(东旭蓝天新能源股份有限公司 北京市 100000)
摘要:本文阐述了运用PVsyst分析光伏电站组件与逆变器容配比的计算机运算和实际的应用。
关键词:逆变器容配比;PVsyst软件
一、前言
近年来,由于电价下调,减少电站投资成本,保证收益率,越来越引起人们的重视。以前电站设计时,组件与逆变器容配比多按1:1设计,由于全国各地辐射量不同,差异较大,容配比1:1并不是最优设计,应该根据项目所在地的光照进行分析,选择最优的容配比,减少成本,提高电站收益率。
影响容配比的主要因素包括当地的辐照度、组件安装角度、系统损耗以及电网对电站的运行要求等方面。本文基于meteonorm 7和PVsyst两个软件进行理论分析,并计算不同容配比值情况下逆变器的过载损失,以确定合理的容配比。
二、项目地辐射量分析
我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源。按接受太阳能辐射量的大小,全国大致上可分为五类地区,本文以四类地区湖南衡阳某电站为例,讨论组件与逆变器容配比问题。
该项目地位于北纬27.08°,东经112.96°,海拔67米,下表是根据meteonorm 7和PVsyst软件得出的气象数据。
三、运用PVsyst软件分析光伏组件实际输出功率
PVsyst是深入分析光伏系统光电能量转换、系统效率的光伏设计软件。是目前光伏系统研究、计算发电量、分析PR最权威的软件。
1、组件与逆变器容配比按1:1模拟分析。
(1)1个发电单元基本信息:共采用3696块多晶270Wp组件,2台500kW逆变器,1台1000kVA箱变,装机容量为997.92kWp,方阵采用竖向2*11布置,前后排中心间距为4.7米,保证冬至日真太阳时9点至15点不遮挡,光伏方阵按照最佳倾角16度设计。组件与逆变器容配比约为1:1。
从图1可以看出,当组件与逆变器容配比为1:1设计时,逆变器并没有过载损失,说明容配比1:1设计完全没有问题。
四、运用PVsyst分析逆变器可以超配原因
组件的标称功率是在标准测试条件测量的,(大气质量AM1.5,辐照度1000W/m²,电池温度25°C)。对于那些光资源差的地方,光强达不到1000w/m2。加上逆变之前有大概15%的损失,所以组件很难达到标称功率。下表是从PVsyst导出的数据,从表1可以看出全年只有4个小时在倾斜面接收辐射量超过1000 kWh/m2。本次模拟选择2台500kW逆变器,500kW的逆变器最大输入功率是550kW。从下表可以看出在9月11日12点和7月18日12点逆变器输入功率大于1000kW。既然这两个时间点的功率没有超过1100kW,为什么会出现图7中的过载损失呢?那是因为12:00对应的是11:30-12:30这一个小时的平均功率,这一段时间逆变器最大输入功率有大于1100kW的,这就解释了刚才那个问题。
五、结论
针对本项目,可以选择采用多晶270Wp组件,22块组件一串,1MW集装箱式逆变器(2*500kW),1000kVA箱变,每个发电单元210串,容量为1247.4kWp,20MW需要16个发电单元。相比组件与逆变器按1:1设计,可以节省4台集装箱式逆变器和4台箱变,根据目前价格,1台1MW集装箱式逆变器大概是20万,1台1000kVA箱变成本大概是17万。对于一个20MW的光伏电站,仅仅是箱逆变这一块就可以节省148万,所以选择合理的容配比,可以起到降本增效的结果。
本文仅仅以湖南衡阳某项目为例论述了该地的容配比,对于全国其它地方也可以参考上述方法分析。
参考文献:
[1]光伏组件成本再下探[N].孙麒翔,王子扬.北京商报.2016-10-25(B03)
论文作者:薛良升
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/19
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