光伏组件电压温度系数对电站设计有哪些影响

组件电压温度系数对电站设计的影响

半导体电压随温度的变化而变化，这种变化的系数，称为电压温度系数，太阳能电池片发电原理是根据P-N结及空穴电子对原理(光生伏打效应)实现的，属于半导体，因此电池片/组件的电压也会随着温度的变化而变化。具体数值大约为-0.35%/℃，意思是温度每降低(升高)1摄氏度，电压升高(降低)基准电压的0.35%。组件标准工作条件之一是温度25°，此时的电压定为基准电压，那么低于25°，电压就升高，反之降低。

电压发生变化，相应的组件串电压就会发生变化，尤其是在冬夏温差大的地方。因此，在电站设计过程中，必须根据当地最低/最高温度，计算出电压变化范围，参考逆变器最大功率跟踪电压范围，选择合适的组传数。

举例说明

根据**市恶劣天气影响，地表最低气温-13.8℃,最高气温37.2℃，方案设计中，电池组件的温度变化范围从-20℃～+65℃，组件标准工作条件下，开路电压37.5V，峰值电压31.4V，逆变器最大功率跟踪电压范围450V-820V，最高可承受电压900V。

那么，-20℃时(+表示上升，-表示降低)

电池组件的开路电压变化幅度为：

[(-20℃)-25℃]×(-0.35%/℃)×37.5V=+5.9V(峰值电压基础上增加5.9V)

最佳功率点电压变化幅度为：

[(-20℃)-25℃]×(-0.35%/℃)×31.4V=+4.945V

当+65℃时，

电池组件的开路电压变化幅度为：

(65℃-25℃)×(-0.35%/℃)×37.5V=-5.25V

最佳功率点电压变化幅度为：

(65℃-25℃)×(-0.35%/℃)×31.4V=-4.396V

因此，恶劣条件下，组件最低电压27V，最高开路电压43.4V，因此考虑温度变化后的每串太阳电池组件数的选择范围为：

Nvmt=450V÷(31.4V-4.396V)=16.6块

Nvoct=820V÷(31.4V+4.945V)=22.56块

Nmax=900V÷(37.5V+5.9V)=20.73块

通过计算当组件最低电压输出时，只要有17块组件串联即能满足逆变器最大功率跟踪下限电压输入条件;组件最高电压输出时，21块组件就达到逆变器最高电压输入限制;组件最大峰值电压输出时，组件22块串联满足逆变器最大功率跟踪上限电压输入。

根据上述计算，系统选择20块组件串联方式。