那些加裝了功率優化器的光伏電站現在怎么樣了？
光伏產業網訊
發布日期：2018-01-26
核心提示：
2017年被稱為中國分布式光伏元年，全年新增分布式光伏裝機量近20GW，據估計，戶用分布式光伏新增50萬戶以上，其中浙江、山東兩省戶用光伏安裝量均超過10萬戶。
2017年被稱為中國分布式光伏元年，全年新增分布式光伏裝機量近20GW，據估計，戶用分布式光伏新增50萬戶以上，其中浙江、山東兩省戶用光伏安裝量均超過10萬戶。
眾所周知，相較于大型地面電站，屋頂分布式光伏電站環境更復雜，為了避開女兒墻、周邊建筑物、架空線纜、屋頂煙囪、太陽能熱水器等遮擋物的影響，以及避開不同朝向屋頂采光度不一致的問題，屋頂可利用安裝區域勢必會減少，安裝容量受限。
如果沒有避開這部分遮擋物，電站會因為遮擋或采光不一致而造成串聯、并聯失配的情況，電站整體發電效率會被拖累。據相關研究報告，光伏組件的局部陰影遮擋，會拉低整個組串發電量達30%以上。
通過PVsyst建模分析，由于光伏組串串聯的特性，單個光伏組件如果發電量降低30%，同樣會拖累整個組串上的其他組件的發電量降到同樣的低水平，這就是光伏組串系統里的木桶短板效應。而如果逆變器一路MPPT控制了多個組串，那么一個組串上單一組件的短板問題，還會拖低逆變器對應MPPT上其他組串發電量，變成整個系統的短板，損失的發電量可達10%甚至更多。
針對上述情況，豐郅（上海）新能源科技有限公司于2017年11月推出的光伏功率優化器，采用世界領先的Buck-Boost升降壓技術，可以對每塊光伏組件進行單獨的升降壓控制，解決隱裂、熱斑、陰影遮擋、清潔度不一、朝向及采光不一致導致的光伏組串串聯、并聯失配問題，提升系統的整體發電量。
通過3個案例，就豐郅光伏功率優化器應用效果進行評估：
一、 浙江縉云縣8KW屋頂電站，優化區域提升發電量130%，每天多發6度電。
8KW戶用式電站，建在居民住宅樓三層，部分組件在陽臺雨棚上安裝，部分組件在瓦面上安裝。組件型號：11塊尤利卡單晶275wp，15塊隆基單晶285wp；
逆變器型號：1臺古瑞瓦特Growatt3000-S一串接入，1臺古瑞瓦特Growatt4200MTL-S兩串接入。
3000-S逆變器對應組串共11塊組件，受到熱水器和旁邊水塔的陰影遮擋。通過PVsyst模擬，全年12個月都會受到陰影遮擋，實際發電量每天比應發電量少63%，即8.3度電。
此組串加裝11個光伏功率優化器后，對比安裝前后各10個晴天發電量情況，得出分析如下：
12月20日為優化器運行的第一天，同時加入對比組串的發電量灰色部分進行分析以排除輻照量，溫度等干擾量的影響，安裝優化器后發電量提升比例為130%，平均每天提升6度電。
二、 浙江杭州5.5KW屋頂電站，優化組串提升發電量39.13%，每天多發電6.47度
2017年投運的5.5KW屋頂電站，兩個組串均受到周圍樹木遮擋影響，發電量低于正常水平。逆變器為陽光電源SG5KTL-D，共接入2串；組件為樂葉單晶285wp，共20塊，型號為LR6-60-285M。
根據現場的實際遮擋情況，在PVsyst中進行建模分析，這兩串共20塊光伏組件，全年10個月都會受到陰影遮擋，嚴重拉低系統整體發電量。綜上所述，本項目現場選擇在兩串共20塊組件上安裝豐郅光伏功率優化器。
兩個組串加裝20個光伏功率優化器后，對比安裝前后各5個晴天發電量情況，得出分析如下：
12月30日為優化器運行的第一天，同時加入對比組串的發電量數據灰色部分進行分析以排除輻照量，溫度等干擾量的影響，安裝優化器后發電量提升比例為39.13%，平均每天提升6.47度電。
三、 山東棗莊2MW集中式電站，優化區域4個組串發電量提升105.93%，每天多發電29.28度
2015年投運的2MW集中式山地電站，采用海潤光伏255wp多晶組件，陽光電源SSG1000集中式逆變器，4路MPPT，8個組串輸入。
現場陰影遮擋較為復雜，主要分為電線桿遮擋、樹木遮擋和組件前后間距過小三個部分。其中組件前后排遮擋在冬季時因為太陽高度角變低時會出現，夏天不會出現。電線桿遮擋和樹木遮擋全年都會出現。
根據系統中組件和逆變器的型號參數，項目地點及受到陰影遮擋的具體情況，在PVsyst中對整個系統建立模型。在晴天下，光的輻射量的線性損失為8.9%。因為不一致性導致的失配發電量損失無法得出理論值。
根據現場情況，選取其中四個組串，每個組串安裝光伏功率優化器22個，共安裝88個優化器。對比安裝前后及相鄰未安裝優化器組串發電量情況，得出分析如下：
在天氣狀況為晴的條件下，減少天氣輻照情況的擾動量，同時加入對比組串的發電量灰色部分
進行分析以排除輻照量，溫度等干擾量的影響，蘇美達棗莊電站安裝優化器之后發電量比未安裝的時期的發電量提升了105.93%，平均每天每串發電量提升了7.32度，4串每天一共提升29.28度。
因為大型平地電站減少，山地等資源環境復雜，逆變器由集中式向組串式進行了轉變。當下大型電站減少，分布式、屋頂光伏電站增多，項目資源更加復雜，組件級的光伏智能控制設備是否能夠發揮更大價值？我們拭目以待。