光伏电站组件容量配比优化方案
光伏超配最佳比例
光伏超配最佳比例
光伏超配的最佳比例取决于多种因素，包括系统设计、光照条件、组件铺设的倾斜角度等。
根据应用研究，为了使系统平均化度电成本最低，各种情况下的最优容配比都大于1:1。
一般来说，在光伏电站设计时，如果逆变器的容量与组件发电量保持1:1适配，逆变器可能会长期处于非满载运行的状态，降低逆变器的利用率，从而造成发电收益的损失。
因此，在选择逆变器的功率时，组件与逆变器的容配比范围应该在1.1-1.3之间。
此外，可以通过计算来确定最佳容配比。
假若初始电站设计容量为A（MW），通过计算当电站电池板扩容到B（MW）时，电站的全局投资性价比为最优，此时该电站的最佳容配比为：K=B/A。
当超过逆变器标称功率的100％、105％、110％时，其最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。
请注意，具体的最佳容配比应基于系统的具体情况来确定。
在设计光伏系统时，需要综合考虑多种因素，并进行详细计算和评估，以确定最佳的超配比例。
独立光伏系统光储容量优化配置方法
摘要：独立光伏系统光储容量对光伏系统的供电能力具有重要影响，光伏发电系统的运行过程中，会产生光储容量的变化，当前光储容量配置方法大多考虑并网风电场及微网系统，忽视了离网型微电网储能系统的光储容量配置，而离网型微网光储容量配置与负荷缺电率相关，能源利用率较低。本文根据负荷缺电率及能量溢出比作为衡量光伏系光储容量配置的标准，分析分别采用阀控铅酸电池、锂离子电池以及全钒液流电池对光伏系统光储容量进行配置的效果。
二、光伏发电系统光储容量配置
（一）光储容量配置
在光伏发电系统独立运行模式中，光伏系统光储容量配置作用在于维持储能系统的能量平衡，提高光伏组件的能源有效利用率。由于光伏系统负荷缺电率、能量溢出比与光伏系统储能系统具有密不可分的联系，因此需要合理配置光伏系统光储容量配置，达到提升光伏系统供电稳定性及经济效益的目的。下面介绍光储容量的功率及能量配置办法。
关键词：独立光伏系统；光储容量；优化配置
随着全球经济的不断发展，人类面临着能源日益枯竭的危机，且随着全球环境污染不断扩大，寻找新型清洁的替代能源成为迫切之举。光伏发电系统以其产量值高、电能质量好、可再生的优势，逐渐取得人们的青睐，在世界范围内得到了广泛的应用。由于光伏发电系统易受太阳辐射及周围环境温度的影响，使得光伏发电系统的供电能力具有不稳定性，因此需要构建储能系统。当前储能系统大多采用并网风电场、微网系统及离网型微电网，其中针对离网型微网储能系统通常考虑符合缺点率的问题，导致能源利用率低下，下面提出独立光伏系统光储容量优化配置的方法。
由于阀控铅酸电池、锂离子电池以及全钒液流电池在SOS、电流输入及输出的工作效率上存在较大差异，因此对上述三种电池进行对比，设置L1值为1kW，L2值为5kW·h，对比计算结果分别见图3、4、5。
新能源光伏电站容配比探究
新能源光伏电站容配比探究发布时间：2021-09-22T08:11:43.259Z 来源：《工程建设标准化》2021年6月第12期作者：赵丽杰[导读] 本文通过容配比概念描述，分析光伏电站设计需考虑容配比的原因及提高容配比的意义，对提高容配比应该关注的问题进行了阐述，提出了提高容配比的方法和工程实践后需要继续关注的问题。
赵丽杰江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司江苏省启东市 226246摘要：本文通过容配比概念描述，分析光伏电站设计需考虑容配比的原因及提高容配比的意义，对提高容配比应该关注的问题进行了阐述，提出了提高容配比的方法和工程实践后需要继续关注的问题。
关键词：容配比光伏组件逆变器度电成本1.引言2019年国家发展改革委、国家能源局联合印发《国家发展改革委办公厅国家能源局综合司关于公布2019年第一批风电、光伏发电平价上网的通知》，通知中全国共计250个平价试点项目，其中光伏项目共计168个，总装机容量1478万千瓦，新能源光伏正式走入平价上网阶段。
