分布式光伏系【xì】统中,一些别墅屋顶【dǐng】往往朝向复杂,还伴有阴影遮挡,这对【duì】于系统发电【diàn】量来说有着很大【dà】的影响。系统中的MPPT数量是影响发电量的重要因素。多路MPPT对解决分布式【shì】光伏中多【duō】朝【cháo】向、阴【yīn】影【yǐng】遮挡等问【wèn】题起着至关重要的作用。
1、发电量“杀手”—组件失配

每块组件都有自己的P-V特性曲线,该曲线会随着光照强度、环境温度的变化而变化。不同厂家、不同型号、以及不同生产批次的光伏组件,P-V特性曲线并不完全一致;在不同光【guāng】照、不同温度以及【jí】不同衰减下,各组件【jiàn】的特性曲【qǔ】线也会不一【yī】致。简单来说,一个【gè】阵列内同一时间不同组【zǔ】件【jiàn】的P-V特性曲线不一致,就是【shì】组件失【shī】配【pèi】。

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组件P-V特性曲线

2、造成组件失配的原因主要有三点:

1、组件正常衰减的离散性。同【tóng】一阵列【liè】中,不同组【zǔ】件衰减程度的不一致性,离散性越【yuè】大,失配【pèi】程度越【yuè】高。

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组件衰减曲线

2、组件非正常损坏。由于形成热斑等原因进而导致组件的非正常【cháng】损毁可能会导致整个【gè】串联【lián】组【zǔ】件断路,也可【kě】能会【huì】通过旁路二极管保【bǎo】持【chí】串联后的组【zǔ】件【jiàn】继续工作。

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组件非正常损坏

3、光照强度不均匀。由【yóu】于组件【jiàn】表面的【de】灰尘积【jī】累、阴影【yǐng】遮挡等原因,组件的朝向不同,导致各组【zǔ】件【jiàn】接受的【de】光【guāng】照强度不【bú】一致,同一时间下各组件【jiàn】的P-V特性曲线出现差异【yì】,形成失配。

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光照强度不均匀

曾经有行业人士计算过,从电站25年寿命的角度来看,组件失配造成的“木桶效应”对整个光伏系统造成的发电量损失可以达到甚至超过15%。而这时,通过在逆变器端增加MPPT路数的方案,可以一定程度上降低“木桶效应”的影响。

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分布式光伏阴影遮挡

3、神奇的MPPT

MPPT是光伏系统核心设备光伏逆变器的【de】主要功能【néng】之一,通过不断调【diào】整逆变【biàn】器自身的等【děng】效电【diàn】阻值【zhí】,影响所跟踪的组件的电压电流值【zhí】,寻找并保持系统工作在P-V特性曲线的最高功率点。

光伏阵列一般由21或者22块组件形成,多路MPPT方案解决组件失配,就是通过阵列解耦让更多的MPPT来分别跟踪同一阵列中的组件,单个MPPT跟踪的组件越少,组件失配损失越低。

对阵列的解耦首先从解耦【ǒu】组串并联开始,当【dāng】对【duì】组串并联解耦进【jìn】行到极限【xiàn】,即【jí】每一组串由一【yī】个MPPT单【dān】独进行跟踪【zōng】时【shí】,可以完【wán】全解决并联失配。进【jìn】一步解决组【zǔ】件失配就需要从串联失配着手,以组件为最小单位进行解耦,解耦【ǒu】越细,串联失【shī】配损失越低。目【mù】前,只有微型逆变器【qì】方【fāng】案可以实现解决【jué】串联【lián】失配问题。

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微型逆变器光伏系统

4、微型逆变器解决方案,多发电5%~25%

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一个10kW的屋顶分布式项目,采用微型逆变器有40路独立的MPPT。微逆系统为全并联设计电路,每块组件都具有独立MPPT,可【kě】以【yǐ】实现最大功率输出【chū】,消除了组件朝向、角度不【bú】同及周边阴【yīn】影遮挡而【ér】造成的失配问题【tí】,大大提高了【le】发电【diàn】量。

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5、MPPT数量增长, 系统收益增加

10kw的组串式系统与10kw的微逆系统相比,微逆系统一次性投资多出13%左右25年系统发电量提升15%左右。则这15%的发【fā】电量的度电补贴收益与电费收益远【yuǎn】远【yuǎn】超【chāo】过初期多【duō】投资的13%。

10kw光伏系统,以浙江省为例:

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由上表得出,微逆系统初期多投资的1万元,最终为用户带来4万多的收益,该部分的投资收益高达15%。

来源:昱能科技