前言INTRODUCTION

在光伏系統中，超配或容配比是被系統設計中提及較高的名稱，也是行業比較關注的一個指標，這是因為它與系統度電成本LCOE有較大關聯。設計者通過對容配比進行適當的優化，可以提高發電量和經濟效益，并且還可以降低度電成本LCOE。 超配比的優化和很多因素有關，如項目地的氣象條件、組件選型、組件安裝方式、逆變器的選型等等，所以本期錦浪小課堂為大家帶來光伏超配相關的內容。

PART1

什么是超配

光伏系統設計中，系統安裝的光伏組件總容量超過系統中配置的總的光伏逆變器額定有功功率容量，我們稱之為光伏超配。

其中：D為超配比;Pdc為系統各組件的標稱功率;Pac為系統配置的光伏逆變器額定有功功率。

PART2

為什么超配

在光伏系統中無法避免各種損耗問題，這些損耗會影響光伏系統總體輸出功率，導致系統收益降低。如果適當進行光伏系統超配，可以有效提高其整體收益，這一方法在光伏系統的不斷探索和優化中被具化下來并廣泛應用。影響系統損耗的因素主要有以下幾點：

01光照資源不充分

光伏電力來源于光照輻射，而光照資源分布受地區影響很大，另外，組件額定功率輸出在輻照達1000W/m2，溫度在25°C，光譜AM1.5時(即STC條件)才能充分輸出。如果工作條件未達到STC條件，光伏組件輸出功率必然小于其額定功率，并且，光照資源一天之內時間分布也不能全都滿足STC條件，主要是因為早中晚輻照度、溫度等差異較大。

圖1：全國光照資源分布情況

02組件衰減

由NREL-SAM對全球2000多組件的戶外衰減分析得到，組件正常老化衰減的情況下，組件第二年以后的衰減將呈線性變化，25年的衰減率在8%~14%之間，也就是說組件每年的發電能力都在下降，無法維持額定功率輸出。

圖2：組件衰減

03系統損耗

光伏系統實際運行中，從光照轉化為并網電力的全部過程存在一系列的損耗因素，如光照不足，組件失配，線路損耗等，這些因素將導致系統10%~15%的能量損耗。

圖3：系統損耗因素

04安裝傾角及方位角

在方位角和傾角固定不變的情況下，光伏系統安裝方位角和傾角對應輻照度不同，一年不同時間也會小于其理論發電量。

圖4：方位角與傾角對于系統發電量影響

05其他因素

如組件積灰、損傷、陰影遮擋等，這些環境因素、系統故障等問題都會降低系統的輸出功率。

綜合以上影響因素，傳統 DC: AC =1的配比設計，實際運行的光伏系統最高發電功率低于其裝機容量，如果通過提升光伏組件的比例可彌補這些因素造成的容量損失，另外，合理的光伏超配設計也是降低系統LCOE的關鍵手段之一。

PART3

如何進行超配

光伏超配設計通常采用超配比和LCOE的關系來確定最低LCOE點對應的配比值。

圖5：LCOE與光伏超配

另外也可以采用光伏仿真軟件，如PVsyst、PVsol，或錦浪官網設計軟件進行仿真確認。

PART4

光伏超配對逆變器的要求

對光伏系統進行超配設計，逆變器是重要考量環節，高超配對逆變器要求也較高，比如直流功率的硬件承接能力，長時間工作的散熱能力等。

01具備較強光伏吸納能力

這些包括允許的最大超配比、MPPT數量、每路MPPT接入組串功率、最大直流輸入電壓/電流、MPPT追蹤范圍等。以錦浪GCI-110K-5G-PLUS為例，主要直流參數如下：

02具備過載輸出能力

在選擇逆變器時，除了逆變器的直流超配比需要考慮，還需要注意逆變器是否具備過載輸出能力，以及過溫減載性能。

圖6：逆變器溫升降載曲線

03具備較強的散熱能力

光伏系統超配后，逆變器滿載及過載的運行時間會加長。根據相關資料研究表明，電力電子功率設備的關鍵環境影響因子中，溫度占了55%左右，因此，較強的散熱能力對逆變器而言非常重要。

圖7：逆變器散熱性能

PART5

結語

綜上可知，在一定范圍內光伏超配會帶來更高發電量，即使存在削峰問題，系統增加的發電量及收益依然明顯。因此，光伏超配的設計需綜合考慮系統發電收益、投入成本、運維成本、資產折舊等因素，來尋找增加投入成本和系統發電收益之間的平衡點，以降低系統度電成本，實現整體收益最大化。

審核編輯：湯梓紅