“同一個電站,使用不同品牌的逆變器綜合發(fā)電量相差居然超過4%”,云南某電站負責人如是說。其實,國內(nèi)目前遇見這種情況的電站還不止一個。令人比較詫異的是目前大部分逆變器生產(chǎn)廠家的中國效率都在98%以上,相差也就百分之零點幾個點,可為什么發(fā)電量差異會如此大呢?
「不同逆變器,發(fā)電量差異4%以上?」
帶著疑惑和不解,我們探訪了云南某光伏電站,該電站屬于典型的云貴山地地形。電站年平均日照時數(shù)2370h,年均總輻射值6462.9MJ/m2,高程2080m~2360m,光照資源豐富,屬于優(yōu)質(zhì)資源電站。作為當?shù)刂攸c光伏項目,項目總體規(guī)劃分7期建設,容量共計200MWp,今天我們重點對該項目的三期40MWp發(fā)電量進行了分析對比。
以該電站三期40MWp項目為例,從光伏方陣來看,項目分為3個集電線,集電線內(nèi)各方陣均接入1.6184MWp光伏組件,各方陣均采用國內(nèi)某知名廠家340W單晶硅組件,每串組串采用20塊光伏組件串聯(lián),組件規(guī)格、參數(shù)及串聯(lián)配置均一致。
逆變器作為決定光伏電站發(fā)電量高低的核心設備,為了獲得最大收益,該電站均應用了兩家國內(nèi)知名品牌的組串逆變器。1號集電線共8個方陣,每個方陣應用了34臺國內(nèi)A廠家的50kW組串式逆變器;2號集電線和3號集電線分別有9個方陣和8個方陣,兩個方陣也同樣應用了國內(nèi)老牌逆變器企業(yè)特變電工的34臺TS50KTL_PLUS型逆變器。
我們通過對比分析各集電線路獨立電表獲取的計量數(shù)據(jù),截取了2018年1月份和2月份兩個月的發(fā)電數(shù)據(jù)。結果讓人感到意外,應用不同逆變器的3個集電電線2個月的發(fā)電量差異竟然高達4%以上,具體數(shù)據(jù)如下:
「為什么發(fā)電量會有4%的差異?」
眾所周知,光伏電站是一個綜合集成的系統(tǒng)工程,在有限的應用環(huán)境下,只有每個設備之間無縫“銜接”和匹配,才能使各設備的效能得到最大發(fā)揮。
該項目應用屬于典型的高原復雜山地地形,存在安裝傾角、安裝朝向、陰影遮擋帶來的發(fā)電損失問題。其中由于組件前排組串與后排組串間的遮擋、組串自身及現(xiàn)場布線造成的組串間電壓差異以及現(xiàn)場灰塵、過云、樹葉遮擋造成的陰影遮擋是光伏電站不可避免難題,也是造成至少4%發(fā)電量損失的一大“禍首”。
再次對比云南某光伏項目的1-2月發(fā)電量,我們發(fā)現(xiàn)最大不同就是各集電線應用了兩家不同廠家的逆變器。據(jù)悉,1號集電線應用的A廠家的為4路MPPT組串逆變器,2號、3號集電線應用的是特變電工的8路獨立MPPT組串逆變器(8路獨立MPPT和4路MPPT示意圖如下)。
從上圖光伏陣列看出,2號、3號集電線每路組串單獨接入逆變器1路MPPT,而1號集電線是平均2路組串接入逆變器1路MPPT。從直觀對比顯而易見的發(fā)現(xiàn),如果光伏陣列其中某1路組串受到遮擋或者損壞,那么2號、3號集電線應用特變電工逆變器的獨立MPPT設計將只影響到對應組串的范圍,而1號集電線應用的2路組串對1路逆變器MPPT將會影響到2路組串的發(fā)電量。
「特變電工逆變器的卓越優(yōu)勢」
找到差別之后,我們再分析一下該項目所使用的特變電工逆變器技術特點。該產(chǎn)品采用8路獨立MPPT設計,將每串組串MPPT滲透率提升至100%,保障了在復雜地況中提升系統(tǒng)發(fā)電量4%以上,并徹底解決了組串間并聯(lián)失配損失;同時每路獨立的MPPT設計,使得逆變器具有自然防反接功能,確保了系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。還有就是改型直流側采用精細化檢測技術,具有I-V診斷功能,逆變器效率提升0.2%;交流側額定電壓為540V,較傳統(tǒng)500V組串式逆變器交流側電纜損耗降低14.3%,系統(tǒng)發(fā)電量提升0.286%。綜合這些數(shù)據(jù),我想大家就不難理解為什么同樣應用環(huán)境下竟然有4%以上的發(fā)電量差距了。
從光伏電站應用的環(huán)境來看,應用地況愈加復雜,光伏方陣產(chǎn)生陰影遮擋再所難免。由于陰影遮擋造成的組串并聯(lián)失配,極其影響發(fā)電量,造成組件受到陰影遮擋后接受的輻照度與溫度受到影響,直接制約著組件的輸出特性。
從目前對外主推的產(chǎn)品來看,繼2017年推出了TS50KTL_PLUS組串級逆變器后,由于產(chǎn)品現(xiàn)場應用的突出表現(xiàn),該公司對產(chǎn)品自信心不斷加強并加以創(chuàng)新改進,相繼針對中型工商業(yè)屋頂、村級扶貧以及雙面電池推出了TS36KTL_PLUS/TS60KTL_PLUS/TS70KTL_BF/TS75KTL_BF/TS80KTL_PLUS系列組串級逆變器。系列產(chǎn)品均具有獨立MPPT跟蹤技術,將組串MPPT滲透率提升至100%,應用在復雜地況中可至少提升系統(tǒng)發(fā)電量4%,將并聯(lián)失配損失降低為0。
電站4%的發(fā)電損失不僅僅是個數(shù)字,更折射出產(chǎn)品的特性和技術。時下“領跑者”不斷倒逼光伏各產(chǎn)業(yè)鏈進行技術提升和創(chuàng)新。逆變器作為光伏電站的核心設備,只有適應不同特征地形、各種應用環(huán)境,且具有較高轉換效率,并長期可靠運行才可以實現(xiàn)投資收益最大化,才會將電站被“偷走”發(fā)電量還給業(yè)主,才能保障業(yè)主的最大收益。
來源:能源雜志