发布时间:2025-04-05 05:00:01 人气:
光伏发电系统容配比计算基本原则及最优容配比经济性分析
容配比是光伏电站组件标称功率与逆变器额定输出功率的比例,早期设计通常为1:1。然而,在光照不足或温度影响下,组件输出功率低于标称值,导致逆变器长期不满载运行,造成容量浪费。因此,适当提高容配比,即超配设计,已成为提升系统效率、降低度电成本和增加收益的有效策略。
本文通过理论分析和实际案例,阐述了容配比设计的重要性和影响因素。组件功率基于STC条件标定,但实际应用中,地区辐照度、系统损耗、灰尘遮挡等因素导致逆变器输入功率远小于组件标称功率。尤其在不同资源区,全年辐射量存在显著差异,对设计产生影响。系统损耗主要包括直流电缆、汇流箱等设备的损耗,以及灰尘遮挡引起的组件失配,平均损耗约为8%~13%。
在STC条件下,即使逆变器额定功率与组件标称功率相等,系统实际输出功率仅为额定功率的90%左右,未达到满载状态,降低了利用率和增加了损耗。此外,其他因素如电站投资、组件实际衰减、逆变器性能差异等也影响最优容配比设计。
最优容配比计算分为两类原则:补偿超配和主动超配。补偿超配以系统不会出现限功率为原则增大容配比,而主动超配以系统度电成本最低为原则,即使可能出现逆变器限功率情况。通过计算不同资源区的典型区域,考虑系统效率、初始投资、经济性分析,本文提供了理论和实际依据。
研究表明,不同资源区的最优容配比存在差异,II类资源区的容配比为1.2倍时,系统不会出现限功率,经济性最佳配置点为1.2至1.3倍;III类资源区的容配比低于1.4倍时,不会出现限功率,经济性最优容配比超过1.4倍。合理设计系统容配比,有利于提升光伏发电系统的经济性。
成功与失败的关键在于方法与原因的识别,成功并非偶然,而是由多个因素构成的完整过程。分享经验与知识是积极的生活态度,有助于促进个人与社会的进步。
光伏逆变器和光伏组件的配比是多少?
光伏组件和逆变器配比该怎么计算?是不是5KW的组件就要配5KW的逆变器呢?很显然,并不是。下面小编就给各位简单的说一说这分布式光伏组件和逆变器的配比。
当我们不知5KW的逆变器配多少的时候,我们身边的人总是众说纷纭。有人说按1.2比例配,也有人说按1.1的比例配……那如此配比是哪里来的,有什么含义?
其实我们常说的比值指的是DC/AC,也就是光伏组件的功率/光伏逆变器的功率,那我们首先来看下这个比值是什么:
上面是一个光伏系统的简图,光伏组件发出的直流电(DC)经过光伏逆变器逆变成交流电(AC)进入电网,那么整过过程中光伏逆变器只是把直流电变成交流电,俗称的DC/AC的比值就是光伏组件的安装量和光伏并网逆变器最大交流输出的比值。
我们以5KW的光伏组件安装量为例:
这个比值为1.25,意思是我装了5KW的光伏组件,但是由于实际安装地点的经纬度、倾角、朝向等一系列因素的影响,光伏组件最终产生的直流电也就4KW,那么这个时候选择4KW的光伏逆变器就可以了,并不需要5KW的光伏逆变器。
注:组件的功率单位一般标为wp,如255wp,p是peak的意思,一般是指组件标准测试条件:(大气质量AM1.5, 辐照度1000W/m², 电池温度25°C)下的测量值, 而实际情况并非如此。
所以DC/AC更多时候是一个经验值,而不是一个固定值,当有实际项目支撑的时候,我们可以根据实际情况去获得DC/AC的比值作为对当前选型时的支撑。
首次安装的时候,针对不同地区组件与逆变器容量配比,可以上网查询DC/AC的理论值,或向他人咨询经验值,当具有一定经验后可以用自己的经验值来代替。
这样完成DC和AC的最佳配比后还要注意光伏组串的电压与逆变器的电压范围是否匹配以及逆变器的输入路数是否满足。
常见的逆变器是根据晶硅组件的特性开发的,目前光伏系统要求的最大电压为1000V,对于电压的配置除了同一路MPPT电压需要相等外,还需要考虑逆变器的MPPT电压范围,确保组件的工作电压在MPPT电压范围内,否则会导致逆变器的输出效率不高。
光伏电站如何匹配逆变器才正确?
