光伏组件和逆变器的基本分析

随着社会的进步，科技的发展，人们对能源的需求越来越大，而现有的能源有限，需要人们不断发展新能源，而光能就是一个不错的选择，人们开始大力发展太阳能发电。光伏组件容量和逆变器容量比，习惯称为容配比。合理的容配比设计，需要结合具体项目的情况综合考虑，主要影响因素包括辐照度、系统损耗、逆变器的效率、逆变器的寿命、逆变器的电压范围、组件安装角度等方面，由于逆变器只占系统成本 5％左右，在分布式光伏电站系统中，靠组件超配而减少逆变器数量或者功率，投资收益很少，还会带来别的问题，具体分析如下。

1、不同区域辐照度不同

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。即使在同一资源地区，不同地方的全年辐射量也有较大差异。例如，同是 I 类资源区的西藏噶尔和青海格尔木，噶尔的全年辐射量为 7998MJ／m2，比格尔木的 6815MJ／m2 高 17％。意味着相同的系统配置，即相同的容配比下，噶尔地区的发电量比格尔木高 17％。若要达到相同的发电量，可以通过改变容配比来实现。

2、系统损耗

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。直流侧损耗通常在 7－11％左右，逆变器损耗约 1－2％，总损耗约为 8－13％（此处所说的系统损耗不包括逆变器后面的变压器及线路损耗部分）。也就是说，在组件容量和逆变器容量相等的情况下，由于客观存在的各种损耗，逆变器实际输出最大容量只有逆变器额定容量的 90％左右，即使在光照最好的时候，逆变器也没有满载工作。

3、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、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。

5、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，总功率为 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。

审核编辑 黄昊宇

综上各种因素，系统功率在逆变器额定功率 40－60％之间，效率最高，寿命最长。为了把逆变器性能发挥最佳，根据光照条件不同，组件和逆变器有不同的配比。

在一类光照地区，平均日照时间超过 5 小时，发电时间按每天 10 小时计算，建议组件和逆变器按 1：1 配置，平均功率为 50％左右；在二类光照地区，平均日照时间 4 小时，发电时间按每天 9 小时计算，建议组件和逆变器按 1．1：1 配置，（4＊1．1）／9，平均功率为 49％左右；在三类平均日照时间 3．5 小时的光照地区，发电时间按每天 8．5 小时计算，建议组件和逆变器按 1．2：1 配置，（3．5＊1．2）／8．5，平均功率为 49．4％左右。在三类平均日照时间低于 3 小时的光照地区，发电时间按每天 8 小时计算，建议组件和逆变器按 1．3：1 配置，（3＊1．3）／8，平均功率为 48．75％左右。

山地电站朝向各异，分布式光伏屋面情况的复杂性、朝向各异，因此有光伏组件不朝南，彩钢瓦屋顶倾斜角度不是最佳倾角的情况。逆变器的配置可以根据具体情况灵活处理。太阳能虽然可以产生很大能量，但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转，这就需要我们保护能源，从自己做起，从身边的点滴做起，节约能源，是我们人类每一个人应尽的责任。