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光伏电站中光伏组件串联数的优化设计

2021-04-01杨旭,易坤,左超

太阳能 2021年3期

杨 旭,易 坤,左 超

(中国电建集团贵州工程有限公司,贵阳 550003)

0 引言

随着国家促进新能源发展政策的进一步加强,以及国际上光伏行业竞争的日益激烈,对光伏电站的设计及其所采用设备的要求越来越高。光伏电站若要降低度电成本(LCOE),一方面需要降低前端发电设备的造价,如降低光伏组件及逆变器的成本,以此推动光伏行业的发展已势在必行,但同时这一降本空间将越来越小;另一方面,需要对光伏电站的设计方案进行深度优化,从光伏电站设计的精细化、定制化出发来降低光伏电站的度电成本。此前,一个标准化设计方案用于多个光伏电站的方式已经不能满足当前光伏行业发展的需求。

在同等情况下,光伏电站中合理且更高的光伏组件串联数可以节约电缆用量、支架用量及逆变器数量,同时还能够降低线损,提高光伏电站的整体发电效率。目前在光伏电站设计中,光伏组件串联数的计算广泛采用GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》[1]或IEC 62548-2016《Photovoltaic(PV) arrays——Design requirements》[2]中的计算方式,即假定在极端环境低温的情况下对光伏组串的开路电压、最大功率点电压等进行计算,进而确定光伏电站的光伏组件串联数。陈智[3]、周长友等[4]从技术经济性的角度给出了在国内部分城市建设光伏电站时推荐的光伏组件串联数。国内外学者[5-8]对于光伏组件的开路电压、最大功率点电压,以及光伏组件串、并联电阻等的计算也都提出了很多方法。另外,邢广成等[9]根据太阳电池的工作原理,建立了以太阳电池为基础的等效数学模型,从而能够近似得到光伏阵列在某太阳辐照度和环境温度条件下的输出特性。……

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