在设计光伏电站时,我们可以通过一个设计案例来说明如何匹配逆变器。假设初始电站设计容量为A(MW),通过计算当电站电池板扩容到B(MW)时,电站的全局投资性价比为最优,此时该电站的最佳容配比为:K=B/A。如果超过逆变器标称功率的100%、105%、110%时,其最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。明确了最佳容配比,在光伏电站设计时需要稍加注意。
光伏电站最优容量配置比还受一些内外在因素的影响,例如太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价以及光伏组件单价等。这些因素都会对光伏电站的性能产生影响,因此在设计光伏电站时需要综合考虑。
对于用户和系统安装商来说,有了这样一个意识,家里安装电站后发电量肯定会相当可观。最近,国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成也发表了对“光伏-逆变器容配比”的看法。他强烈呼吁,尽快给‘光伏-逆变器容配比’松绑。
《GB50797-2012:光伏发电站设计规范》中规定,光伏发电站中安装的光伏组件的标称功率之和称为安装容量,计量单位为峰瓦(Wp);光伏发电系统中逆变器的配置容量应与光伏方阵的安装容量相匹配,逆变器允许的最大直流输入功率应不小于其对应的光伏方阵的实际最大直流输出功率。而在国际上,光伏发电系统的交流容量定义为光伏系统额定输出或者该容量为合同约定的最大功率,通常单位为MW。将光伏组件功率之和作为光伏系统的额定功率也很常见,显然,国内的标准还处于“也很常见”的队列之中。
在功率比方面,国际上光伏电站通常设计成高光伏-逆变器功率比(PVIR)以获得低的度电成本。事实上,适度提高光伏-逆变器容配比是光伏系统设计重要的技术创新,2012年之后普遍被光伏界所接受,尤以美国FirstSolar为代表,其电站容配比一般都选在1.4:1.0。
“在美国,我参观过一家容配比为1.4:1.0的光伏电站,上午时功率满功率运行,在正常的时间内,不会超负荷运行,逆变器达到额定功率以后转入限功率运行,不会影响安全性。”如果基于平均化度电成本最低的原则来判定系统的优劣,系统最优的光伏-逆变器容配比均大于1:1。换句话说,一定程度的提升光伏组件容量(也称组件超配),将有助于提升系统的整体效益。目前,很多电站为了提高逆变器的运行效率和电站收益,都采用了组件超配的方法。
风电场并网逆变器容量配置?
一:直流侧增容
举例:交流侧容量为100MWac,直流侧容量为140MWp,容配比为1.4。
该设计思路针对电站容量按照交流侧统计,且直流侧有足够土地满足超配组件的安装面积要求。
增加容配比将使100MW电站实际配置100MWp以上组件,在组件容量增大过程中,逆变器及后端升压线路仍然按照100MW配置,总成本始终不变。
对电站容量按照交流侧统计,但直流侧没有足够土地安装超配组件。
此时,可依据土地面积先确定直流侧容量,再根据不同光资源条件选择最佳容配比,降低交流侧容量配置,从而降低投资成本。
以某三类资源区为例,容配比选择1.4,假设土地面积可以安装110MWp组件,增加容配比将使100MW电站实际配置110MWp组件,交流侧投资降低到79MW,升压站仍按照100MW建设也可摊薄10%成本。
光伏逆变器容配比是多少?