平价上网的光伏电站为了能够达到理想的内部收益率，除了依托新技术不断进步降低光伏成本，还可通过优化设计合理超配设计，达到多发电减少主材设备投资，这也是最快的增效方式，确保平价项目具有一定的竞争力。
国内早期光伏电站容配比一般是1:1，目前海外光伏电站容配比基本在1.4:1以上，日本地区的电站超配甚至超过2倍以上，而我国电站普遍容配比在1.05-1.3左右。
2020年国家能源部发布《光伏发电系统效能规范》，规范推荐最高容配比1.8:1。
容配比放开适应光伏电站平价时代的要求，是决定新建光伏电站全生命周期技术经济指标的重要因素，同时对存量光伏电站提质增效具有重要意义，有必要对其进行探究。
2.光伏电站容配比概念根据《光伏发电系统效能规范（NB／T 10394－2020），容配比是光伏系统的安装容量与额定容量之比。
R-容配比-光伏发电站中安装的光伏组件的标称功率之和，单位：峰瓦（）-光伏发电站中安装的逆变器的额定有功功率之和，单位：瓦（W）3.提高容配比原因3.1光伏组件长时间输出功率达不到标称功率一般常说450光伏组件，最大功率代表在标准测试环境其峰值为450。
光伏电站建设中组件与逆变器容配比最优方案研究
光伏电站建设中组件与逆变器容配比最优方案研究摘要：本文首先简要阐述了容配比影响因素，进而分别从容配比计算原则、容配比计算边界条件、容配比计算结果进行系统分析，从光伏系统的实际输出功率和度电成本出发，从限功率和经济性角度探索最优容配比方案，为后续光伏电站建设提供良好基础。
关键词：光伏电站；组件；逆变器引言：在光伏电站建设中，光伏系统的发电能力将会受到环境温度、系统容配比等诸多因素的限制和影响，其中组件和逆变器容配比则是主要的影响因素。
想要显著提高光伏系统经济性，对光伏电站建设中组件与逆变器容配比最优方案展开分析便显得至关重要。
1.容配比的影响因素为了带动光伏系统综合利用率和经济效益的提高，各个地区都开始采用提高光伏电站组件容配比的方式，但是在实际的光伏电站建设过程中，光伏组件的功率往往会受到诸多外在因素影响，无论是组件安装方式，还是地区光照条件，都有可能促使逆变器输出功率发生变化。
一方面，地区辐照度将会影响到容配比。
我国地域辽阔，不同地区的辐照度差异可能会出现较为明显的差异，全年辐射量则会呈现很大差别。
另一方面，系统损耗也会影响到容配比。
光伏组件输出到逆变器，将会经过诸多环节，每个环节都有可能出现系统损耗，使得传输功率有可能低于组件额定功率。
二、容配比计算1.容配比计算原则事实上，容配比也可以按照计算原则，进行系统性的区分，主要包括两种容配比计算基本原则，分别是补偿超配、主动超配。
第一种容配比计算基本原则是补偿超配，默认光伏系统并不会造成限功率的情况，从而不断增大组件与逆变器容配比，进行整体分析和观察。
第二种容配比计算基本原则是主动超配，默认系统度电成本最低，从而不断增大组件与逆变器容配比，需要注意的是，采用这种容配比计算原则与方法，从经济角度出发，将投资和产出等因素进行综合考量，能够在一定程度上尽可能降低度电成本，但是整个系统运作过程中很容易出现逆变器限功率的问题，这也就使得系统的能量损失较为严重[1]。
光伏发电系统的容量规划与优化
光伏发电系统的容量规划与优化随着环保理念的普及和清洁能源的需求增加，光伏发电系统作为一种可持续发展的能源选择，受到越来越多的关注。
然而，为了确保光伏发电系统的运行效率和经济性，容量规划与优化显得尤为重要。
本文将从容量规划与优化的角度，探讨光伏发电系统的相关问题。
一、容量规划1. 光伏市场分析与需求预测光伏市场分析可以通过调研和数据分析进行，包括行业趋势、政策支持和市场需求等方面的考量。
借助过去数据和相关指标，可以预测未来光伏发电系统的需求情况，进而进行容量规划。
2. 建筑条件与布局在进行光伏发电系统容量规划时，需要考虑建筑条件和布局。
光伏电池板需要足够的日照，建筑物的朝向、倾角和周围环境等因素将会对发电效率产生影响。
因此，在设计容量时应该充分考虑这些条件，以获得最佳的发电效果。
3. 考虑设备的性能与效率光伏发电系统组成中的设备，例如光伏电池板、逆变器等，其性能和效率也是容量规划的关键因素。
