隨著光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,人們對系統(tǒng)發(fā)電量及成本的關(guān)注日益加大。各類光伏技術(shù)被逐漸應(yīng)用,其中雙面組件首當其沖,成為了近兩年光伏產(chǎn)業(yè)的關(guān)注熱點。
什么是雙面組件?
雙面光伏電池是一種正面和反面都可以接受光照而產(chǎn)生電流、電壓的器件。除了正面接收太陽輻射外,雙面組件背面也可以接收來自空氣中的散射光、地面的反射光以及每天早晚來自背面的太陽直射光,相比單面電池組件,其總發(fā)電量可以得到大幅度的增益。
影響雙面組件系統(tǒng)發(fā)電量的因素
對于雙面組件來說,影響發(fā)電量的因素主要包括了:組件正、反面的功率,組件的高度以及方位角、場景反射率、支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計、使用的逆變器等因素。以上這些因素決定了組件雙面接收的光照強度、受到的陰影遮擋、功率輸出等。
對于不同的地面場景來說,不同的反射率將導(dǎo)致組件背面接受的光照的強度不同,合理選擇組件地面場景將會有效提升系統(tǒng)的發(fā)電量。換言之,我們需要盡可能保證同一組串,同一MPPT的不同組串地表反射率盡可能相近,否則會造成電壓、電流失配損失。
在雙面組件的系統(tǒng)中,組件背面也可能會存在遮擋現(xiàn)象,這就要求在系統(tǒng)設(shè)計及施工過程中需要注意支架、壓塊、光伏線纜不能遮擋組件的背面。與正面遮擋效應(yīng)相似,背面遮擋不僅會影響被遮擋組件,由于失配損失,整個組串的發(fā)電量都會受到影響。
為了減少由于各種因素對于雙面組件系統(tǒng)中帶來的失配問題,業(yè)界也展開了激烈的討論。但是在目前階段,只有組件級電力電子方案可以實現(xiàn)徹底真正解決串聯(lián)失配的問題,其中包括了微型逆變器解決方案與功率優(yōu)化器解決方案。
MPPT是光伏系統(tǒng)核心設(shè)備光伏逆變器的主要功能之一,通過不斷調(diào)整逆變器自身的等效電阻值,影響所跟蹤的組件的電壓電流值,尋找并保持系統(tǒng)工作在P-V特性曲線的最高功率點。
組件P-V特性曲線
微型逆變器解決方案
在昱能微型逆變器系統(tǒng)中, 每臺逆變器都具有獨立的MPPT功能,可將每塊組件的輸出優(yōu)化在最大功率點附近。面對雙面組件系統(tǒng)中常存在的組件失配問題,微逆的使用可以大大削弱短板效應(yīng),減少發(fā)電量的損失!
微型逆變器光伏系統(tǒng)
功率優(yōu)化器解決方案
功率優(yōu)化器是一種直流輸入、直流輸出的組件級別電力電子設(shè)備。優(yōu)化器可根據(jù)串聯(lián)電路需要,將低電流轉(zhuǎn)化為高電流,最后將各功率優(yōu)化器的輸出端串聯(lián)并接入?yún)R流箱或逆變器。
在加裝了功率優(yōu)化器的系統(tǒng)中,優(yōu)化器具有獨立MPPT跟蹤功能,可以使每塊組件獨立工作在最大的輸出功率點附近,輕松應(yīng)對雙面組件系統(tǒng)中存在的失配問題。
昱能功率優(yōu)化器可監(jiān)控并優(yōu)化每塊光伏電池板的電能,即使陣列中任意一塊電池板出現(xiàn)失配問題時,其他電池板仍然能輸出最大功率,因而能夠補償因失配問題而產(chǎn)生的發(fā)電量損失。
綜上所述,組件級電力電子技術(shù)的應(yīng)用,可以有效削弱由于組件失配帶來的發(fā)電量損失,使雙面組件充分發(fā)揮其多發(fā)電的優(yōu)勢,提升系統(tǒng)的綜合收益。