1. 在选择光伏电站的逆变器时,正确匹配是关键。电站设计容量为A(MW)时,可通过计算电池板扩容到B(MW)时的投资性价比来确定最佳容配比,即K=B/A。
2. 当逆变器负载超过其标称功率的100%、105%、110%时,最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。在电站设计时,应考虑这一最佳容配比。
3. 光伏电站的最优容量配置比还受到多种因素的影响,包括太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价和光伏组件单价等。
4. 用户和系统安装商在安装光伏电站时,如果能够考虑到这一容配比,将显著提高发电量。
5. 国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成呼吁对“光伏-逆变器容配比”进行调整。
6. 根据《GB50797-2012:光伏发电站设计规范》,逆变器的配置容量应与光伏方阵的安装容量相匹配,确保逆变器允许的最大直流输入功率不小于光伏方阵的实际最大直流输出功率。
7. 在国际上,光伏发电系统的交流容量通常定义为光伏系统额定输出或合同约定的最大功率,单位为MW。
8. 国内标准在光伏电站的功率比方面还处于发展阶段。光伏电站通常设计成高光伏-逆变器功率比以降低度电成本。
9. 适度提高光伏-逆变器容配比是光伏系统设计的重要技术创新,自2012年以来被光伏界普遍接受。例如,美国FirstSolar的光电站容配比通常选在1.4:1.0。
10. 基于平均神改化度电成本最低的原则,最优的光伏-逆变器容配比均大于1:1。因此,适当提升光伏组件容量(也称组件超配)有助于提升系统整体效益。
11. 目前,许多电站采用组件超配的方法来提高逆变器的运行效率和电站收益。
什么是光伏电站容配比?
光伏电站容配比:
1、通常指光伏电站中逆变器所连接的光伏组件的功率之和与逆变器的额定容量比。按照现行2012年版的设计规范,光伏发电系统中逆变器的配置容量应与光伏方阵的安装容量相匹配,逆变器允许的最大直流输人功率应不小于其对应的光伏方阵的实际最大直流输出功率。
2、换言之,容配比不应超过1:1,因此,行业内也将容配比超过1:1的情况称为“超配”。而在去年9月发布的《光伏发电站设计规范(征求意见稿)》中则写明:光伏发电系统中光伏方阵与逆变器之间的容量配比应综合考虑光伏方阵的安装类型、场地条件、太阳能资源、各项损耗等因素,经技术经济比较后确定。
3、同时,针对不同的地区,规定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类太阳能资源地区的容配比分别不宜超过1.2:1、1.4:1和1.8:1。
扩展资料:
按照不同的原则,容配比可分为两类,
1、第一类为补偿超配,以系统不会出现限功率为原则增大系统容配比;
2、第二类为主动超配,以系统LCOE最低为原则增大系统容配比,由于会出现逆变器限功率的情况,系统将会损失一部分能量,但是综合投资与产出,系统的度电成本会达到最低。
参考资料:
逆变器电瓶怎么配比容量?
3000W的逆变器一般至少需要4块12V蓄电池,推荐8块12V蓄电池。如果采用4块12V200AH蓄电池,可以连续工作4*12*200/3000*0.8=2.56,约为2个半小时;如果采用8块12V200AH蓄电池,可以连续工作8*12*200/3000*0.8=5.12,约为5个小时;由于负载比较大,不建议减少蓄电池数量,主要是因为电池工作电流太大,对逆变器的要求太大,也伤电池。
选择逆变器电瓶的容量需要考虑两个因素:负载功率和使用时间。对于3000W的逆变器,负载功率为3000W,使用时间可以根据需要自行设定。一般来说,电瓶容量可以按照以下公式计算:
电瓶容量(Ah)=负载功率(W)×使用时间(h)÷电池电压(V)×系数。其中,系数是为了考虑电池的深度放电程度而引入的,一般取值为1.2左右。假设负载功率为3000W,使用时间为4小时,电池电压为12V,则电瓶容量为
电瓶容量(Ah)=3000W×4h÷12V×1.2≈1000Ah。
当然,实际选择电瓶时还需要考虑其他因素,如电瓶的重量、体积、使用寿命、充电时间等等,需要根据实际情况进行权衡和选择。
使用12v电瓶(也可选其他电压)接逆变器带动单项1.1千瓦电机,怎样配比?先说谢谢了!
12V电瓶不宜带动1000W以上的用电器。
使用24V或以上电瓶,正弦波逆变器,功率选择1.1*1.3=1500W以上。
时间(小时)=电瓶电压(V)*电瓶容量(AH)*80%*70%/用电功率(W),电瓶用电时间计算公式中,80%表示电瓶只能用掉80%电量,用光电后,电瓶寿命缩短80%,逆变器的效率大约为70%。
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