选择具有高效能和长寿命的设备，能够提高系统的整体效能，并减少后期维护和更换的成本。
4. 考虑电网接入条件光伏发电系统一般需要与电网进行连接，因此在容量规划时需要考虑电网接入条件。
包括是否需要额外的设备，以及容量规模对于电网的影响，如电网压力、电网平衡等等。
确保光伏发电系统的容量规划与电网接入条件相匹配，以保证光伏电力的稳定输出。
二、容量优化1. 综合考虑发电量与投资回报在进行光伏发电系统的容量优化时，需要综合考虑系统的发电量和投资回报。
一方面，根据光伏电池板的额定发电能力和大致的日照情况，可以估计系统的年发电量，从而确定系统的容量。
另一方面，考虑到光伏发电系统的投资成本和运维成本，需要进行经济性分析，以确定最佳的容量规模。
2. 考虑负载需求与储能系统容量优化中还需要考虑负载需求和储能系统。
根据负载需求的大小，可以合理配置光伏发电系统的容量，使发电量能够满足实际需求，并尽量达到自给自足的状态。
此外，储能系统的加入可以在光伏发电系统产生过剩电力时进行储存，以应对夜晚等无法发电的情况，进一步提高系统的自给自足能力。
光伏发电系统最优容配比分析
光伏发电系统最优容配比分析光伏发电系统最优容配比分析随着环境问题的日益突出，使用清洁能源逐渐成为人们关注的焦点。
光伏发电作为一种环保、清洁、可再生的新能源，在近年来得到了越来越广泛的应用。
光伏发电系统中，最优的容配比对于提高光伏发电系统的电能转化效率和降低其成本非常重要，因此对光伏发电系统最优容配比进行分析和研究，具有重要意义。
本文就光伏发电系统最优容配比展开分析，主要包括以下几个方面：一、光伏发电系统的组成和工作原理光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池并联、电源交流正弦逆变器组成。
当阳光照射太阳能电池板时，光子被吸收，使得电子从价带跃迁到导带中，从而产生电流。
电池并联则将多个太阳能电池板组合在一起，加强了发电量，交流逆变器则将直流电转化成家庭及公用电网所需的电能。
二、最优容配比在光伏发电系统中，最优容配比是指最大化光伏发电系统的输出功率和转化效率，以便实现最大的能源收益。
1、电池容量电池容量是指储存电能的能力。
在光伏发电系统中，电池容量的大小对于系统的总输出功率有着重要的影响。
2、太阳能电池板数量太阳能电池板的数量应选择能够满足系统所需功率的最小数量，这将降低系统的总成本，提高光伏发电系统的效率。
3、电池布局电池布局是指将电池放置在合适的地方，采取合适的布局方式，使系统的能量收益最大化。
三、最优容配比分析在分析光伏发电系统最优容配比时，需要从以下几个方面进行研究：1、不同电池容量的影响实验结果表明，当电池容量大于太阳能电池板输出容量时，电池的运行效率更高。
2、不同太阳能电池板数的影响太阳能电池板的数量应相对较少，同时能够满足光伏发电系统的功率需求。
如果数量太多，则会增加系统成本，同时对其效率也会有所影响。
3、不同电池布局的影响电池布局的选择应取决于具体的光照条件。
如果电池可以放置在常年充足的阳光下，则应该将其放置在向阳的朝向，在夏季时更应注意。
四、结论最优容配比是光伏发电系统性能优化的关键。
通过分析和研究不同容配比对光伏发电系统的影响，可以找到最适合系统的容配比，从而提高系统的功率输出和转化效率，降低系统成本。
户用光伏电站中组件容量与逆变器配比优化分析！
户用光伏电站中组件容量与逆变器配比优化分析！一、哪些因素影响了逆变器的输入功率1、温度折减温度系数是光伏组件非常重要的一个参数。
一般情况下，晶硅电池的温度系数一般是-0.35～-0.45%/℃，非晶硅电池的温度系数一般是-0.2%/℃左右。
而光伏组件的温度并不等于环境温度。
图1就是光伏组件输出功率随组件温度的变化情况。
表1组件电性能参数对系统效率的影响在正午12点附近，图中光伏组件的温度达到60摄氏度左右，光伏组件的输出功率大约仅有85%左右。
温度造成的折减，可以根据光伏组件的温度系数和当地的气温进行估算。
2、光伏组件的匹配度虽然组件的标称参数是一样的，但实际上输出特性曲线是有差异的，这就造成多个组件串联时因电流不一致产生的效率降低。
