一、光伏組件技術(shù)規(guī)格書中的關(guān)鍵參數(shù)
1.功率
我們常說265Wp光伏組件。下表的“p”為peak的縮寫,代表其峰值功率為265W。所有的技術(shù)規(guī)格書中都會(huì)標(biāo)注“標(biāo)準(zhǔn)測試條件”的。“0~+5”代表是正公差,265W的組件功率范圍在265W到270W之間為合格品,下圖為常州天合的多晶光伏組件技術(shù)規(guī)格書一部分。
只有在標(biāo)準(zhǔn)測試條件(輻照度為1000W/m2,電池溫度25℃)時(shí),光伏組件的輸出功率才是“標(biāo)稱功率”(265W),輻照度和溫度變化時(shí),功率肯定會(huì)變化。在非標(biāo)準(zhǔn)條件下,光伏組件的輸出功率一般不是標(biāo)稱功率,如下圖。
2.效率
理論上,尺寸、標(biāo)稱功率相同的組件,效率肯定是相同的。光伏組件是由電池片組成,一塊光伏組件通常由60片(6×10)或72片(6×10)電池片組成,面積分別為1.638m2(0.992m×1.652m)和1.94m2(0.992m×1.956m)。
輻照度為1000W/m2時(shí),1.638m2組件上接收的功率為1638W,當(dāng)輸出為265W時(shí),效率為16.2%,280W時(shí)為17%。
3.電壓與溫度系數(shù)
電壓分開路電壓和MPPT電壓,溫度系數(shù)分電壓溫度系數(shù)和功率溫度系數(shù)。在進(jìn)行串并聯(lián)方案設(shè)計(jì)時(shí),要用開路電壓、工作電壓、溫度系數(shù)、當(dāng)?shù)貥O端溫度(最好是晝間)進(jìn)行最大開路電壓和MPPT電壓范圍的計(jì)算,與逆變器進(jìn)行匹配。
二、組件的輸出功率
組件的組件輸出功率,不考慮逆變器等設(shè)備因素外,和太陽輻射度和溫度有關(guān)。影響輻射度的因素有:
1.太陽高度角或緯度:太陽高度角越大,穿越大氣的路徑就越短,大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用越小,則到達(dá)地面的太陽輻射越強(qiáng);太陽高度角越大,等量太陽輻射散布的面積越小,太陽輻射越強(qiáng)。例如,中午的太陽輻射強(qiáng)度比早晚的強(qiáng)。
2. 海拔高度:海拔越高空氣越稀薄,大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用越小,則到達(dá)地面的太陽輻射越強(qiáng)。例如,青藏高原是我國太陽輻射最強(qiáng)的地區(qū)。
3. 天氣狀況:晴天云少,對(duì)太陽輻射的削弱作用小,到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)。例如四川盆地多云霧陰雨天氣,太陽輻射消弱,太陽輻射成為我國最低值區(qū)。
4. 大氣透明度:大氣透明度高則對(duì)太陽輻射的削弱作用小,使到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)。
5. 大氣污染的程度:污染重,則對(duì)太陽輻射消弱強(qiáng),到達(dá)地面太陽輻射少,霧霾天氣對(duì)光伏組件影響非常大,在河北保定等霧霾天氣嚴(yán)重的地區(qū),全年發(fā)電量要比理論少10%左右。
組件最大輸出功率,不考慮逆變器等設(shè)備因素外,就是太陽輻照度和溫度了。太陽輻射度極限值是太陽常數(shù),值是1368W/ m2,到達(dá)地球表面后,受到天氣等各方面影響,最高值約1200 W/m2,組件的功率溫度系統(tǒng)約-0.39%/℃,組件溫度下降,組件的功率會(huì)升高。一塊250W的組件,在不考慮設(shè)備損耗的情況下,在我國陽光最好的地區(qū),如寧夏北部、甘肅北部、新疆南部等地區(qū),有可能最大輸出功率能到300W。
三、逆變器和組件的配比
在配置逆變器時(shí),要注意2個(gè)方面:
1. 多個(gè)組件串聯(lián)后的電壓,是每塊組件的的電壓之和,工作電壓在逆變器的額定工作電壓左右,效率最高,單相220V逆變器,逆變器輸入額定電壓為380V,三相380V逆變器,逆變器輸入額定電壓為650V。
如3kW逆變器,配260W組件,工作電壓30.5V,配12塊工作電壓366V,功率為3.12kW為最佳。30KW逆變器配260W組件,接126塊組件,每一路21串,電壓為640.5V,總功率為32.76kW為最佳。
2. 組串后最高極限開路電壓不超過逆變器的最高電壓,如270W組件,開路電壓是38.3V,開路電壓溫度系數(shù)是-0.32%/度,如果在-25度,24塊串聯(lián),最后的開路電壓V=38.3[1+(-25-25)*(-0.0032)]*24=1066V。
綜上各種因素,系統(tǒng)功率在逆變器額定功率40-60%之間,效率最高,壽命最長。為了把逆變器性能發(fā)揮最佳,根據(jù)光照條件不同,組件和逆變器有不同的配比。
在一類光照地區(qū),平均日照時(shí)間超過5小時(shí),發(fā)電時(shí)間按每天10小時(shí)計(jì)算,建議組件和逆變器按1:1配置,平均功率為50%左右;
在二類光照地區(qū),平均日照時(shí)間4小時(shí),發(fā)電時(shí)間按每天9小時(shí)計(jì)算,建議組件和逆變器按1.1:1配置,(4*1.1)/9,平均功率為49%左右;
在三類平均日照時(shí)間3.5小時(shí)的光照地區(qū),發(fā)電時(shí)間按每天8.5小時(shí)計(jì)算,建議組件和逆變器按1.2:1配置,(3.5*1.2)/8.5,平均功率為49.4%左右。在三類平均日照時(shí)間低于3小時(shí)的光照地區(qū),發(fā)電時(shí)間按每天8小時(shí)計(jì)算,建議組件和逆變器按1.3:1配置,(3*1.3)/8,平均功率為48.75%左右。
山地電站朝向各異,分布式光伏屋面情況的復(fù)雜性、朝向各異,光伏組件不一定朝南,彩鋼瓦屋頂傾斜角度不是最佳傾角。逆變器的配置可以根據(jù)具體情況靈活處理。
原標(biāo)題:光伏組件參數(shù)解讀和逆變器配比