极限温度对光伏组件串联个数影响分析
发布时间:2015-09-16     来源: 计鹏新能源 焦姣
本文摘要:我们都知道,光伏组件串联个数应保证满足逆变器的直流MPPT电压和最大直流允许电压的要求。目前,较常用的集中式逆变器型号为500kW,其MPPT电压跟踪范围为500~850V,最大开路电压均为1000V。
 
  随着技术进步及光伏电站的推广普及,光伏电站系统设计方案日趋成熟。目前我们广泛采用的系统设计方案中,60片组件在南方地区24个一串,北方地区22个一串,72片组件南方20个一串,北方地区18个一串,但我国幅员广阔,不同地区气候温度差异较大,本次笔者从温度因素讨论其对光伏组件串联个数的影响。
 
  我们都知道,光伏组件串联个数应保证满足逆变器的直流MPPT电压和最大直流允许电压的要求。目前,较常用的集中式逆变器型号为500kW,其MPPT电压跟踪范围为500~850V,最大开路电压均为1000V。
 
  下面,我们就以某厂家60片260W、280W和72片305W和325W光伏组件,根据GB50797-2012《光伏发电站设计规范》中计算公式对光伏组件串联数量进行计算,公式如下:
 

 

  式中:


 
  笔者挑选了我国由南至北温度差异较大的10个代表性地区,根据上面的公式计算出以下结果。
 
  表:10个不同地区组串个数
 
 
  由上表得出结论如下:
 
  60片260W组件极端最低气温在-40℃以下可以串联22个,-40℃~-7.5℃可以串联23个,-7.5℃以上可以串联24个。
 
  60片280W组件极端最低气温-27.5℃以下可以串联21个,-27.5℃~-12℃可以串联22个,-12℃~2.7℃可以串联23个,2.7℃以上可以串联24个。
 
  72片305W组件极端低温在-22℃以下可以串联18个,-22℃~-4.5℃可以串联19个,-4.5℃以上可以串联20个。
 
  72片325W组件极端低温在-32.5℃以下串联17个,-32.5℃~-13℃可以串联18个,-13℃以上可以串联19个。
 
  在满足MPPT跟踪电压及最大开路电压的前提下,串联数量越多当然是越经济。
 
  但上面的计算其实也存在一定的问题,温度参数通常获取的是电站所在地区气象站多年观测数据,一方面,气象站一般位于城区,大型光伏电站则多位于野外,甚至山区,城区的温度由于热岛效应要高于野外3~4℃,若电站位于山区,海拔每抬升1000m,温度还要下降6.5℃。也就是站址处的极端气温要低于气象站观测数据;
 
  另一方面,计算公式中的温度是“光伏组件工作条件下的极限温度”,而一天之内的最低气温出现在日出前4时~8时,随季节不同变化,而这段时间光伏组件是不工作的,若不考虑气象站与光伏站址的差异性,光伏组件工作条件时的极限低温要略高于气象站的全天极限低温。
 
  因此,本文的计算可以提供给大家理论数据的参考,但根据具体的项目情况可能会略有差异。
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