本文從系統角度出發(fā)，結合光伏系統的“心臟”——光伏逆變器，闡述提高系統收益的優(yōu)化設計需特別關(guān)注的兩大因素，希望能給關(guān)注分布式光伏發(fā)電的人群提供一些參考。然而，對于系統優(yōu)化設計的考量也是非常重要的，期待后續再跟大家分享關(guān)于系統優(yōu)化的設計考量。
組件側優(yōu)化設計考量
組件串優(yōu)化設計
組件串并聯(lián)的設計要緊密結合逆變器直流側規格考慮，以盡量提高組串長(cháng)度為原則。提高組串長(cháng)度有以下好處：
1、組串越長(cháng)，直流輸入電壓越高，逆變器轉換效率更高且可工作在最佳電壓區間。
2、組串越長(cháng)，直流輸入電壓越高，逆變器越早啟動(dòng)、越晚關(guān)機，發(fā)電時(shí)間更長(cháng)以及發(fā)電量更多。
某15kW逆變器技術(shù)參數如下：
如果以極端最低溫-10℃、極端最高溫40℃、265W多晶組件、開(kāi)路電壓Voc=38.05V、工作電壓Vpm=31.02V以及開(kāi)路電壓溫度系數-0.31%為例，根據上述公式可以得出組串長(cháng)度范圍為：18-23塊/串。在此設計時(shí)，建議盡量提高單組串的串聯(lián)數量，越接近允許范圍的上限（23塊）越好，這樣不僅可以獲得更高的發(fā)電量，還可以降低直流線(xiàn)纜成本和減少線(xiàn)損。
組件安裝方向優(yōu)化
組件的安裝方向有橫向和豎向兩種，很多客戶(hù)在剛開(kāi)始安裝光伏系統時(shí)都會(huì )考慮究竟采用哪種安裝方式最為適合。
組件完全平鋪的應用，橫向和豎向安裝區別不大，用戶(hù)可根據實(shí)際屋頂形狀決定即可。但對于帶傾斜角安裝的組件而言，橫向和豎向安裝大有區別。
1、豎向安裝
優(yōu)點(diǎn)：安裝方便，且支架用鋼量較橫向的少，有利于減低成本。
缺點(diǎn)：基于組件內部旁路二極管的旁路作用，早晚組件被部分遮擋時(shí)，整塊組件均無(wú)法正常發(fā)電，發(fā)電量損失大。
2、橫向安裝
優(yōu)點(diǎn)：早晚組件被部分遮擋時(shí)，其余沒(méi)有被遮擋部分仍可正常發(fā)電，發(fā)電量損失小。
缺點(diǎn)：安裝速度慢，支架用鋼量較豎向多，投資增加。組件底部灰塵堆積量大，影響發(fā)電量且增加清洗工作量。
綜上所述，在充分考慮遮擋的情況下，建議采用豎向布置的方式，有利于減少投資，獲得更好的經(jīng)濟效益。
逆變器應用優(yōu)化設計考量
使用環(huán)境
逆變器的使用環(huán)境至關(guān)重要，直接影響到逆變器的使用壽命及發(fā)電輸出。盡管組串逆變器的防護等級為IP65，可以安裝在室外使用。為了發(fā)揮逆變器效能的最大化，建議盡量選擇合適的安裝位置，例如安裝在組件下方支架上、屋檐下、外墻面上（建議頂部加裝遮陽(yáng)蓋板）等。避免安裝在不通風(fēng)的樓梯間、閣樓、集裝箱內等，或是戶(hù)外陽(yáng)光直射的地方。
交流接線(xiàn)
交流輸出線(xiàn)纜除了嚴格按照使用手冊選擇合適的線(xiàn)徑外，逆變器輸出到配電柜并網(wǎng)點(diǎn)的交流線(xiàn)纜長(cháng)度應盡量的短，避免逆變器輸出電壓被線(xiàn)纜電壓提升，導致過(guò)壓脫網(wǎng)。同時(shí)過(guò)長(cháng)的輸出線(xiàn)纜還會(huì )增加線(xiàn)纜損耗和線(xiàn)纜投資。
逆變器并聯(lián)數量
逆變器輸出不宜并聯(lián)過(guò)多的數量，且在同一個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)內最好有一定的負載使用量，否則過(guò)多的逆變器并聯(lián)在一個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)上，很容易造成諧波干擾導致系統不穩定，影響機器正常運行。
在實(shí)際應用中，建議盡量把逆變器分散在多個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)接入（即多點(diǎn)分散接入），避免把所有逆變器通過(guò)多級匯流后接入一個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)。
光伏系統設計如何實(shí)現效益最大化，在上述列舉了組件側優(yōu)化設計和逆變器應用優(yōu)化設計的兩大系統設計來(lái)進(jìn)行分析考量，對光伏系統的設計最優(yōu)起著(zhù)一定的參考作用。
