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组件大电流时代呼吁逆变器最大支撑20A、具备自动分断能力

光伏们 发布时间:2021-03-17 16:29:32

文章来源:投稿

不代表光伏們观点,仅供参考


光伏們按:本文是针对210大电流组件如何匹配逆变器以及未来逆变器需要如何升级来匹配组件的技术问题进行探讨,并不涉及182与210之争。还请读者仔细阅读,请勿扭曲原文用意。


一.大电流组件时代已经到来


自2019年来,基于大尺寸硅片的高功率组件成为光伏行业的主流趋势,各个组件厂家纷纷将以182mm、210mm为典型尺寸的大硅片组件推入市场,硅片尺寸变大直接导致组件电流的提升。如下图所示,对于182mm以下尺寸的组件,电流提升并不明显,但当硅片尺寸增加至210mm时,组件电流从10A迅速提升至18A左右。


组件电流的大幅提升,对产业链下游产生较大困扰,最为突出的是对于逆变器的选型。组件电流如此大幅增加,逆变器的组串电流如不能与之匹配,必将造成电站大面积直流限发,继而严重影响电站收益。因此,若使用小电流逆变器强行匹配大电流组件,势必会造成业主大量发电损失。


图 1 典型硅片尺寸及组件功率和电流发展趋势


本文将着重分析针对210mm硅片大电流组件(以下简称“大电流组件”),如何恰当选择合适规格的逆变器,以及探讨面向未来市场逆变器的最优解。


二.针对大电流组件,不同逆变器匹配能力对比分析


2.1 针对大电流组件,逆变器电流需支持到20A/串

过去数年,组件电流普遍维持在10-13A左右。考虑到双面系数、辐照增强等因素,目前市场上主流逆变器电流为15A/串。

至于与大电流组件适配的组串电流需要多大,我们可以进行简单测算:如以下面两款主流大功率组件为例,组件电流提升32%(由12.97至17.12A),对应逆变器的组串电流需相应从15A提升到19.8A。


2.2 发电损失对比分析


如上文分析,针对大电流组件,逆变器电流需支持到20A/串,如仍沿用15A/串的逆变器,将导致严重的直流限发。具体数据如何,请看以下PVsyst系统仿真结果:


  • 以市场上最主流的逆变器产品为例:



  • 基于以上两种逆变器型号,发电量数据量化对比如下:



由以上仿真结果可知,20A机型(196KTL-H3)逆变器在各区域都不会产生任何限发,而另一种对比机型逆变器在不同区域均存在不同程度的限发损失。特别需要说明的是,以上仿真按照所有组件均匀辐照考虑,实际工作中各个MPPT的功率并不平均,因逆变器MPPT组串电流通道不够大导致的限发情况会更加严重,1%的发电损失等效CAPEX损失4分/W,为业主带来显著经济损失。

三.大电流时代的现在与未来

综上所述,大电流时代,逆变器的选型一定要谨慎,逆变器电流和组件电流的“合拍”至关重要,逆变器每串电流必须要支持到最大20A,以避免对电站造成严重限发问题。同时,随着组件电流、逆变器组串数量的增多,逆变器发生故障起火的风险也会增加,因此,大电流时代更加呼吁具备组串自动分断能力的逆变器,从根源上解除安全隐患。

光伏市场庞大旧产能的淘汰需要一定的时间,未来2-3年,市场将呈现多规格组件并存的形态。当前针对不同组件规格,各逆变器厂家均采取切换不同逆变器机型的应对方案,这在一定程度上造成了产业链制造成本的浪费。面向未来光伏市场,可灵活适配多种组件技术路线的大电流逆变器将会是最优解。

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