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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

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

容配比计算基本原则

容配比是指光伏电站中组件标称功率与逆变器额定输出功率的比例。容配比的计算基本原则主要分为两类：

补偿超配：以系统不会出现限功率为原则增大系统容配比。这种原则主要是为了确保在光照条件不足或系统存在损耗的情况下，逆变器仍然能够接收到足够的功率输入，从而避免逆变器容量的浪费。

主动超配：以系统度电成本（LCOE）最低为原则增大系统容配比。这种原则是在考虑到系统投资、运维成本以及发电量等多个因素的基础上，通过优化容配比来降低系统的度电成本，从而提高电站的经济效益。需要注意的是，这种原则下系统可能会出现逆变器限功率的情况，即逆变器无法完全接收组件输出的所有功率，但综合投资与产出，系统的度电成本仍然会达到最低。

最优容配比经济性分析

最优容配比的确定需要综合考虑多个因素，包括地区辐照度、系统损耗、电站投资造价、上网电价、组件实际衰减情况、逆变器的性能差异以及系统设计等。以下是对最优容配比经济性分析的详细阐述：

地区辐照度：我国太阳能资源地区可分为4类，不同区域辐照度差异较大。在辐照度较高的地区，可以适当提高容配比，以充分利用丰富的太阳能资源；而在辐照度较低的地区，则需要谨慎考虑容配比的选择，以避免逆变器长期不能满载运行造成的容量浪费。

系统损耗：光伏组件输出经过直流电缆、汇流箱等设备到达逆变器的过程中，会存在各种损耗。这些损耗会导致实际传输到逆变器的直流功率远小于组件额定功率。因此，在计算最优容配比时，需要充分考虑这些损耗因素，以确保逆变器能够接收到足够的功率输入。

电站投资造价与上网电价：电站的投资造价和上网电价是影响最优容配比的重要因素。在投资造价较低、上网电价较高的地区，可以适当提高容配比以获取更多的发电量；而在投资造价较高、上网电价较低的地区，则需要谨慎考虑容配比的选择，以避免过度投资导致的经济效益下降。

组件实际衰减情况与逆变器性能差异：组件的实际衰减情况和逆变器的性能差异也会对最优容配比的选择产生影响。在组件衰减较快或逆变器性能较差的情况下，需要适当提高容配比以确保系统的稳定运行和发电量；而在组件衰减较慢或逆变器性能较好的情况下，则可以适当降低容配比以降低系统成本。

系统设计：系统设计也是影响最优容配比的重要因素之一。合理的系统设计可以充分利用太阳能资源、降低系统损耗并提高系统的整体效率。因此，在计算最优容配比时，需要充分考虑系统设计因素，以确保系统的稳定性和经济性。

通过理论分析并结合实际应用案例数据，可以得出以下结论：

在II类光资源区域（如大同、包头等地），容配比配置为1.2倍时，系统基本不会出现限功率情况；而当容配比为1.2~1.3时，系统的度电成本最低、经济性最佳。在III类资源区域（如济宁、两淮等地），容配比低于1.4倍时，系统不会出现限功率情况；而当容配比超过1.4时，系统的度电成本最低、经济性最佳。

因此，合理设计系统容配比对于提升光伏发电系统的经济性具有重要意义。在实际应用中，需要根据当地的具体情况（如太阳能资源条件、地区温度、电价水平等）进行计算和优化，以确保系统的稳定性和经济性。

以上展示了系统效率损失的不同环节以及不同容配比条件下系统的限功率情况，有助于更直观地理解容配比计算和经济性分析的过程。

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逆变器是一种常用设备，只要是属于常用型号，一般在电气维修点以及几乎所有的电子市场都会有售的，而且只要是技术还可以的电气维修店都是可以维修的，电子市场就更可以维修了。如果是非常用型号或者功率很大的情况下就只能去电子市场或者网上定制了。逆变器是把直流电能转换为交流电能（一般情况下为220V,50Hz的正弦波）的设备。它与整流器的作用相反，整流器是将交流电能转换为直流电能。逆变器由逆变桥、控制单元和滤波电路组成。广泛应用于空调、电动工具、电脑、电视、洗衣机、冰箱，、按摩器等电器中。

逆变器在选择和使用时必须注意以下几点：

1）直流电压一定要匹配；

每台逆变器都有标称电压，如12V，24V等，

要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12V逆变器必须选择12V蓄电池。

2）逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率；

尤其是一些启动能量需求较大的设备，如电机、空调等，需要额外留有功率裕量。

3）正负极必须接线正确

逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极（+），黑色为负极（—），蓄电池上也同样标有正负极，红色为正极（+），黑色为负极（—），连接时必须正接正（红接红），负接负（黑接黑）。连接线线径必须足够粗，并且应尽可能减少连接线的长度。

4）充电过程与逆变过程不能同时进行，以避免损坏设备，造成故障。

5）逆变器外壳应正确接地，以避免因漏电造成人身伤害。

6）为避免电击伤害，严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。

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