光伏逆变器超配



一文看懂组件超配

超配设计在光伏电站系统中扮演着关键角色，通过合理超配可以降低系统成本并提升发电量。这里将深入探讨超配的原因、意义及设计原则。

首先，超配的原因包括光照资源差异、损耗、逆变器效率等多个因素。光照资源的地区差异直接影响组件的功率输出，而损耗则包括组件侧的损耗和直流侧损耗。组件的实际功率通常低于峰值功率，需考虑当地的辐照情况、温度、安装方式、组件朝向及阵列失配等因素。逆变器的效率也影响着输出功率，特别是在输入电压不达标时，需要进行升压，导致效率损失。此外，逆变器的屏幕、LED灯、散热风机等也会消耗电能。

合理的容配比在考虑系统损耗的情况下应该为1.1:1左右。在实际应用中，逆变器应具备1.1倍长期过载输出能力。例如，固德威GW80k-MT额定输入80kW，最大输出88kW，接90kW组件时，超配1.125。在光照较差的地区，可接100kW。

超配设计的意义在于降低系统成本和提升发电量。通过主动超配策略，在特定年限内寻找平衡点，实现最低的LCOE（度电成本）。在系统发电收益增加的同时，需关注建设成本、运维成本、资产折旧等成本的增加。最优容配比应平衡这些成本与发电收益。

在超配设计中，需考虑逆变器的直流端超配能力。超配比例过高可能导致机器过温降载、内部元器件老化加速等问题，影响系统长期发电效益。因此，直流端的超配能力应在温升、老化及寿命测试基础上给出，确保不影响机器正常使用寿命。

总结而言，光伏电站的超配设计需考虑多种因素。超配策略包括直流侧、交流侧及交直流组合超配，以降低造价。具体项目设计应综合考虑光资源、地理条件、设备选型、系统损耗、工程造价、上网电价、限发情况等，通过技术经济比较确定最优容配比。组件超配比例应综合考虑发电量最大化、长期运营收益，并结合实际环境数据、组件衰减情况和逆变器性能，以避免运行后与期望值偏差过大。

光伏电站如何匹配逆变器才正确?

1. 在选择光伏电站的逆变器时，正确匹配是关键。电站设计容量为A(MW)时，可通过计算电池板扩容到B(MW)时的投资性价比来确定最佳容配比，即K=B/A。

2. 当逆变器负载超过其标称功率的100％、105％、110％时，最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。在电站设计时，应考虑这一最佳容配比。

3. 光伏电站的最优容量配置比还受到多种因素的影响，包括太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价和光伏组件单价等。

4. 用户和系统安装商在安装光伏电站时，如果能够考虑到这一容配比，将显著提高发电量。

5. 国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成呼吁对“光伏-逆变器容配比”进行调整。

6. 根据《GB50797-2012：光伏发电站设计规范》，逆变器的配置容量应与光伏方阵的安装容量相匹配，确保逆变器允许的最大直流输入功率不小于光伏方阵的实际最大直流输出功率。

7. 在国际上，光伏发电系统的交流容量通常定义为光伏系统额定输出或合同约定的最大功率，单位为MW。

8. 国内标准在光伏电站的功率比方面还处于发展阶段。光伏电站通常设计成高光伏-逆变器功率比以降低度电成本。

9. 适度提高光伏-逆变器容配比是光伏系统设计的重要技术创新，自2012年以来被光伏界普遍接受。例如，美国FirstSolar的光电站容配比通常选在1.4：1.0。

10. 基于平均神改化度电成本最低的原则，最优的光伏-逆变器容配比均大于1:1。因此，适当提升光伏组件容量（也称组件超配）有助于提升系统整体效益。

11. 目前，许多电站采用组件超配的方法来提高逆变器的运行效率和电站收益。

光伏发电系统容配比计算基本原则及最优容配比经济性分析

容配比是光伏电站组件标称功率与逆变器额定输出功率的比例，早期设计通常为1:1。然而，在光照不足或温度影响下，组件输出功率低于标称值，导致逆变器长期不满载运行，造成容量浪费。因此，适当提高容配比，即超配设计，已成为提升系统效率、降低度电成本和增加收益的有效策略。

本文通过理论分析和实际案例，阐述了容配比设计的重要性和影响因素。组件功率基于STC条件标定，但实际应用中，地区辐照度、系统损耗、灰尘遮挡等因素导致逆变器输入功率远小于组件标称功率。尤其在不同资源区，全年辐射量存在显著差异，对设计产生影响。系统损耗主要包括直流电缆、汇流箱等设备的损耗，以及灰尘遮挡引起的组件失配，平均损耗约为8%~13%。

