眾所周知，雙面組件能有效提升發(fā)電量、降低系統(tǒng)LCOE，相比傳統(tǒng)單面組件具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。據(jù)國(guó)際光伏技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖(ITRPV)預(yù)測(cè)，未來十年雙面組件在組件市場(chǎng)的份額呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2019年占10%，2028年將超35%。但是雙面組件系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)需考慮的影響因素很多，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性成為雙面組件大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙。

影響雙面組件發(fā)電量的直流側(cè)因素很多，如：太陽天頂角、遮擋、反射率、最佳傾角、三涉筆、雙面因子、支架間距、支架高度，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。

如上圖所示，組串朝向、傾角、安裝高度、反射背景、陰影遮擋等現(xiàn)場(chǎng)差異性，導(dǎo)致雙面組件在不同項(xiàng)目甚至是不同時(shí)刻的實(shí)際輸出功率差異很大，這就要求設(shè)計(jì)人員不能一刀切地照搬常規(guī)組件的串并聯(lián)和逆變器的配置，而應(yīng)該根據(jù)具體項(xiàng)目來精細(xì)設(shè)計(jì)，并需要更專業(yè)的雙面組件設(shè)計(jì)工具，尤其是智能設(shè)計(jì)工具來輔助。

雙面組件系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具的前提是發(fā)電量評(píng)估。NREL、美國(guó)圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及德國(guó)Fraunhofer ISE的研究人員著重研究了Ray-tracing和View-factor兩個(gè)模型，較為準(zhǔn)確地描述雙面組件背面的增益。然而這兩個(gè)模型基于3D建模，算法復(fù)雜，運(yùn)算耗時(shí)，無法滿足工程應(yīng)用的實(shí)際需求。

華為在這兩個(gè)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)化和優(yōu)化，抓住散射光和反射光這兩大主要矛盾，建立了適用于大型地面電站的更優(yōu)化的2D物理模型，融合全場(chǎng)景、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的智能算法，可在計(jì)算速度和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)之間找到平衡點(diǎn)，精準(zhǔn)輸出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，較常規(guī)設(shè)計(jì)方案發(fā)電量提升3%以上，是當(dāng)前業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的涵蓋直流側(cè)和交流側(cè)的雙面組件電站設(shè)計(jì)工具，其精準(zhǔn)性在眾多案例中得到驗(yàn)證。

如印度某光伏項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于印度Rajasthan邦沙漠地區(qū)，幾乎終年無降水、植被稀少?；诔Ｒ?guī)方案設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，客戶認(rèn)為雙面組件的發(fā)電量增益僅為5%左右。華為技術(shù)專家結(jié)合項(xiàng)目情況對(duì)整體方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，包括支架和組件的排布、線纜布局等，從400多個(gè)方案中選出傾角、間距、離地高度在某個(gè)特定值的最佳LCOE方案，相比常規(guī)方案可有效提升發(fā)電量16.5%以上，達(dá)到最優(yōu)LCOE 0.1897元/kWh。該結(jié)果得到了客戶的一致認(rèn)可。

綜合各項(xiàng)因素約有400多個(gè)可選方案

圖中紅點(diǎn)為最佳LCOE方案

除了從整體解決方案角度進(jìn)行優(yōu)化外，逆變器也是雙面組件光伏系統(tǒng)優(yōu)化中最重要的核心設(shè)備。由于雙面組件電流較大，熔絲處于小電流過載時(shí)的熔斷時(shí)間將變得很長(zhǎng)，熔絲在這種“將斷未斷”的情況下，大大增加了發(fā)生火災(zāi)的幾率，因此，雙面組件系統(tǒng)設(shè)計(jì)不推薦使用熔絲。

而雙面組件背面輻照不均勻，導(dǎo)致組件最終輸出總體功率不同，通常雙面組件系統(tǒng)失配是常規(guī)組件的3倍以上，這就要求逆變器的MPPT顆粒度更細(xì)，并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和組串接入逆變器時(shí)盡量避免不一致造成的失配損失。

華為1500V智能組串式逆變器采用無熔絲設(shè)計(jì)，其多路MPPT技術(shù)有效降低組串失配，可將發(fā)電量提升2%以上，與傳統(tǒng)集中式逆變器相比，組串式逆變器可使發(fā)電量提高4.5%，無疑是匹配雙面組件的最佳選擇。據(jù)了解，華為將在6月4-6日國(guó)際太陽能光伏與智慧能源展(SNEC)重磅發(fā)布SUN2000-175KTL-H0和智能光伏6.0解決方案，搭載華為專利的多峰算法，可在200毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)最高功率峰值跟蹤，9路MPPT可顯著降低組串失配。

華為致力于在AI、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與華為智能光伏相融合中發(fā)揮主導(dǎo)作用，將最先進(jìn)的技術(shù)帶給客戶。據(jù)全球權(quán)威咨詢公司IHS Markit最新報(bào)告披露，華為2015年至2018年間連續(xù)四年全球逆變器出貨量穩(wěn)居第一。華為不僅僅是逆變器供應(yīng)商，更是客戶專屬的整體系統(tǒng)解決方案顧問。華為智能光伏的資深專家在組件、箱變、電纜、配電、逆變器等方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)，可以從整體系統(tǒng)出發(fā)，優(yōu)化解決方案并提供專業(yè)的設(shè)計(jì)增值服務(wù)，幫助客戶做出收益最大化的最優(yōu)方案。

來源：華為智能光伏