深度分析组件和逆变器的配比

在逆变器的技术参数中，有一个最大允许接入功率，大部分厂家都是标称为额定功率的1.1倍到1.2倍，但有些厂家为了显示自己的超配能力，标称为额定功率的1.4倍，有的甚至到1.7倍。而用户根据这个技术参数去设计系统，结果在天气好的时候，如下图所示的逆变器限额运行，给用户造成发电量损失。由于逆变器只占光伏系统成本5%左右，靠组件超配而减少逆变器投资，不仅不划算，还会带来别的问题。要综合考虑光照条件因素，安装场地因素，组件因素和逆变器因素等等，科学设计，具体问题具体分析。



一、光照条件因素

1. 1 区域辐照度

根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准，将我国太阳能资源地区分为四类，不同区域辐照度差异较大。太阳高度角越大，穿越大气的路径就越短，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强。在太阳能资源好的地区，由于晴天云少，空气质量好，大气透明度高，太阳到达组件表面的辐射要比资源差的地区要高很多。

1.2 安装海拔高度

海拔越高空气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强。例如，青藏高原是我国太阳辐射最强的地区。而空气越稀薄的地方，逆变器散热就越差，海拔超过一定的高度，逆变器就要降额运行，此消彼长，在高海的地方，逆变器一般要考虑少配组件。

二、安装场地因素

2.1 直流侧系统效率

光伏系统中，能量从太阳辐射到光伏组件，经过直流电缆、汇流箱、直流配电到达逆变器，当中各个环节都有损耗。不同的安装方式，直流侧损耗大不一样。集中式地面电站，由于前面直流电缆较长，加上汇流箱，直流配电柜和防反二极管，直流开关等设备和器件，直流侧系统效率通常为90%左右 。而分布式光伏系统，由于组件直流接入逆变器，没有别的配件，如果逆变器就近安装，直流电缆可以很短，直流侧系统效率可以做到98%。

2.2 逆变器散热条件

逆变器一般要安装在通风好，避免阳光直射的地方，这样有利于散热。如果由于场地限制，逆变器不得不安装在封闭不利于散热的地方，就要考虑逆变器的降额问题，要少配组件。

2.3 电网电压变化

逆变器的额度输出功率是在额定输出电压时的最大功率，并不是一成不变的，如果在用电高峰期，电网电压会下降，这时逆变器就达不到额定功率，如某HW公司33KTL逆变器，最大输出电流是48A，标称额定功率是33kW，这是额定输出电压400V的功率，48A*400V*1.732=33.kW，如果电网电压降到360V，则逆变器输出功率48A*360V*1.732=30.kW。

三、组件因素

3.1 功率正公差

为了满足光伏组件衰减25年不超过20%，很多组件厂对刚出厂的组件都有0-5%的正公差，如265W的组件，刚出厂的实际功率可能有275W。

3.2 负温度系数

组件的功率温度系统约-0.41%/℃，组件温度下降，组件的功率会升高。一块250W的组件，在不考虑设备损耗的情况下，在我国阳光最好的地区，如宁夏北部、甘肃北部、新疆南部等地区，有可能最大输出功率能到300W。

3.3 双面组件

双面组件不仅可以接收正面阳光的辐射功率，背面还可以接收阳光反射辐射功率，不同物体，在不同的光谱波段对阳光的反射率不同。雪地、湿地、小麦、沙漠，不同的地物在同一波段其反射率不同，同一地物在不同波段反射率也不同。

四、逆变器因素

4.1 逆变器效率

逆变器的效率并不是恒值，有功率开关器件损耗和磁性损耗，在低功率时，效率比较低，在40%到60%功率时，效率最高，超过60%时，效率逐渐降低。因此，要把光伏功率的总功率控制在逆变器功率的40%到60%之间，获得最佳效率。

4.2 逆变器的寿命

光伏逆变器是电子产品，其可靠性和逆变器运行温度有很大关系，其中电容、风扇、继电器等元器件温度提高10℃，失效率可会提高50%以上。而运行温度又和功率相关，据统计，逆变器长期工作在功率80-100%比功率40-60%，寿命要低20%左右。

4.3 逆变器的最佳工作电压范围

工作电压在逆变器的额定工作电压左右，效率最高，单相220V逆变器，逆变器输入额定电压为360V，三相380V逆变器，逆变器输入额定电压为650V。如3kW逆变器，配260W组件，工作电压30.5V，配12块工作电压366V，功率为3.12kW为最佳。30KW逆变器配260W组件，接126块组件，每一路21串，电压为640.5V，总功率为32.76kW为最佳。

4.4 逆变器的输出功率和超载能力

不同品牌同一个功率段的逆变器，输出功率也是不一样的，如某公司40KTL逆变器，额定输出功率只有36kW，不但没有超载能力，反而还要降载到90%，而古瑞瓦特40kW的逆变器，输出最大功率在功率因素为1的情况下可以达到44.4kW,可以超载1.1倍，所以同样大小的逆变器，古瑞瓦特的40kW逆变器要比某公司40KTL逆变器要多配20%的组件。
综上各种因素，逆变器和组件的配比确实不是简单的事，要综合考虑各种因素，打一个比方，组件好比是贵重货物，逆变器则是一匹马，听取资深老司机的意见，宁愿大马拉小车，也不要小马拉大车。具体建议可以参考前一篇文章《光伏组件参数解读和逆变器配比》。