分布式光伏系统中,一些别墅【shù】屋顶往往朝【cháo】向复杂,还【hái】伴有阴【yīn】影遮【zhē】挡,这对于【yú】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【duō】路MPPT对解决分布【bù】式【shì】光伏【fú】中多朝向、阴影遮挡等问题起【qǐ】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【tóng】光照、不同【tóng】温度以及不同衰减下,各【gè】组件的特性曲【qǔ】线【xiàn】也会不一【yī】致。简单【dān】来说,一【yī】个阵列内同一时【shí】间【jiān】不同【tóng】组件的P-V特【tè】性曲【qǔ】线不一致,就是组件失配。

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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。同一阵列【liè】中,不同组件衰减【jiǎn】程度的不【bú】一致性,离散性越大,失配程【chéng】度越高。

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组件衰减曲线

2、组件非正常损坏。由于形成【chéng】热斑等原【yuán】因进而导【dǎo】致【zhì】组件的非正常【cháng】损毁【huǐ】可能会导致整个【gè】串联组【zǔ】件断【duàn】路,也可能会通【tōng】过旁路【lù】二极管保持串联后的组件继续工作。

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组件非正常损坏

3、光照强度不均匀。由【yóu】于组【zǔ】件表面的灰【huī】尘积累、阴影遮【zhē】挡等原【yuán】因,组件【jiàn】的朝向【xiàng】不【bú】同,导【dǎo】致各组件【jiàn】接受的光照强度不一致,同一时间下各组件的【de】P-V特性曲线出现差异【yì】,形【xíng】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主要功能之一,通过【guò】不断【duàn】调整逆变器【qì】自身的等效电阻值,影响【xiǎng】所跟踪的组件的电【diàn】压电流【liú】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【ǒu】首先从【cóng】解耦组串并联开始,当对组【zǔ】串并联解耦进行【háng】到【dào】极【jí】限,即每【měi】一组串由一个MPPT单独进行【háng】跟踪时【shí】,可以完【wán】全解【jiě】决【jué】并联失配。进一步解【jiě】决组件失配就需要从串联失【shī】配着手【shǒu】,以组件为最【zuì】小单位进行解耦,解耦【ǒu】越【yuè】细,串联失【shī】配损失越低。目前,只有微型【xíng】逆变器【qì】方案可【kě】以【yǐ】实现解决串联【lián】失配【pèi】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】以实现【xiàn】最大功率【lǜ】输出【chū】,消除了【le】组件朝向、角度不同及周边阴影遮挡而造成【chéng】的失配问题,大大提高【gāo】了发电量。

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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【de】发电量的度电补贴收【shōu】益与电费收益远远超过初期【qī】多投【tóu】资【zī】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