1、光伏電站組件容量配比優化方案近年來，不同地區的光伏電站采用光伏組件容量與逆變器容量配比值大于1的設計的思路，以達到提高逆變器的運行效率、電站收益的目的。本文將基于某地的實測輻射值進行分析，并計算不同配比值情況 下的電站新增發電量與新增投資的關系，以確定合理的配比值。一、某地實測輻射數據分析本文采用某地某全年的實測輻射數據。選取其中的水平面總輻射、溫度數據進行計算分析。實測數據采樣時間為1min，共計525600組，數據完備率96.32%。完成缺失數據插補后，該地全年水平面總輻射 量為 6262.5MJ/m2。根據上述數據得岀如下：逐月、年代表日逐時、月代表日逐時的輻射量（值）分布圖。（其中：數

2、據已調整為真太陽時）：圖1該地區逐月總輻射量直方圖D D D DZ09U創30圖2該地區年代表日總輻射值分布圖iXXi_s-1; “-;狂12®£ S IE AB »24占日IE 1CZ0敢0 4 0 iz TC® £jE胃戟農日丁戶州董日150C.-rpjt-r-_.r£lif*0 4 g 12詢溯； 懂冃此廉日圖3該地區逐月代表日總輻射值分布圖根據上圖可得出如下結論:(1 )該地月總輻射量最大值發生在春、夏換季的5月；且全年逐月總輻射量較平均，有利于光伏電站平穩岀力；(2) 該地年代表日總輻射極大值差異較小，4個年代表日差異主要是

3、日照時長及當日天氣情況而引起 的日總輻射量的差異。(3) 該地5月至8月的正午(真太陽時)存在總輻射值超過1000W/m2 的情況發生，根據對數據的 分析。超過總輻射值超過 1200W/m2 在6月時有發生。(4) 該地10月至次年4月的空氣質量好，透明度高，日總輻射值變化較平穩。二、不同容量配置比值的計算本文將采用基于實測的輻射數據完成光伏電站全年逐時(分鐘)的發電功率計算。計算時根據如下步 驟分別進行計算：(1 )光伏組件容量與逆變器容量配比值選擇1、1.05、1.1、1.15、1.20分別計算全年逐時發電功率。(2) 考慮各光伏電站實際效率存在差異，光伏組件至逆變器直流母線的效率分別取8

4、0%、85%對步 驟(1)的各計算結果進行折算。(3) 考慮到逆變器具備的短時超發能力，分別計算超過逆變器標稱功率100%、105%、110%的能 量損失。(4) 根據步驟(1)(3)的計算結果，綜合計算因光伏組件超配增發的功率與不同效率值、逆變器 不同超發能力情況下而限電的最終增發的功率比值。(5 )光伏電站綜合單位投資分別取7.5元/W (其中組件價格取3.5元/W )、8元/W (其中組件價格取4元/W )進行光伏電站新增投資比例的計算；(6) 綜合步驟(4)、( 5)的計算結論，計算發電量與投資的比值，其結果如下：圖4不同條件下發電量因本文略去（ 1） （ 5）的計算結果，對圖 4 曲

5、線說明如下：（1）模型一：光伏組件至逆變器直流母線的效率取 條件下分別計算步驟（ 1）中的各值，結果為步驟（ 3 ） 布曲線；（2）模型二：光伏組件至逆變器直流母線的效率取 的上述各條件下計算結果；（3）模型三：光伏組件至逆變器直流母線的效率取 上述各條件下計算結果；（4）模型四：光伏組件至逆變器直流母線的效率取 的上述各條件下計算結果。三、結論及建議/ 投資分布曲線80%、投資8元/W （其中組件價格4元/W ）的 中逆變器的各超發能力條件下的發電量80%、投資7.5元/W （其中組件價格 3.5元/W）85%、投資8元/W （其中組件價格4元/W ）的85%、投資7.5元/W （其中組件價

6、格 3.5元/W）/ 投資分（ 1）建議光伏電站在前期設計中，應完成場址所在地的太陽能資源的實測工作，其將為電站的設備選 型及后期分析提供必要的基礎設計資料。本文分析結果僅適用于涉及場地的實測輻射數據，因各地的輻射 數據、能量分布情況存在差異（見本文的（一）部分），如分析其他地區，需采用文章中方法進行重新計 算、分析。（2）不建議該地光伏電站的組件與逆變器容量配比取1：1。從模型一二結果得：無論逆變器是否具備超發能力，最優容量配比均大于1。當超過逆變器標稱功率的 100、 105、 110時，其最優容量配比分別為 1.05、 1.1、 1.15。從模型三四結果可以看出：當超過逆變器標稱功率的1

7、00 %、105 %、110 %時，其最優容量配比分別為1 （即，此時再增加光伏組件容量，其收益將降低）、11.05、1.051.1。（ 3）光伏電站實際效率的高低直接影響最優容量配比。隨著電站效率的提高，最優配置比將減小。電 站將因減少光伏組件的投入而降低初投資，同時還可提高電站收益。（4）建議電站在設備選型時，應結合當地的太陽能資源合理選用具備短時超發能力的逆變器。針對該地，其逆變器選型應要求其具備 110 %的短時超發能力（其超發時間的要求可根據計算的逐時 發電功率進行統計分析）。在110 %的超發能力下，模型一二中的光伏電站采用的最優容量配置比取1.15，相應增加發電量為 11.53 %。（5）該地光伏電站最優容量配置比不宜大于 1.2。在模型一、二中： 當最優容量配置比大于 1.15 時， 發電量的增長將低于投資的增長；模型三、四中：當大于 1.1 時，亦出現上述情況。（ 6）光伏電站最優容量配置比是的影響因素包括：太陽能資源、電站效率、逆變器超發能力、電站綜合單價以及光伏組件單價等。（7）由于電站效率為設計取值，投產運行的光伏因施工圖設計的思路、設備選型、施工精度的管控、 調試的消缺等原因，將引起電站的效率的差異。如可以預見電站的實際效率低于設計值，上述結論中的取 值可適當加大；反之，應減小。（8）本文的分析未