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集中、集散、组串式逆变器的选型分析

2015-6-9 10:56| 发布者: HBS168| 查看: 21480| 评论: 0|来自: 东莞市好帮手

摘要: 本文通过对建立典型光伏电站模型,在逆变器选型中,分别采用集中式、集散式、组串式三种型式,从“初始投资”和“PR值”两个角度出发,对项目的LCOE进行分析,发现:组串式的初始投资明显高于集中式和集散式,但PR值 ...
4 逆变器选型对PR值的影响分析

       通过图3,可以清楚的看到,选用三种型式的逆变器,主要差别体现在:电气设备用量、电缆长度、电压水平三个方面。因此,其对PR值的影响,主要体现在电气设备效率和线损上。

       先来看线路损耗。

       计算线路损失时,按照光伏组件的平均工作状态考虑,即辐照度为800W/m2时:P=193W、U=28.3V、I=6.84A

       经计算,各种技术路线的线路损失如下。

项目

集中式

集散式

组串式

直流线损(kw)

691

469

125

交流线损(kw)

177

45

577

合计(kw)

868

514

702

线路损耗百分比

1.97%

1.16%

1.59%


       说明:由于线损计算时,组件功率按193W考虑,因此在计算线损百分比时,电站功率按43.47MW考虑。

       由于线缆长度的差异,造成线损的差异,从而造成MPPT电压差异。由于集散式、组串式都能在组串段,对每个组串的MPPT进行精确跟踪,因此,此项损失暂不考虑;而传统的集中式逆变器,由于每个发电单元仅有2路MPPT,因此要按电压最低的组串考虑(即离逆变器最远的组串)。经计算,集中式由于MPPT电压跟踪造成的损失按150kW考虑,约为0.34%。

       在看设备的转化效率。根据公开数据,不同类型的逆变器欧洲效率均标示为98.5%。

       综上所述,采用不同型式逆变器,造成的PR值差异如下表。

 

项目

集中式

集散式

组串式

1

温度造成年平均损失

2%

2

每个光伏组串内组件匹配损失

1.5%

3

污渍和灰尘遮挡损失

5%

4

不可利用的太阳能辐射损失

3%

5

系统维修及故障造成的损失

2%

6

直流、交流线路损失

1.97%

1.16%

1.59%

7

光伏组串间匹配损失

034%

0

0%

8

逆变器效率损失

1.5%

1.5%

1.5%

9

箱变升压损失

1.5%

1.5%

1.5%

系统综合效率

82.63%

83.66

83.23%


       通过上表分析,逆变器之前的光伏系统效率按89%以内。当辐照度为1000W/m2时,59.488MW光伏组件出力经折减到达逆变器时的功率约为52.9MW。由于集中式、集散式2*500kW和1000kW逆变器的最大输入功率分别为2*550kW和1100kW,不会产生弃光;组串式28kW的最大输入功率为28.2kW,会产生弃光。当辐照度为932W/m2及以下时,光伏组件出力经折减到达组串式逆变器时不会产生弃光;根据某地实际统计数据,太阳能辐照度为932W/m2及以上的总辐射量,占一年总辐射量的9.8%。因此,组串式逆变器全年由于光伏组件超配产生的弃光率按0.67%考虑。

       基于年峰值小时数为2100h、PR值、弃光率进行计算,三种型式逆变器的发电量情况如下表所示。

 

集中式

集散式

组串式(不弃光)

组串式(考虑弃光)

装机容量(MW)

59.488

年峰值小时数(H

2100

系统效率

82.63%

83.6%

83.23%

83.23%

首年发电量(kwh)

10322

10443

10397

10328

首年满发小时(h)

1735.2

1755.6

1747.8

1736.1

25年平均年发电量(kwh)

9166.4

9274.0

9233

9171

25年平均年满发小时(h)

1540.9

1559

1552

1542

25年总发电量(kwh)

229160

231850

230824

229277

       说明1:如果不考虑弃光,则组串式的投资将会增加,因此项仅供参考。
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