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? ? ? 太陽(yáng)能發(fā)電電池組件容量與逆變器的容量比，被稱為容配比。在電池組件與逆交器的配置設(shè)計(jì)中，我們一直按照光伏方陣容量與逆變器容量以1: 1的容配比進(jìn)行設(shè)計(jì)，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)組件功率的衰減、灰塵遮擋以及線路損耗的存在，再加上不同地區(qū)的光照條件差異，為了最優(yōu)化系統(tǒng)收益，有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工程師會(huì)把電池組件的總?cè)萘颗涞帽饶孀兤魅萘看?些，使系統(tǒng)的容配比大于1 : 1,這種情況被稱為超配設(shè)計(jì)。適當(dāng)?shù)某湓O(shè)計(jì)，將有利于提高系統(tǒng)的發(fā)電量，有利于提升系統(tǒng)的整體經(jīng)濟(jì)收益。

1.影響系統(tǒng)容配比的主要因素

? ? 合理的容配比設(shè)計(jì)，需要結(jié)合具體項(xiàng)目的情況綜合考慮，其主要影響因素包括輻照度、系統(tǒng)損耗、組件安裝角度等方面。

? ? (1)不同區(qū)域輻照度不同我國(guó)太陽(yáng)能資源分為四類地區(qū)，不同區(qū)域輻照度差異很大。即使在同一資源地區(qū)，不同的地方全年輻射量也有較大差異。例如，同是一類資源區(qū)的西藏噶爾地區(qū)和青海格爾木地區(qū)，噶爾地區(qū)的全年輻射量為7998MJ/m2, 比格爾木地區(qū)的6815MJ/m2高17%，意味著相同的系統(tǒng)配置，即相同的容配比下，噶爾地區(qū)的發(fā)電量比格爾木高17%。若要達(dá)到相同的發(fā)電量，可以通過(guò)改變?nèi)菖浔葋?lái)實(shí)現(xiàn)。

? ? (2)系統(tǒng)損耗在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，能量從太陽(yáng)輻射到電池組件，經(jīng)過(guò)直流電纜、匯流箱、直流配電箱等到達(dá)逆變器，當(dāng)中各個(gè)環(huán)節(jié)都有損耗。如圖8-1 所示，直流側(cè)損耗通常在7%~12%，逆變器損耗約1%，總損耗約為8%~ 13%?(此處所說(shuō)的系統(tǒng)損耗不包括逆變器后面的變壓器及線路損耗部分)。也就是說(shuō)，在組件容量和逆變器容量相等的情況下，由于客觀存在的各種損耗，逆變器實(shí)際輸出最大容量只有逆變器額定容量的90%左右，即使在光照最好的時(shí)候，逆變器也沒(méi)有滿載工作。降低了逆變器和系統(tǒng)的利用率。

? ? (3)組件安裝角度不同傾斜角安裝的組件所接收到的輻照度不同，如某些分布式屋頂多采用平鋪的方式，則在使用相同容量的組件時(shí)，實(shí)際輸出容量比有一定傾斜角的要低些。

2.組件超配設(shè)計(jì)的方式

? ? 組件超配設(shè)計(jì)分為補(bǔ)償超配和主動(dòng)超配兩種方式，補(bǔ)償超配就是通過(guò)提高組件容量，補(bǔ)滿負(fù)荷工作的需要。主動(dòng)超配就是在進(jìn)行了補(bǔ)償超配的償各種原因引起的系統(tǒng)損耗，使光伏方陣的實(shí)際輸出最大容的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高光伏方陣的容量，量能滿足逆變器按最大輸入功率提高光伏系統(tǒng)滿載工作的時(shí)間。當(dāng)然主動(dòng)超配時(shí)，逆變器系統(tǒng)在中午光照較好時(shí)段可能會(huì)發(fā)生一定時(shí)間內(nèi)的限功率運(yùn)行，但整個(gè)光伏系統(tǒng)在壽命周明運(yùn)行中可使LCOE (電力供應(yīng)平準(zhǔn)化成本)達(dá)到最低值，即收益最大化。

? ? (1)補(bǔ)償超配

? ? ?由于光優(yōu)系統(tǒng)中的系統(tǒng)損耗客觀存在，通過(guò)適當(dāng)提升組性配比，補(bǔ)償能量在傳輸過(guò)程中的系統(tǒng)損耗，使得逆變器可達(dá)到滿功率工作的狀態(tài)，這就是光伏系統(tǒng)補(bǔ)償超配方案的設(shè)計(jì)思路。

? ?(2)主動(dòng)超配

? ??在補(bǔ)償超配使得逆變器部分時(shí)間段達(dá)到滿載工作后，繼續(xù)增加光伏組件容量通過(guò)主動(dòng)延長(zhǎng)逆變器滿載工作時(shí)間，在增加的組件投入成本和系統(tǒng)發(fā)電收益之間尋找平衡點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)LCOE最小，這就是光伏系統(tǒng)主動(dòng)超配方案設(shè)計(jì)思路。

在主動(dòng)超配的情況下，由于受到逆變器額定功率的影響，在組件實(shí)際功率高于逆變器額定功率的時(shí)段內(nèi)，系統(tǒng)將以逆變器額定功率工作:在組件實(shí)際功率小于逆變器額定功率的時(shí)段內(nèi)，系統(tǒng)將以組件實(shí)際功率工作。最終所產(chǎn)生的系統(tǒng)實(shí)際發(fā)電量曲線將出現(xiàn)“削頂”現(xiàn)象。????

主動(dòng)超配方案設(shè)計(jì)，系統(tǒng)會(huì)存在部分時(shí)間段內(nèi)處于限發(fā)工作，此段時(shí)間內(nèi)逆變器控制組件工作偏離實(shí)際最大功率點(diǎn)。但是，在合適的容配比值下，系統(tǒng)整體的LCOE是最低的，即收益是最大的。????

補(bǔ)償超配、主動(dòng)超配與LCOE的關(guān)系是這樣的:LCOE隨著容配比的提高不斷下降,在補(bǔ)償超配點(diǎn)，系統(tǒng)LCOE 沒(méi)有到達(dá)最低值，進(jìn)一步提高容配比到主動(dòng)超配點(diǎn)，系統(tǒng)的LCOE達(dá)到最低。再繼續(xù)提高容配比后，LCOE 則會(huì)升高。因此，主動(dòng)超配點(diǎn)是系統(tǒng)最佳容配比值。