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光伏电站集中型逆变方式发电量损失分析
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智能电网 775 光伏电站集中型逆变方式 发电量损失分析 国家电投集团保定新能源发电有限公司,崔朝阳 摘 要:随着光伏发电在世界电力能源产业比重的增加,如何提高光伏电站的发电量,减少光伏发电损失成为亟待 解决的难题。在现阶段,按太阳能光伏方阵与逆变器的连接方式不同,太阳能光伏并网发电系统可分为三种典型的拓扑 结构一种是集中型、组串型和交流组件型。不同的拓扑结构光伏发电系统,在安全性、系统效率、成本、维修等方面有 很大差异。本文从发电方阵组串功率差异出发,针对集中型光伏发电系统电量损失进行分析研究。 关键词:集中型逆变;光伏电池组件;发电量损失;功率差异 一、课题研究意义 太阳能是一种取之不尽用之不竭的可再生清洁 能源,在世界能源革命的大背景下和国家政策的大 力支持下,近几年光伏发电项目在我国取得了前所 未有的发展,也使光伏发电在我国的电力能源产业 中所占的比重不断提高。但光伏发电依然存在一些 亟待解决的问题,如建设光伏电站投资成本比较高, 光伏电站投资收益回报周期较长,光伏上网电价国 家补贴较多等,因此尽可能多的提高光伏电站的发 电量减少发电量损失,就成为了影响光伏电站盈利 和光伏发电产业发展的重要因素。 现阶段,中电投保定分公司所属光伏电站都采 用集中型发电结构,即每 20 或 22 块电池板为一个 组串,多个组串并联至直流汇流箱经直流柜集中逆 变的发电方式,集中型结构具有系统成本低,逆变 器转换效率高的优点。然而在光伏电站设计及后期 维护的过程中,由于种种原因失配问题总会存在, 并或多或少的影响太阳能电池板出力造成发电量损 失。 本文结合已投产光伏电站工程实际和近年来的 运行维护经验以及研究光伏发电产业的相关研究成 果,深入分析光伏发电方阵因组串不匹配及集中逆 变自身原因造成的发电量损失,对减少各组串发电 不均衡度提出意见和建议。并针对组串不均衡度只 能减弱不能彻底消除的情况,提出新型逆变器应用 思路。 二、集中型逆变方式发电量损失原因分析 1. 同一发电方阵内各组串发电效率不尽相同 1.1 组件质量及维护不到位造成各发电组串效 率失衡 现阶段,中电投保定分公司所属各电站都采用 集中型发电结构,集中型逆变结构中,组件既有串 联也有并联,每块组件的标称参数虽然是一致的, 但实际上各组件的输出特性曲线是有差异的,部分 光伏组件质量不过关,运行维护不到位产生的碎裂、 热斑组件都会使串并联的组串产生差异,由于每片 太阳能电池电性能不可能绝对一致,这就使得串、 并联后的输出总功率往往小于各个单体太阳能电池 输出能力之和。 1.2 组串分布不均原因造成的组串发电功率失 衡 对于山地光伏电站而言,由于地形限制在同一 个项目中由于地区地形复杂,平地很少,做土地平 整工作难度较大,朝向正南的地形很有限不得不使 用不同朝向的组件排列方式进一步加大组串间发电 状态不一致情况。 2013 年中电投科学技术研究院对易县太和庄山 地光伏、青海共和地面光伏和江苏建湖渔光互补光

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