太阳能电池板与光伏逆变器的输出容量为何存在差异?

要稳定运营百万瓦（MW）级光伏发电业务并提高盈利能力，发电运营商必须具备电气设备知识，构建并运营适合的光伏发电系统。日本最大的MW级光伏逆变器（PCS）厂商东芝三菱电机产业系统（TMEIC）的技术人员伊丹卓夫，将通过本连载解答光伏电站的一些基本技术问题。

太阳能电池板的额定输出功率是指，在日照强度为1kW/m2、太阳光到达地面之前通过的大气大气质量（Air Mass）为1.5、太阳能电池板内的发电元件——太阳能电池单元的温度为25℃的条件下，太阳能电池板的输出功率。

但在日本的气候环境下，日照强度达到1kW/m2是一个一年内可能只有数小时的罕见条件。日本的光伏发电情况是，一年的绝大部分时间都在低于这一数值的日照强度下发电。日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的《标准气象与日照数据（METPV-3）》显示，在东京，日照出现率低于30％的时段约占六成。

根据《标准气象与日照数据（METPV-3）》绘制

而且，正如上篇文章中介绍的那样，从太阳能电池板到电力系统接入点，光伏电力会损失约20％。

由于上述两个原因，尽量用满逆变器（PCS）的额定输出功率，是使MW级光伏电站的售电量达到最大、从而提高盈利能力的有效设计方法之一。

也就是说，可以对到达电网接入点之前损失的约20％电力，以及日照较少的时段降低的发电量进行预测，并通过配置额定输出功率高于PCS额定输出功率的太阳能电池板来实现最大售电量。这就是有些电站的太阳能电池板与PCS的输出容量存在差别的原因。

据NEDO的《大规模光伏发电系统导入指南及辅助工具》（Step-PV）介绍，在日本，大致上要将太阳能电池板的容量增至PCS容量的1.3倍，才能使太阳能电池板的工作输出功率接近PCS的额定输出功率。 

根据晴天时的实测数据，通过模拟来设定太阳能电池板容量的增加部分，然后计算出增加的发电量

1.3倍这一数值是根据让PCS在尽量多的时间内以接近于额定水平的输出功率工作的平衡机制得出的，但因为太阳能电池板的总体发电量高于PCS的额定输出功率，所以可使无法销售的电力减少到最小限度。

日本经济产业省发布的资料称，从盈利能力方面考虑，将这一数值提高到1.4倍比较理想。这时，尽管太阳能电池板的发电量超过PCS额定输出功率的时段增加，但因为其他时段的发电量增加，所以可以增加售电量。

比较售电量的增加部分与太阳能电池板的导入成本增加部分可以发现，还是售电量的增加可为提高盈利能力带来的效果更大，可以充分收回投资额的增加部分。当然，这种平衡机制也会随着太阳能电池板的价格和每度电的收购价格而改变。

另外，尽量让PCS的工作输出功率接近于额定水平还有另一个原因。虽然各厂商的产品有所不同，但总的来说，让PCS以接近于额定水平的输出功率工作，可提高PCS的转换效率。