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。
針對上述情況,建議您安裝光伏功率優化器,它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,就光伏功率優化器應用效果進行評估:
一、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。
電池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。
為這個組串安裝優化器后,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灰色部分發電量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、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。
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、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,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: 在天氣晴朗時,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,該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, 建議廣大群眾利用房頂面積進行光伏系統的安裝,我們會提供完整的系統安裝方案及后續太陽能板的清潔方案。我們將一直致力于為用戶提供安全穩定可靠的光伏能源。
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