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3 故障影響范圍及其造成的發(fā)電量損失比較

電站建成運(yùn)行一定時(shí)間后，各種因素導(dǎo)致的故障逐漸顯現(xiàn)。

3.1 集中式方案分析

就采用集中式方案的光伏系統(tǒng)的各節(jié)點(diǎn)及設(shè)備而言，不考慮組件自身因素、施工接線因素及自然因素的破壞，直流匯流箱和逆變器故障是導(dǎo)致發(fā)電量損失的重要源頭。

如前文所述，直流匯流箱故障在當(dāng)前光伏電站所有故障中表現(xiàn)較為突出。一個(gè)1 MW的光伏子陣，一個(gè)組串（假設(shè)采用20塊250 Wp組件，共5 kW）因熔絲故障不發(fā)電，即影響整個(gè)子陣發(fā)電量約0.5%；如果一個(gè)匯流箱（16進(jìn)1出，合計(jì)功率80 kW）故障，即導(dǎo)致涉及該匯流箱的所有組串都不能正常發(fā)電，將影響整個(gè)子陣發(fā)電量約8%。因匯流箱通信可靠性低，運(yùn)維人員難以在故障發(fā)生的第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障、處理故障。多數(shù)故障往往在巡檢時(shí)或累計(jì)影響較大時(shí)才被發(fā)現(xiàn)，但此時(shí)故障引起的發(fā)電量損失已按千、萬計(jì)算。

如果一臺(tái)逆變器遭遇故障而影響發(fā)電，將導(dǎo)致整個(gè)子陣約50%的發(fā)電量損失。集中式逆變器必須由專業(yè)人員檢測(cè)維修，配件體積大、重量重，從故障發(fā)現(xiàn)到故障定位，再到故障解除，周期漫長(zhǎng)。按日均發(fā)電4 h計(jì)算，一臺(tái)500 kW的逆變器在故障期間（從故障到解除，按15 d計(jì)算）損失的發(fā)電量為500 kW×4 h/d×15 d =30000 kWh。按照上網(wǎng)電價(jià)1元/kWh計(jì)算，故障期間損失達(dá)到3萬元。

.2 組串式方案分析

同樣不考慮組件自身因素、施工接線因素及自然因素的破壞，采用組串式方案的光伏系統(tǒng)因沒有直流匯流箱，無熔絲，系統(tǒng)整體可靠性大幅提升，幾乎只有在遭遇逆變器故障時(shí)才會(huì)導(dǎo)致發(fā)電量損失。組串式逆變器體積小，重量輕，通常電站都備有備品備件，可以在故障發(fā)生當(dāng)天立即更換。單臺(tái)逆變器故障時(shí)，最多影響6串組串（按照每串20塊250 Wp組件串聯(lián)計(jì)算，每個(gè)組串功率為5 kW），即使6串組串滿發(fā)，按照日均發(fā)電4 h計(jì)算，因逆變器故障導(dǎo)致的發(fā)電量損失為5 kW×6×4 h/d×1 d = 120 kWh。按照上網(wǎng)電價(jià)1元/kWh計(jì)算，故障導(dǎo)致發(fā)電損失為120元。

考慮更極端的情況，電站無備品備件，需廠家直接發(fā)貨更換，按照物流時(shí)間7 d計(jì)算，故障導(dǎo)致發(fā)電損失為120元/d×7 d= 840元。

3.3 比較結(jié)果

兩種方案對(duì)比計(jì)算數(shù)據(jù)見表1。
2.直流匯流箱按16進(jìn)1出計(jì)算，每個(gè)匯流箱合計(jì)功率80 kW；

3.日均發(fā)電按4 h計(jì)算，集中逆變器修復(fù)時(shí)間按15 d計(jì)算，上網(wǎng)電價(jià)按1元/kWh計(jì)算。
從表1可以看出，相比集中式方案故障損失動(dòng)輒上萬的情況，組串式方案優(yōu)勢(shì)顯而易見，其因故障導(dǎo)致的損失僅相當(dāng)于集中式方案的幾百分之一到幾十分之一。