图1 光伏组件输出功率随组件温度的变化3、直流线损一个1MW单元的面积大约14000 m²。
要将这么大面积光伏组件发出的电送到一处地方，就需要很长的直流线路。
一般情况下，直流线损可以按2~3%来估算。
4、光伏组件灰尘损失在西北地区，一次沙尘暴可能会造成发电量直接降低5%以上;在东部，严重的雾霾天气时光伏电站几乎没有出力。
下图是清洗前后光伏电站的出力对比。
图2 光伏组件清洗前后出力对比5、光伏组件功率衰减损失光伏组件的衰减过快也是造成发电量达不到预期的重要原因。
一般厂家承诺头两年衰减不超过2%，10年不超过10%，25年不超过20%。
10年和20年的情况暂时还没有准确的数据，据了解，前2年衰减在2%的光伏组件比较少。
随着时间的推移，组件的发电功率在降低，逆变器的输入功率将逐年减小。
6、MPPT偏离损失大型电站通过汇流箱将光伏组件的直流电汇集至集中逆变器，而大型逆变器依赖于一路MPPT来跟踪。
山地项目中，由于地区地形复杂，平地很少，无法做土地平整，电池板朝向各异;不同组件到汇流箱距离差异很大，汇流箱至逆变器的距离也有很大差异，这都将影响逆变器的输入功率。
7、系统的PR值通过上述各环节的衰减，总结出光伏电站的PR损失示意图如图3所示：图3 光伏电站PR损失示意图从这张图中我们可以看到，从光伏组件到逆变器、箱变之间，有很多环节的出力损失。
光伏电站项目优化设计方案
光伏电站项目优化设计方案1. 项目背景随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展，光伏电站作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了越来越多的关注和投资。
然而，光伏电站的建设和运行过程中存在一些问题，如效率低下、维护困难、成本较高等。
为了提高光伏电站的性能和经济效益，本项目旨在对其进行优化设计。
2. 优化目标本项目的主要目标是提高光伏电站的发电效率、降低维护成本和提高整体的经济效益。
具体目标如下：- 提高光伏组件的转换效率，减少能量损失。
- 优化光伏电站的布局和设计，减少阴影和温差对发电效率的影响。
- 引入智能监控系统，实现对光伏电站运行状态的实时监测和分析。
- 采用高效逆变器和电缆，降低系统损耗。
- 提高光伏电站的抗风、抗冰、抗腐蚀等能力，减少维护成本。
3. 优化方案针对上述目标，本项目提出以下优化方案：3.1 光伏组件选型和布局优化- 选择高效率、高性能的光伏组件，如多晶硅、单晶硅等。
- 根据地形和日照条件，优化光伏组件的布局和朝向，减少阴影和温差的影响。
- 采用光伏组件的串联和并联技术，实现对不同光照条件的自适应调节。
3.2 智能监控系统- 引入光伏电站智能监控系统，实现对发电效率、电压、电流、温度等参数的实时监测。
- 利用大数据和人工智能技术，对监测数据进行分析，发现异常情况并及时处理。
- 通过远程监控和诊断，减少运维人员的现场工作量，降低维护成本。
3.3 系统损耗优化- 采用高效逆变器和电缆，降低系统损耗。
- 优化逆变器和光伏组件的匹配，减少无效功率的产生。
- 采用最大功率点跟踪（MPPT）技术，实现对光伏组件输出功率的最大化利用。
3.4 抗风、抗冰、抗腐蚀设计- 采用抗风、抗冰、抗腐蚀的光伏支架和组件，提高光伏电站的耐久性和可靠性。
- 针对不同地理和气候条件，进行特殊设计和选材，确保光伏电站的稳定运行。
- 增加光伏电站的绝缘和防雷措施，减少因天气原因导致的故障和损失。
4. 效益分析本项目通过对光伏电站的优化设计，有望实现以下效益：- 提高光伏电站的发电效率，增加发电量。
关于光伏发电站容配比计算方法及设计建议
关于光伏发电站容配比计算方法及设计建议摘要：随着新能源行业的快速发展，如何降低项目的工程造价和度电成本，提高企业的竞争力是各个企业面临的主要问题。
作为新能源发电两大支柱之一的光伏发电项目，由于受到关键设备组件功率提升较慢的制约，如何从技术上降低成本受关注度较小，同时作为一个降低度电成本重要手段之一的容配比设计，不了解或理解错误的从业人员也比较多。
