说一说光伏电站“超配”那些事儿（内附实例）

昱能科技全球光伏

光伏系统的降本增效无疑是整个行业最关心的话题之一。通过合理的超配将是提升系统发电量的有效途径之一，那么今天我们就来聊一聊“超配”那些事儿。

什么是超配？

光伏系统设计中，组件的容量超过光伏逆变器的容量，就是我们所说的组件超配。

为什么需要超配？

组件的STC功率表是理想条件下（1000瓦/平方米, 温度在25°C，光谱AM1.5）的最佳输出功率，而实际情况复杂多变，组件的输出功率总是受到很多因素的影响，不可避免的存在一些损失，使组件的输出功率总是小于它的额定功率。影响组件输出功率的因素如下：

太阳能资源：

光照是光伏发电的基础，不同地区光照条件差异很大，而组件额定功率输出只有在特定的条件下才会实现，也就是辐照度达1000瓦/平方米，温度在25°C，光谱AM1.5时。

一旦辐照度低于1000瓦/平方米以下，光伏组件输出功率必然小于其额定功率，即使在太阳资源丰富地区，也并非一整天都处于充足的光照条件下，早中晚辐照度差异较大。另外，组件对温度也非常敏感，温度升高组件电压会下降，组件电流变化很小，因此组件功率会随着温度升高而下降。

组件衰减

由NREL-SAM对全球2000多组件的户外衰减分析得到，组件正常老化衰减的情况下，组件第二年以后的衰减将呈线性变化，25年的衰减率在8%~14%之间，也就是说组件每年的发电能力都在下降，无法维持额定功率输出。

组件方位角

不同方位角所接收到的辐照度不同，方位角在0°（最佳朝向）时，光伏组件表面接收到的辐照度是最大的。随着方位角变大，辐照度加速降低，组件的实际输出功率也随之大幅下降。

其他因素

组件表面的灰尘、异物、阴影遮挡等引起组件内部失配，以及直流线缆、接头，逆变器功耗等损失，都会降低组件的输出功率。

综合以上影响因素，传统1：1 的 DC: AC 比设计情况下，光伏系统最高发电功率是低于其装机容量的，而通过一定比例组件超配可以弥补逆变器的容量损失，提高逆变器的容量因数（实际发电量和最大发电量之间的比率）。

实现超配的方式

组件超配一般分为补偿超配和主动超配。

补偿超配:通过增加组件的容量，弥补光伏发电过程中的损失（不包含交流侧损失），从而使逆变器在实际使用过程中可以达到满载输出的效果，且没有削峰损失。

主动超配: 相比补偿超配，需要更高的组件容量，这样在光照不佳时，也能够使逆变器满荷载工作，从而延长满载工作时间。但主动超配在峰值功率点时，会存在限电现象，对于这部分的损失，将在后面的案例模拟中详细分析。

实例论证

为了更加直观的说明组件超配可以带来更高的发电量，我们选取墨西哥Hermosillo（29.09°，-110.98°）地区为例，采用NREL-SAM软件模拟各种DC:AC比例下第一年的削峰和总发电量。

该项目中，组件选用高效组件（温度系数：-0.4%/°C Pmp）；气象数据引用TMY3；系统损耗为1.5%（假设）；逆变器采用APsystems的QS1（此模型适用于任何地区）。

下图为墨西哥Hermosillo地区不同DC:AC比之下的模拟结果，从图中可以看出，随着DC:AC比加大，系统发电量增幅不断攀升，增加的发电量总是大于由于削峰而产生的损耗。本图是在组件最佳倾角和正南方向条件下的模拟，并且没有考虑组件的衰减，实际上削峰损耗率会更低。

小结

通过以上实例论证我们可以看出，在一定范围内增加 DC:AC比会带来更高发电量，即使存在削峰损失，系统增加的发电量依然高于削峰带来的损失。

合理的直流交流比需要综合考虑系统发电收益，系统建设成本，运维成本，资产折（包括组件衰减等）等，就是在增加的投入成本和系统发电收益之间寻找平衡点。恰当的直流交流比可以增加系统收益，降低系统度电成本，实现整体收益最大化。

免责声明：本公众号原创或转载文章都仅代表作者本人观点，公众号平台对文中观点不持态度。如内容有不实或者侵权，请留言与本站联系。

往期精彩内容推荐

☞☞1MW分布式组件指导价

继续滑动看下一个