功率优化器在户用光伏发电系统中的应用

2018-1-11

随着国家利好政策的不断出台，从2016年开始，分布式光伏进入快速发展期，普通老百姓都可以在自家屋顶建电站，并享有政策补贴。由于居民的屋顶条件情况不尽相同，因此每个项目都需要进行现场勘测，然后进行定制化的设计和施工，以达到理想的发电量收益。

　　在光伏政策补贴好的地区，如浙江争抢屋顶资源已呈白热化趋势，在未来2-3年，一个朝向的优质屋顶资源将会很稀缺，有阴影多朝向的屋顶也会成为安装光伏的对象，为了满足客户对光伏安装容量的需求，很难保证组件不失配，而组件失配造成的木桶效应将不同程度的影响光伏电站的发电量。在有阴影的地方配上功率优化器，将是减少发电量损失的一个重要手段。

　　一、功率优化器的作用

目前解决组件失配的方案之一为使用功率优化器，功率优化器是一种直流输入、直流输出的组件级别电力电子设备，通过和光伏组件的串接，采取预测电流与电压技术保障了组件始终处于最优工作状态，按照降压拓扑的工作原理，用以解决光伏电站由于阴影遮挡、朝向不一致或组件电气规格差异对发电量的影响，实现组件的最大功率输出，提升系统发电量。

　　二、功率优化器在户用系统中的作用

传统户用光伏系统组串设计方案，当某一串组件的其中一块组件受到阴影遮挡时，可以理解为辐照度的减少，即组件工作电压不变，工作电流降低。

如图1所示，12块275组件组成的单相3KW光伏系统，假设未被遮挡情况的组件工作电压是31V,工作电流为7.5A，其中被遮挡的组件电压是30V,工作电流为5A。

1、没有安装功率优化器，根据串联电路电流一致计算组串总功率是12*30*5=1800W。

2、安装一个功率优化器后，被遮挡组件电压降至21V，组串总功率是：(30*11+21)*7=2457W。

挽回发电量损失：2457W-1800W=657W。

总结：

没有优化器的情况下，任何阴影都会影响到整串的发电量，有选择性的在受阴影遮挡的组件安装优化器将极大提高整串的发电量。

优化器会提高系统成本，本身也有一定的损耗，因些在没有阴影遮挡的组件不必安装。

　　图1