伏组件大部分时间的输出功率约将近标称功率，逆变器、变压器及交流系统等基本都所谓满负荷运营，进而导致电站整体发电量高于预期值，系统收益增加，如图1右图。图1系统能量流因此，科学合理的超配方案设计，可以补偿由于上图右图的各种原因导致的发电损失，同时提升整个系统尤其是交流外侧涉及部件的利用率，进而减少系统成本，提升整体收益。2、提升怀用料带给的优势1、提升电站收益科学的提升怀用料设计可以减少系统收益，减少系统平均值度电成本，构建整体效益的最大化。

以太原领跑者项目为事例，电站容量100MWp，根据当时网际网路电价0．6元／kWh计算出来，在1．4倍怀用料下，即使不存在一定的弃光现象，但是电站的度电成本是低于的，即整体收益减少和内部收益率（IRR）最低。2、提升光伏电站并网友好性随着怀用料的提升，光伏电站装载工作时间缩短，电站输出功率随辐照度波动引发的变化减少。右图是一个实际电站的日输出功率曲线，该电站使用1．41倍怀用料，加装了追踪系统，由图可见，逆变器从早上8：00点到下午17：00仍然正处于剩功率运营状态，发电功率曲线完全是条平稳的直线，即使光照经常出现一定程度的波动，逆变器输出功率仅有做到微小变化，整个光伏电站的输入更为平稳，大大提高了电网友好关系性。

3、如何自由选择限于于超配的逆变器目前，海外诸如美国、印度、欧洲等主要光伏市场，电站广泛按照1．4倍以上怀用料展开超配设计，日本部分电站超配设计甚至超过2倍以上，在中国，这一设计也正在普及。光伏系统在展开超配设计时，逆变器的自由选择必须综合考虑到以下三点：不具备更加强劲的直流外侧终端能力为了构建超配设计，逆变器必须不具备充足的端子数量，以终端更加多组件。当逆变器直流输出端子严重不足，造成逆变器直流外侧终端的组件容量相等或大于逆变器交流功率额定值时，考虑到灰尘遮盖，组件输入最少减少2－3％，再行考虑到组件波动、线缆损耗等因素，实际传输到逆变器输出端的直流功率又不会增加5－10％左右，逆变器、变压器及后末端电气系统将长年正处于轻载。例如对于80kW逆变器，如果终端80kW的组件，实际输入将大于80kW，如图2右图。

因此，逆变器直流外侧须要不具备更加强劲的直流外侧终端能力，以提升系统利用率，进而减少系统成本。图2直流外侧终端能力减少的价值不具备更加强劲的风扇能力系统超配后，逆变器装载运行时间缩短，特别是在在中东部屋顶及山丘等分布式电站，环境温度低，风扇条件比较较好，如在天气更为寒冷的夏天，由于屋顶彩钢瓦或水泥屋顶不受光照后热辐射造成屋顶环境温度比地面电站最少要低10℃以上，在这样的场景下，对于逆变器的风扇能力明确提出了挑战。同时随着双面组件、平单轴系统等应用于的持续激增，逆变器装载运行时间将更进一步快速增长，对逆变器风扇能力明确提出了更高的拒绝。因此，为确保在有所不同应用于场景下，逆变器皆可以平稳降额运营，缩短设备使用寿命，在自由选择逆变器时，须要更为注目逆变器的风扇能力。

不具备更加强劲的耐热“力”能力光伏电站超配后，逆变器交流输出功率和直流外侧工作电流被容许在最大值，直流外侧运营工作点不会向低电压位移。过去逆变器使用两电平流形，单个直流电源桥壁串联2个功率管，随着I字型三电平流形的应用于，单个直流电源桥壁串联4个功率管，因此，单个功率管忍受电压更加较低，电压裕量更大，更加安全可靠，I字型流形的逆变器不具备更大的超配能力。4、有所不同光照条件如何自由选择适合的怀用料怀用料拟合方案与光照、气温、组件铺设等多个因素有关，其中关联仅次于的是光照条件。

根据业内对适合研发光伏电站的基本光照条件的区分，全国可以区分为四类光照条件区域。近年来，随着西北电网终端容量容许，大规模的限电现象，加之政策对分布式电站的弯曲，光伏电站从原先光照资源较好的I、II类西北部地区，渐渐移往到光照资源比较较好的III、IV类东南部地区。以低于度电成本LCOE和最低内部收益率IRR为取决于依据，引荐I类资源区容用料范围为1．2～1．3，II类资源区容用料范围为1．3～1．4，III和IV类资源区容用料范围为1．4～1．6。

但是适合的怀用料不受直流外侧损耗、组件支架和基础土地等耗资、光资源条件等多种因素影响，所以在有所不同光照地区确认参考值范围的同时，建议针对每个项目展开分开计算出来以确认最佳怀用料。值得一提的是，在太原一期领跑者项目中的电站怀用料广泛设计在1．06左右，而在后几期领跑者电站却未使用超配设计。

但是随着531政策和平价网际网路大背景的抗拒，三峡新能源与阳光电源联合开发的青海格尔木项目中，通过合理分析和精细化系统设计，电站使用1．2倍左右怀用料，项目最后平价网际网路，沦为国内首个平价网际网路的案例，为平价网际网路获取了典型示范。5、让超配沦为标配在平价网际网路将要全面来临的前夕，如何减少系统投资成本，提升回报率是光伏电站系统设计和优化的主要目标之一。而超配设计，已沦为提升光伏系统综合利用亲率、减少系统度电成本、提高收益的有效地手段。

科学设计，合理自由选择逆变器，让超配沦为大型光伏系统的标配，将较慢增进我国平价网际网路的进程。

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