从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异

从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异
从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异

市场上TOPCon组件 2382*1134尺寸,由于电池尺寸不同出现的66版型与72版型,版型设计差异导致组件的电压不同,前者电压较低,后者电压较高,在相同的功率档位下,电压的下降,意味着电流的升高。

从系统角度,电压影响组件串联数设计,也些许影响着逆变器的转换效率,而电流影响电缆截面选取及线损率的大小
根据组件开路电压、电压温度系数以及当下主流1500V系统电压大小,66版型通常比72版型可以多串联2-3块组件,使得在相同的直流容量下,节省了组串总数量,继而影响支架套数、电缆的长度等,带来BOS成本的节省。
某些山地复杂场景,有设计者注意到,使用固定支架,虽66版型多串联2-3块组件,因支架长度略有增加,可能带来施工的难度略有增加,因此局部区域可能采取与72版型相同的组件串联数设计,以更能适应地形的起伏变化

从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异

结合上述笔者提出的观点,66版型减少了组件串联数与72版型相同块数,由此带来组串电压的下降,可能影响到逆变器的运行效率及线损,进而带来发电量的变化
笔者以南方高海拔山地电站为例,通过模拟仿真进行评估,相关输入参数如下表所示。其中两种版型的系统直流容量、容配比均一致,66版型比72版型多串联2块组件。66版型支架长度更长,光伏电缆输出至组串逆变器的平均长度高于72版型,但由于组串数较少,使得逆变器出线至箱变的长度减少。66版型如采取26块一串,那么其子阵的工程量与72版型完全一致了,差异主要在与发电量。

从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异

经过PVsyst模拟可得,66版型-28块较72版型-26块,全年线损率增加了0.12%,而66版型-26块虽与72版型-26块的光伏电缆平均长度、交流出线平均长度一致,但因组串电压下降,使其线损率升高,较其增加了0.07%
从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异
72版型-26块组件的组串额定电压为1153V,66版型-28块组件的组串额定电压为1141V,66版型-26块组件的组串额定电压为1059V。组串逆变器直流侧电压下降,逆变器转换效率随之下降。如下图所示,66版型组件减少2块,反而使得组串逆变器转换效率降低了0.11%
从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异
下面两副图片分别提取了模拟仿真结果若干时段的数据,早晚光线变弱,组串电压下降幅度较大,效率差异不明显;其他时间段,28块1串的逆变器效率明显要好于26块串联。
从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异
从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异
在上述模拟仿真环境,已经将组件弱光及IAM参数保持一致,那么发电量的主要差异点来源于线损和逆变器转换效率变化,因此可对比出首年的发电小时数差异,如下图所示。
66版型-28块较72版型-26块单瓦发电量下降了2个小时,即-0.13%,而66版型-26块下降了3个小时,即-0.19%
从线损及逆变器角度看TOPCon 66版型与72版型的发电差异
因此,66版型-28块设计更改为26块设计,影响线损率、组串逆变器运行效率,结合逆变器效率曲线及模拟结果,首年单瓦发电性能略有下降
当然山地电站遇到局部地形复杂时,同一组串中不同朝向的组件所接收的辐照强度不同,因此组件串的输出电压较上述理论计算值是有所差异的,但因辐照计算过于复杂,暂未在本文分析范围中。

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