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组件电流的大幅提升,对产业链下游产生较大困扰,最为突出的是对于逆变器的选型。组件电流如此大幅增加,逆变器的组串电流如不能与之匹配,必将造成电站大面积直流限发,继而严重影响电站收益。因此,若使用小电流逆变器强行匹配大电流组件,势必会造成业主大量发电损失。
图 1典型硅片尺寸及组件功率和电流发展趋势
本文将着重分析针对210mm硅片大电流组件(以下简称“大电流组件”),如何恰当选择合适规格的逆变器,以及探讨面向未来市场逆变器的最优解。
2、针对大电流组件,不同逆变器匹配能力对比分析
2.1 针对大电流组件,逆变器电流需支持到20A/串
过去数年,组件电流普遍维持在10-13A左右。考虑到双面系数、辐照增强等因素,目前市场上主流逆变器电流为15A/串。
至于与大电流组件适配的组串电流需要多大,我们可以进行简单测算:如以下面两款主流大功率组件为例,组件电流提升32%(由12.97至17.12A),对应逆变器的组串电流需相应从15A提升到19.8A。
2.2发电损失对比分析
如上文分析,针对大电流组件,逆变器电流需支持到20A/串,如仍沿用15A/串的逆变器,将导致严重的直流限发。具体数据如何,请看以下PVsyst系统仿真结果:
•以市场上最主流的逆变器产品为例:
•基于以上两种逆变器型号,发电量数据量化对比如下:
由以上仿真结果可知,20A机型(196KTL-H3)逆变器在各区域都不会产生任何限发,而另一种对比机型逆变器在不同区域均存在不同程度的限发损失。特别需要说明的是,以上仿真按照所有组件均匀辐照考虑,实际工作中各个MPPT的功率并不平均,因逆变器MPPT组串电流通道不够大导致的限发情况会更加严重,1%的发电损失等效CAPEX损失4分/W,为业主带来显著经济损失。
3、大电流时代的现在与未来
综上所述,大电流时代,逆变器的选型一定要谨慎,逆变器电流和组件电流的“合拍”至关重要,逆变器每串电流必须要支持到最大20A,以避免对电站造成严重限发问题。同时,随着组件电流、逆变器组串数量的增多,逆变器发生故障起火的风险也会增加,因此,大电流时代更加呼吁具备组串自动分断能力的逆变器,从根源上解除安全隐患。
光伏市场庞大旧产能的淘汰需要一定的时间,未来2-3年,市场将呈现多规格组件并存的形态。当前针对不同组件规格,各逆变器厂家均采取切换不同逆变器机型的应对方案,这在一定程度上造成了产业链制造成本的浪费。面向未来光伏市场,可灵活适配多种组件技术路线的大电流逆变器将会是最优解。
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