本文针对上述情况，对光伏电站容配比概念进行分析，并提出了最优容配比的计算方法和不同项目建设条件下容配比如何设计和选择，希望能为本行业技术人员提供借鉴和指导。
关键词：光伏发电站光伏发电单元容配比度电成本建设条件0.引言：保护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同愿望。
我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并采取了一系列重大举措，合理开发和节约使用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配置，提高资源利用率。
作为可再生能源发电的主要方向之一，太阳能发电尤其是光伏发电，由于其技术含量相对较低、投资额度和建设地点比较灵活、建设周期短，发展比较迅速。
随着光伏行业的发展，在土地资源和电网资源有限的情况下，行业内的竞争也越来越激烈。
2020年，国家发展改革委印发《关于2020年光伏发电上网电价政策有关事项的通知》提出：对集中式光伏发电继续制定指导价，新增集中式光伏电站上网电价原则上通过市场竞争方式确定，不得超过所在资源区指导价。
在平价上网甚至低于地方指导电价的情况下，如何降低光伏电站的单位造价，进一步降低光伏发电的度电成本，提高企业的竞争力，已经成为光伏发电投资企业面临的主要问题。
根据作者多年从业经验，容配比设计是影响度电成本重要因素之一。
如何结合项目实际情况进行容配比设计，确定最优容配比是每个光伏项目都要考虑的问题。
下面作者结合本人工作经历来谈一下容配比设计相关问题，希望对行业同仁有借鉴和参考意义。
1.光伏发电站容配比概念及提高容配比设计意义1.1光伏发电站容配比概念释义对于光伏电站容配比定义，目前行业内有不同的理解，因为涉及到后续容配比的计算和光伏电站最优容配比如何确定，下面我们先对容配比定义进行分析。
光伏发电单元布置及容量优化设计
光伏发电单元布置及容量优化设计苏毅;刘海波;汪建;覃琳捷;叶任时【摘要】In each power generation unit of photovoltaic power station, a reasonable allocation of photovoltaic array and inverter capacity are needed by considering the different lengths of DC bus cable due to the different arrangements and the influences of different installed capacities on construction cost and generation capacity. In view of design analysis and engineering practice, this paper proposes that the units should be arranged as a square with the inverter room in the geometric center of each unit, and the idea of MW-level PV installation capacity ( more than the inverter rated capacity) is adopted. It is indicated that the optimal design can lessen the amount of cable in MW-level PV power generation unit, reduce power consumption and improve the e-quipment utilization rate.%在光伏电站的每个光伏发电单元内，考虑到不同布置格局的光伏发电单元直流汇流电缆工程量差别大，不同装机规模对工程建设成本及发电量的影响，需合理配置光伏阵列与逆变器容量。
光伏电池组件的选型与布置优化