在STC条件下，即使逆变器额定功率与组件标称功率相等，系统实际输出功率仅为额定功率的90%左右，未达到满载状态，降低了利用率和增加了损耗。此外，其他因素如电站投资、组件实际衰减、逆变器性能差异等也影响最优容配比设计。

最优容配比计算分为两类原则：补偿超配和主动超配。补偿超配以系统不会出现限功率为原则增大容配比，而主动超配以系统度电成本最低为原则，即使可能出现逆变器限功率情况。通过计算不同资源区的典型区域，考虑系统效率、初始投资、经济性分析，本文提供了理论和实际依据。

研究表明，不同资源区的最优容配比存在差异，II类资源区的容配比为1.2倍时，系统不会出现限功率，经济性最佳配置点为1.2至1.3倍；III类资源区的容配比低于1.4倍时，不会出现限功率，经济性最优容配比超过1.4倍。合理设计系统容配比，有利于提升光伏发电系统的经济性。

成功与失败的关键在于方法与原因的识别，成功并非偶然，而是由多个因素构成的完整过程。分享经验与知识是积极的生活态度，有助于促进个人与社会的进步。

80块200w光伏板需要配多大的逆变器

80块200W光伏板需要配15KW的逆变器。以下是具体分析：

光伏板总功率计算：

每块光伏板的功率为200W。80块光伏板的总功率为80 * 200W = 16000W。

逆变器选择：

考虑到逆变器通常允许一定程度的超配以提高系统效率，但超配幅度不宜过大以避免对逆变器造成损害。15KW的逆变器允许超配10%，即其最大可承受功率约为16.5KW。因此，16000W的光伏板总功率在15KW逆变器的可承受范围内。

品牌建议：

建议使用兆伏爱索品牌的逆变器，该品牌采用德国技术，在中国制造，质量有保障。

综上所述，为80块200W的光伏板配备15KW的逆变器是较为合适的选择。

户用光伏容配比设计解决方案

户用光伏容配比设计：寻求最佳平衡点

在光伏电站设计的精密布局中，光伏组件安装容量与逆变器额定容量的比例——容配比，犹如设计的灵魂。早期标准曾规定1:1的理想化配置，然而现实中的光照、温度波动，往往让组件功率无法达到其标称值，逆变器大多处于不满负荷状态，这无疑造成了资源的浪费。

2020年，国家发布的新标准打破了这一束缚，允许光伏电站的容配比提升至1.8:1，这一变化不仅将刺激国内光伏市场的需求，还能有效降低度电成本，推动光伏平价时代的快速来临。

让我们以山东分布式光伏为例，深入探讨这一设计变革。首先，我们来看组件超配的现状与影响因素：

组件超配：追求效率与经济性的双重考量

全球光伏电站普遍倾向于120%至140%的超配，原因包括光照强度的季节性变化、高温、尘埃遮挡，以及组件性能随时间衰减等。新技术和组件价格下降促使超配变得更具经济性，不仅能降低成本，还能提升项目抗风险能力，推动高功率组件的发展。

经济效益分析：发电量与成本的微妙平衡

以6kW的业主自投项目为例，采用隆基540W组件，平均每天发电20度，年发电量约7300度。考虑到组件和逆变器的选择，以及烟台市的光照资源，不同超配比例对系统效率、发电量、收益和成本产生显著影响。

通过PVsyst模拟，我们发现1.1倍的超配可以实现最高系统效率，但超配过大会增加线损，因此经济性最优点往往在1.5:1左右。具体到不同容量系统，例如8kW、10kW和15kW，经济性最佳的容配比分别为1.3、1.2和1.2。

总结：技术与经济的双重抉择

在烟台这样光照充足的地区，1.1倍的超配能够最大化组件利用率，但从投资回报的角度看，1.5:1的经济性最优。设计时，既要关注组件的高效利用，更要考虑成本效益的平衡。随着系统容量的增加和市场变化，最优容配比可能有所调整，这正是国家放开容配比限制的关键驱动力。

户用光伏的容配比设计，是一场技术与经济的双重较量，每个细节都关乎系统的效率、成本和投资回报。因此，设计师们必须精确权衡，找到那个微妙的平衡点，以实现光伏系统的最大潜力。

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