光伏发电站容配比问题的探讨

邵松+曹海英

摘 要：目前光伏发电站安装容量是按组件峰值功率累加值计算的容量，但实际发电量远远达不到峰值功率，根据PVSYST模拟数据显示，大部分时间光伏组件仅能达到峰值功率50%左右，造成公共系统资源浪费，为此作者对逆变器的最优容配比进行探讨，给光伏发电站的建设者，设计者以参考。

关键词：光伏发电站；峰值；容配比

中图分类号：TM615 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）23-0029-02

1 概述

逆变器是光伏发电站中将光伏电池产生的直流电转换为交流的装置。容配比是光伏组件的峰值功率与逆变器额定输出功率的比值。

由于光伏电场占地面积大，直流侧电压低，电流大，导线有一定的损耗，此处损耗值取2%；大量的太阳能电池板之间存在一定的特性差异，不一致性损失系数取3%；考虑太阳能电池板表面即使清理仍存在一定的积灰，遮挡损失系数取3%；光伏并网逆变器的效率（无隔离变压器，欧洲效率）约为98.7%，考虑到夜间损耗按98%考虑；油浸变压器的效率达到98%；早晚不可利用太阳能辐射损失系数3%；光伏电池的温度影响系数按1%考虑。系统效率为：98%×97%×97%×96%×98%×97%×97%×99%=80%，所以组件的实际到达逆变器的功率远小于峰值功率，为此如何提高容配比，使逆变器输出电量最佳，提高项目经济收益率成为探讨的问题。

2电站简介

本文所探讨的问题以新疆吐鲁番20MW光伏项目为例，此项目2013年核准建设，2013年底并网发电，位于新疆戈壁，土地较平整。本项目采用245Wp型晶体硅光伏组件，共计40台500kW逆变器。

根据图RETScreen软件分析得到本项目的光伏组件在朝向正南36度倾斜后，年平均每天太阳辐射量为5.10度/平方米/日，即年太阳总辐射量达到6705.3MJ/m2，折合标准日照条件（1000W/m2）下日照峰值小时数为1863小时。数据统计分析：项目所在地水平面年辐射量为：1584kWh/m2；36度倾斜面年辐射量为：1863kWh/m2，相当于标准日照（日照辐射强度为1000W/m2）峰值小时数1863小时；年发电利用小时数（发电当量小时数）初始值：1863×79%（综合效率）=1490小时。

3 光伏发电站容配比综合分析

为探究上述问题，笔者采用PVSYST模拟了5种不同的组合：

（1）光伏组件容量与逆变器容量超配值为1、1.025、1.05、

1.075、1.10进行计算；

（2）光伏组件至逆变器直流母线的效率分别取80%进行

计算；

（3）考虑到部分逆变器允许短时超发的能力及限额的能力；

（4）投资总价分别按照2013年的投资及电价进行计算（注释：该价格仅为计算提供一个参考，让读者了解分析思路）；

（5）根据上述计算结果，再综合计算因超配增发的电量；

（6）综合步骤（4）、（5）的计算结论，完成△发电量与△投资的增加值计算经济效益，确定出最优容配比。

上述计算结论绘制下图，其中各模型为：

4 结束语

光伏发电站最优容量配置比的影响因素包括：太阳能资源、电站综合效率、逆变器超发能力、电站综合投资等，同一区域，当投资水平较高时，最佳容配比会相应的增加，换而言之，需要增加容配比來分摊较高的成本，但其相应的资本金财务内部收益率会有所降低。光伏发电站最优容量配置比应在设计前期结合上述各因素综合分析，以增强光伏电站的综合效益。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50797-2012，光伏发电站设计规范[S].北京：中国计划出版社，2012.

[2]信息产业部（电子）.GB/T 2297-1989.太阳光伏能源系统术语[S].1989.