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如何最大限度發揮雙面組件的優勢?

發布日期:2019/5/27


       眾所周知,雙面組件能有效提升發電量、降低系統LCOE,相比傳統單面組件具有不可比擬的優勢。據國際光伏技術發展藍圖(ITRPV)預測,未來十年雙面組件在組件市場的份額呈逐年增長趨勢,2019年占10%,2028年將超35%。但是雙面組件系統方案設計需考慮的影響因素很多,系統設計的復雜性成為雙面組件大規模應用的最大障礙。





影響雙面組件發電量的直流側因素很多
導致系統設計非常復雜



       如上圖所示,組串朝向、傾角、安裝高度、反射背景、陰影遮擋等現場差異性,導致雙面組件在不同項目甚至是不同時刻的實際輸出功率差異很大,這就要求設計人員不能一刀切地照搬常規組件的串并聯和逆變器的配置,而應該根據具體項目來精細設計,并需要更專業的雙面組件設計工具,尤其是智能設計工具來輔助。

       雙面組件系統設計工具的前提是發電量評估。NREL、美國圣地亞國家實驗室以及德國Fraunhofer ISE的研究人員著重研究了Ray-tracing和View-factor兩個模型,較為準確地描述雙面組件背面的增益。然而這兩個模型基于3D建模,算法復雜,運算耗時,無法滿足工程應用的實際需求。

       華為在這兩個模型的基礎上進行了簡化和優化,抓住散射光和反射光這兩大主要矛盾,建立了適用于大型地面電站的更優化的2D物理模型,融合全場景、自適應、自學習的智能算法,可在計算速度和設計細節之間找到平衡點,精準輸出最優設計方案,較常規設計方案發電量提升3%以上,是當前業內領先的涵蓋直流側和交流側的雙面組件電站設計工具,其精準性在眾多案例中得到驗證。





       如印度某光伏項目,該項目位于印度Rajasthan邦沙漠地區,幾乎終年無降水、植被稀少?;誄9娣槳干杓頻木?,客戶認為雙面組件的發電量增益僅為5%左右?;際踝醫岷舷钅殼榭齠哉宸槳干杓平辛擻嘔?,包括支架和組件的排布、線纜布局等,從400多個方案中選出傾角、間距、離地高度在某個特定值的最佳LCOE方案,相比常規方案可有效提升發電量16.5%以上,達到最優LCOE 0.1897元/kWh。該結果得到了客戶的一致認可。




綜合各項因素約有400多個可選方案
圖中紅點為最佳LCOE方案



       除了從整體解決方案角度進行優化外,逆變器也是雙面組件光伏系統優化中最重要的核心設備。由于雙面組件電流較大,熔絲處于小電流過載時的熔斷時間將變得很長,熔絲在這種“將斷未斷”的情況下,大大增加了發生火災的幾率,因此,雙面組件系統設計不推薦使用熔絲。




SUN2000-175KTL-H0



       而雙面組件背面輻照不均勻,導致組件最終輸出總體功率不同,通常雙面組件系統失配是常規組件的3倍以上,這就要求逆變器的MPPT顆粒度更細,并在系統設計和組串接入逆變器時盡量避免不一致造成的失配損失。

       華為1500V智能組串式逆變器采用無熔絲設計,其多路MPPT技術有效降低組串失配,可將發電量提升2%以上,與傳統集中式逆變器相比,組串式逆變器可使發電量提高4.5%,無疑是匹配雙面組件的最佳選擇。據了解,華為將在6月4-6日國際太陽能光伏與智慧能源展(SNEC)重磅發布SUN2000-175KTL-H0和智能光伏6.0解決方案,搭載華為專利的多峰算法,可在200毫秒內實現最高功率峰值跟蹤,9路MPPT可顯著降低組串失配。






       華為致力于在AI、物聯網、云計算與華為智能光伏相融合中發揮主導作用,將最先進的技術帶給客戶。據全球權威咨詢公司IHS Markit最新報告披露,華為2015年至2018年間連續四年全球逆變器出貨量穩居第一?;喚黿鍪悄姹淦鞴┯ι?,更是客戶專屬的整體系統解決方案顧問?;悄芄夥淖噬鈄以謐榧?、箱變、電纜、配電、逆變器等方面具有豐富經驗,可以從整體系統出發,優化解決方案并提供專業的設計增值服務,幫助客戶做出收益最大化的最優方案。


來源:華為智能光伏

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