在光伏电站中,组件并不总是运行在理想环境下。屋顶女儿墙、排风设备、管道、周边建筑、树木以及落叶、鸟屎等因素,都会对光伏电站中的部分组件形成局部遮挡,进而影响组串发电表现。
面对这类场景,传统方案的项目设计通常陷入两难,如果全部配置优化器,虽然可以改善遮挡影响,但初始投资较高;如果只配置关断器,又无法解决遮挡区域的发电损失。
对于仅有部分组件受到遮挡的电站,是否有必要让所有组件都安装优化器?如何合理配置关断器与优化器,在保障电站安全的同时兼顾发电收益与电站成本,成为光伏电站方案设计的重要课题。
带着这一问题,和光同耀(AndSolar)开展了一场发电收益与电站初始投入的对比测试。
真实屋顶实测
四组方案现场对比
为验证不同设备配置在局部遮挡场景下的应用效果,本次测试搭建四组配置一致的测试组串,分别采用全装关断器无遮挡、全装关断器有遮挡、关断器优化器混装有遮挡和全装优化器有遮挡的配置进行对比。
本次测试环境
现场环境:屋顶光伏系统无遮挡区域
组件功率:600W
测试组串:4组(A/B/C/D),每组19块组件串联,分别接入独立逆变器MPPT
测试设备:1to2智能关断器 & 1to1智能优化器
组串遮挡:A组无遮挡,B/C/D每组选择3个相同位置组件进行阶梯式遮挡以模拟常见阴影场景
遮挡配置:每组3个被遮挡组件最底部一排电池片分别遮挡30%、60%、100%
混装方案发电量接近纯优化器
但成本节省50%
01 小小的阴影竟然会造成巨大的发电损失
在其他配置完全相同的情况下,我们对A、B两组进行了遮挡对比测试。
测试中,仅遮挡B组3块光伏组件最下排电池片的30%、60%和100%。这些阴影加起来,还不到整个组串吸光面积的1%,却导致B组发电量比A组下降约25%。
由此可见,对于未安装优化器的光伏系统来说,即使遮挡面积很小,也可能影响整个组串的发电表现,造成远超预期的发电量损失。
下期预告:为什么很小的遮挡会带来巨大的发电损失?
02 全部安装优化器,发电量提升了,成本却翻倍
在相同遮挡条件下,B组未安装优化器,D组则为每块组件都配置了优化器。测试结果显示,D组的累计发电量达到92.5%,相比B组的74.8%提升了17.7个百分点。可以看出,全优化器方案能够有效减轻阴影遮挡带来的发电损失。
但更好的发电表现,也伴随着更高的初始投入。全配置优化器后,成本由87%上升至151%,增幅约74%,接近翻倍。对于预算有限的项目来说,这笔额外投入不容忽视。
03 既想多发电,又想少投入,怎么办?
和光同耀首创混装方案给出了一种更具性价比的选择:只在容易受到遮挡的组件上配置优化器。对比C、D两组,在相同遮挡条件下,混装方案的累计发电量达到91.2%,与全优化器方案的92.5%相比,仅相差1.3个百分点;
与全优化器方案相比,电站初装成本却可降低50%以上。
换句话说,混装方案用更少的优化器,实现了接近全优化器方案的发电表现,既能有效减少遮挡损失,又能大幅降低初始投入。
收益、安全、运维、成本全都要
行业首创混装方案实现按需配置
和光同耀行业首创智能关断器与智能优化器混装方案,打破了传统电站“全关断”或“全优化”的单一配置方式,为不同项目提供更加灵活且极具成本优势的系统配置思路。搭配和光同耀自研的云平台(AndCloud 3.0),电站可生成1:1数字孪生电站,组件排布、设备配置及运行状态在平台中直观呈现,可清晰查看不同组件所配置的智能关断器与智能优化器。针对遮挡明显、失配影响较大的区域部署智能优化器,提升组件发电表现;在无遮挡或运行环境较稳定的区域部署智能关断器,以更少的成本投入兼顾组件级安全、发电收益。
同时,和光云平台可接入外部逆变器数据,实现组件数据及逆变器组串数据多维度运行状态统一监测,为电站运行分析、故障定位及后期运维提供更加完整的数据支撑。
以技术创新
赋能更多光伏场景
本次测试进一步验证了和光同耀混装方案在局部遮挡场景下的应用价值。通过智能关断器与智能优化器按需部署,电站即可实现兼顾发电收益最大化与最少成本投入两个优势,为更多复杂屋顶场景提供了更加灵活、高效的组件级解决方案。
未来,和光同耀将继续坚持以组件级电力电子技术为核心,持续完善智能硬件与AndCloud 3.0数字化平台能力,不断探索更多组件级应用场景,为全球光伏电站提供安全、精细、高效、便捷的组件级解决方案,助力光伏电站实现更高价值。