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逆变器输出功率为何达不到组件的额定功率?
2019-12-24

  一位初入光伏的朋友张工,在自家屋顶安装了光伏电站,用了120块340W,组件总功率40.8kW,逆变器是40kW。运行几个月后,用手机查看发电情况,每天发电量在20度-240度,查看实时发电功率时,张工发现,光伏电站这几个月的输出功率,最高时只有36kW左右,并未达到40kW,这是怎么回事?

  美高梅手机版登录4858的输出功率,一般很难达到组件的标称功率,这是因为组件的功率是在天气条件非常好,组件温度也比较低的情况下测试的,正常的天气是无法达到该条件,光伏组件不一定全都能接受到太阳能,因为不一定都一直在最佳角度。并且美高梅手机版登录4858都有损耗:组件上的灰尘、遮挡、阴影等,电缆、开关、接头等线路损耗;逆变器、变压器、配电柜等设备损耗。一般大型电站,系统输出最高功率可能只有组件额定功率的85%-90%左右;小型分布式电站,系统输出最高功率可能只有组件额定功率的90%-95%左右。

  1、太阳辐照度因素

  我们常说340W光伏组件,最大功率Pmax/W,代表在标准测试环境其峰值功率为340W。只有在标准测试条件(辐照度为1000W/m2,电池温度25℃)时,光伏组件的输出功率才是“标称功率”(340W),辐照度和温度变化时,功率也会变化。在非标准条件下,光伏组件的输出功率一般不是标称功率,如下图:

  STC(标准测试环境Standard test condition):辐照度1000W/m2,电池温度25℃,光谱AM1.5。NOCT(电池片标称工作温度条件Normal Operating Cell Temperature):辐照度800W/m2,环境温度20℃,光谱AM1.5,风速1m/S。从表中可以看到,当条件由理想的STC环境转到现实中NOCT环境时,组件的功率发生很大变化,如330W的组件,变成249W。

  2、系统损耗因素

  影响发电量的关键因素是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:组件上灰尘、阴影遮挡引起的效率降低,组件温度引起的功率降低,直流电缆引起的阻抗匹配损失,组件串联电压和逆变器电压不匹配产生的效率降低,逆变器的MPPT追踪损失,逆变器本身的功率损耗,交流线缆功率损耗、变压器功率损耗等等多个因素。

  系统损失是综合发电量的损失,数值根据条件在变化。影响最大功率输出的因素是组件和直流电缆,为了提升输出功率,必须尽量减少各种损耗。光伏安装地点确定后,组件的安装角度、组件温度,逆变器本身的损耗、MPPT跟踪效率等因素,改变较困难。但直流电缆损失、直流电缆阻抗匹配、组件和逆变器电压匹配等因素,则是可控制的。

  1)尽量减少直流电缆的长度,从组件到逆变器,要用到直流电缆,这个电缆的长度对系统发电量的影响非常大,一方面是直流电缆本身的损耗,另一方面是是阻抗匹配,逆变器尽量靠近组件,直流电缆控制在20米以内,每一个MPPT的直流电缆尽量一致。

  2)组件串联后的工作电压尽量靠近逆变器的额定电压,降低逆变器的损耗。

  那怎么判断美高梅手机版登录4858发电是否正常呢?首先看逆变器的输出功率,在天气特别好时,如果能达到组件功率的90%以上,说明系统的设计没有什么问题,再者算一下发电量,查看当地的日均发电量小时数,用小时数乘以365,再乘系统效率就是年平均发电量,一般系统效率算0.8,如在广东地区,日均发电量小时数是3.5,一个40kW的电量,平均一年的发电量是40*3.5*365*0.8=40880度,如果发电量在这个范围内,就说明系统的设计和安装都没问题。


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