光伏组件是光伏电厂最重要的设备之一,成本占了并网系统50%以上,组件的技术参数包括两方面,一是产品的电气参数,关系到光伏系统设计。二是产品的结构和应用参数,关系到产品的安装和运输,下边以兴储世纪科技股份有限公司多晶硅光伏组件为例,解释光伏组件的关键参数。
1、功率
我们常说540Wp光伏组件。下表的“p”为peak的简写,代表其峰值功率为540W。所有的技术尺寸书中还会标明STC“标准测试条件”的。“0~+5”代表是正公差,540W的组件功率范围在540W到545W之间为合格品,右图为兴储世纪的单晶硅光伏组件技术尺寸书一部份。
只有在标准测试条件(辐照度为1000W/m2,电瓶气温25℃)时,逆变器调整直流电流抵达最大功率点电流,光伏组件的输出功率才是“标称功率”(540W),并输出最大功率点工作电压,辐照度、温度变化,逆变器偏离最大功率点电流,功率都会有变化。
2、效率
理论上,规格、标称功率相同的组件,效率肯定是相同的。光伏组件是由电瓶片组成,540W光伏组件一般由72片(6×12)电瓶片组成,规格为2.279米*1.134米,面积为2.584平方米,辐照度为1000W/m2时,组件上接收的功率为540W,效率为20.89%。
3、电压与气温系数
电流分开路电流和MPPT电流,气温系数分电流气温系数和功率气温系数。在进行串并联方案设计时,要用开路电流、工作电流、温度系数、当地极端气温进行最大开路电流和MPPT电流范围的估算,与逆变器进行匹配。
4、光伏方阵的电气设计
光伏电厂设计时,光伏组件是一个方阵,多个组件串并联以后,总功率是各组件之和,在配置逆变器时,要注意组串的电流、电流与逆变器的匹配:
(1)多个组件串联后的电流,是每块组件的的电流之和,组件串联的数目有两个原则,一是组串最高极限开路电流不超过逆变器的最高电流,如540W组件,开路电流是49.63V,开路电流气温系数是-0.27%/℃,假如在-15度,20块串联,最后的开路电流V=49.63[1+(-41-15)*(-0.0027)]*20,约为1142V,小于逆变器的最高限压,所以组件不能低于20块串联。二是组串工作电流在逆变器的额定工作电流左右,效率最高,三相220V逆变器,逆变器输入额定电流为330V,单相380V逆变器,逆变器输入额定电流为600V。所以单相系统中,540W每路组件数目15块时工作电流为615V,系统效率最佳。
(2)多个组件串联后的电压,取决于电压最少的那块组件,原则上同一个组串要使用同一种尺寸的组件。要选择逆变器时电流电压功率的公式,要注意逆变器最大输入电压要比组件的漏电电压要比大1.1倍以上,逆变器才运行安全。初期的组件,电压在8A左右,所以逆变器的输入电压通常在9-10A左右,2018年以后,组件新技术大爆发,各类技术如半片、叠瓦、拼片、双面、PERC、HJT、MWT等,可以相互叠加,导致组件电压急剧降低,目前新型650W+的双面组件,工作电压已超过20A。
A、分布式项目,500W以下的组件,电压在11A以下,用13A的逆变器完全满足要求;假如使用500W以上的组件,电压超过15A,可以把两个组串合为一个电流电压功率的公式,这样电压就达到26A,最多可以支持800W的组件,如用600W的组件,20串,可安装12kW。
B、工商业和小型地面电厂项目,假如使用600W以上的组件,电压超过17A,也可以把两个组串合为一个,如18块600W组件,总功率21.6kW。