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光伏容配比,全寿命周期度电成本的优化选择

发布时间:2021-03-02

关键词:能源、光伏

近日,国家能源局下发了《光伏发电系统效能规范(NB/T 10394-2020)》,受到光伏行业广泛关注。

由于《光伏电站设计规范(GB 50797-2012)》成文时间较早,行业形势发生了重大变化,“设计规范”中关于“容配比=1:1”的规定已经不适合当前情况。
而在新的“能效规范”中,根据项目所在地的辐照度、项目采取的技术路线、项目采用的组件类型,对容配比采取了新的规定,最高可达到1.8:1。

单面组件容配比典型地区算例结果

双面组件容配比典型地区算例结果

那么,什么是容配比,对光伏行业又有什么用呢?

电站容量包含两个定义:安装容量、额定容量。容配比,就是光伏系统的安装容量与额定容量之比。

既然容配比的作用这么大,是不是可以无限扩大容配比呢?其实不是这样的。以典型中部地区合肥为例,采用固定式+单面组件+集中式逆变器,可以发现容配比为1.6的情况下,光伏度电成本最低,故选择1.6为最优容配比。

 提出了光伏电站的容配比之后,有以下几点影响,也是光伏电站建设需要注意的问题:

一、提高容配比主要是为了提高逆变器和箱式变压器的设备利用率,降低光伏电站中逆变器、箱式变压器的工程造价。摊薄其他一些设施的投资成本从而降低造价,降低发电成本。但是“过高”的容配比会严重限制光伏电站的出力。如下图-1显示了功率曲线被“削顶”的情况。 

二、高容配比对电网是友好的,电网不“喜欢”任何会产生波动的分布式电源。高容配比可以让光伏电力输出更平滑,提高电网友好性。随着容配比的提高,光伏电站满载工作时间成倍的延长,同时也降低了电站输出功率(△P)随辐照度波动引起的对电网的冲击。

三、高容配比也对逆变器的元器件的寿命和整机的热管理提出了更为严苛的要求。高的容配比让逆变器很早就进入了满功率工作状态,正午时内部还需限发功率,逆变器的主要元器件经受着大电流的长时间考验,如果没有良好的、集中的、可靠的热管理。逆变器寿命会缩短,降低LOCE就无从谈起。

四、过高容配比并不一定真的能够让光伏电站的LOCE有实质性的降低,反而会带来比较大的发电量损失和很多不可预见的技术质量问题。因地制宜,个性化的计算分析做好光伏电站的容配比。
整体而言,此次放开容配比,适应了光伏平价时代的要求,对于提升组件需求、降低光伏电站度电成本、加速光伏平价上网具有重要意义。

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