光伏电池组件的选型与布置优化一、光伏电池组件选型的重要性及影响因素随着可再生能源的发展，光伏发电作为一种清洁、环保的能源方式，逐渐被广泛应用。
而光伏电池组件作为光伏发电系统的核心部件，其选型及布置优化对于光伏发电系统的性能和效益具有重要影响。
在选择光伏电池组件时，需综合考虑以下因素：1. 光伏电池组件的功率：功率是衡量光伏电池组件发电能力的重要指标。
根据实际需求和电量预测，选择适当的功率可以确保发电系统的稳定性和高效性。
2. 光伏电池的类型：常见的光伏电池类型包括单晶硅、多晶硅和薄膜电池等。
不同材料的光伏电池有着不同的特性和性能，根据实际应用环境和预算要求，选择合适的光伏电池类型。
3. 光伏电池的温度特性：光伏电池组件的发电能力与温度密切相关。
在高温环境下，光伏电池的发电能力会受到影响，因此需要选择具有较好温度特性的光伏电池组件。
4. 光伏电池组件的可靠性和耐久性：光伏电池组件需要能够承受长期的户外环境条件，如日晒、雨淋和大风等。
选择具有良好可靠性和耐久性的光伏电池组件可以保证系统长期稳定运行。
5. 光伏电池组件的价格与性价比：光伏电池组件的价格因素是选择中的重要考虑因素之一。
根据项目预算和经济效益，选择性价比较高的光伏电池组件。
二、光伏电池组件布置优化的关键因素光伏电池组件的布置优化是为了最大限度地提高光伏发电系统的发电效率和发电量。
以下是光伏电池组件布置优化的关键因素：1. 面积利用率：光伏电池组件的布置应充分利用可用的土地或建筑物表面，使其能够最大程度地接收太阳辐射，并同时满足安全及维护的需求。
2. 遮挡阴影：遮挡阴影会降低光伏电池组件的发电能力，因此在布置过程中应避免阴影的产生。
3. 倾斜角度和朝向：根据所在地区的纬度和太阳高度角，确定光伏电池组件的倾斜角度和朝向，以获得最佳的太阳辐射接收效果。
4. 多级串联和并联：通过合理的组合和布置方式，串联和并联多个光伏电池组件，以提高系统的总电压和电流，从而提高整个系统的发电能力。
大规模光伏发电电站的优化配置与管理
大规模光伏发电电站的优化配置与管理随着清洁能源的重要性日益凸显，大规模光伏发电电站在全球范围内得到了广泛的关注和推广。
为了最大程度地利用太阳能资源，实现高效能量转换和可持续发展，对大规模光伏发电电站的优化配置与管理显得尤为重要。
一、优化配置1.选址与土地资源利用大规模光伏发电电站的选址应考虑太阳照射强度、地形地貌、气候特征等因素。
寻找具有充足太阳辐射资源、无污染源、适宜的土地条件和稳定的地下水资源的地区进行电站设立。
土地资源的合理利用是优化配置的关键。
采取高效的排列方式，如行列配置、分布配置等，最大化利用土地面积，提高发电量。
另外，可以考虑在既有建筑物、工厂屋顶等空间上搭建光伏发电设备，充分利用城市用地。
2.光伏组件的选择与布局光伏组件的选择应根据当地的太阳辐射强度、气候条件等因素进行合理搭配。
高效的组件可提高电站的发电效率，降低发电成本。
同时要考虑组件的可靠性、耐候性和维护成本。
光伏组件的布局也非常重要。
合理的组件布局可以防止发电量损失，减少阴影效应。
使用精确的全向追踪技术，确保组件始终能够正对太阳，最大程度地吸收阳光能量。
合理的间距和角度设置可以减少光斑的交叠，进一步提高发电效率。
3.并网接入与储能设备大规模光伏发电电站需与电力网络进行并网接入，确保发电的稳定性和可靠性。
并网接入还可实现电力资源的共享，以及对电网的支持，提高电网稳定性。
储能设备的应用可以解决太阳能发电的不稳定性和间歇性，实现电能的平衡供应。
以纳入智能电网和能源管理系统，可以根据需求情况灵活调整储能电站的运行，提高能源利用效率。
二、管理策略1.运维管理定期检修和维护是确保光伏发电电站正常运行的关键。
建立完善的运维管理制度，包括设备巡检、故障处理、清洁与除尘等工作，保持设备的高效运行。
同时，建立健全的维修保养记录和备品备件管理，提高管理效率。
2.数据监测与分析在大规模光伏发电电站中，安装数据监测设备，并通过监控系统实时采集光伏阵列温度、电压、电流等参数，对光伏发电设备运行状况进行监测和分析。
基于容配比的光伏电站设计思路分析
基于容配比的光伏电站设计思路分析摘要：随着光伏电站建设成本的不断降低，绿色电力平价上网时代拉开序幕，而精细化的电站设计有利于降低平准化度电成本（LCOE），获得更好的投资收益，缩短成本回收周期。
本文从容配比的角度出发，通过PVsyst软件进行仿真，分析不同光资源地区的最优容配比。
关键词：光伏电站，平准化度电成本；PVsyst软件；容配比0引言2021年6月，国家发展改革委发布《关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》，2021年起，对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目，中央财政不再补贴，上网电价按当地燃煤发电基准价执行。
同时新建项目可自愿通过参与市场化交易形成上网电价，以更好体现光伏发电绿色电力价值。
自此，光伏发电迎来全面平价上网时代。
更低的上网电价对于光伏电站的设计提出了更高的要求，容配比的选择作为降低项目系统建设成本，提高收益率的的重要手段，显得尤为重要。
1容配比及平准化度电成本概述根据NB/T 10394-2020《光伏发电系统效能规范》给出的定义及计算公式：容配比：光伏系统的安装容量与额定容量之比。
其计算公式为：R=Pdc/Pac式中：R——容配比；Pdc——光伏发电系统安装容量，单位为峰瓦（Wp）；Pac——光伏发电系统额定容量，单位为瓦（W）。
平准化度电成本：光伏发电系统在评价周期内发生的所有成本与全部可上网电量的折现比值，单位为元每千瓦时（CNY/kWh）。
其计算公式为：式中：i——为折现率（%）;n——为系统运行年数（n=1，2…,N）;N——为光伏发电系统评价周期，单位为年（a）；I0——为光伏系统静态初始投资，单位为元（CNY）；I t——为项目增值税抵扣，单位为元（CNY）；V R——为光伏系统残值，单位为元（CNY）；M n——为第n年运营成本（含维修、保险、材料、人工工资、辅助服务费等，不含利息，单位为元（CNY））；Y n——年上网电量，单位为千瓦时（kWh）。
光伏发电储能系统容量配置优化研究
定随机分布的特性。负荷的波动性需要引入负荷的概率模型进
行刻画。为表征光伏储能的一般规律，拟用正态分布拟合，根
据储能负荷情况可以定义其概率密度函数，如公式（2）所示。
° °
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图 2 不同场景下光伏发电平均能量功率分布图
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中国新技术新产品 2024 NO.4（上）
高新技术
光伏发电储能系统的容量水平，这对最终决策具有重要参 考价值。
言，3# 和 4# 场景下的光伏储能配置是最优的，整体能量差 较小，意味着整体能量损失最小，这充分验证了本文所述拓 扑结构优化策略的可行性和正确性。
算法，结合高波变换拓扑结构进行分析，推导出适用于可拓
扑的发电储能配置结构。研究表明 9000h 辐照度指标毛刺较
大，符合可优化拓扑的理论要求。最后通过拓扑优化，整合
出 4 种光伏发电储能场景，利用光储能优化配置模型数理表
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达式以三维表征出光伏板板不同节点随时间变化的电压分
布情况，得出最适宜的拓扑结构优化策略场景。
图 3~ 图 6 分别为光伏纯能系统拓扑优化后的配电情况 随时间的分布情况，同时反映出不同光伏板节点位置吸收的 电能储备的电压数值情况，所得结论如下 ：1# 场景每天的 光伏能量差为 0.045（电压值）左右 ；2# 场景每日能量差为 0.065（电压值）左右；3# 场景每日能量差为 0.045（电压值） 左右 ；4# 场景每日能量差为 0.035（电压值）左右。相比而
光伏组件与配比问题
光伏组件与配比问题前一篇，是根据兴悦能（北京）能源科技有限公司的李穆然总工程师的一项专利技术，通过对支架的简单改造和增加反射板，使光伏组件的接受的辐射量增加一倍，出力也增加一倍。
后一篇，是结合工作中的一个技改方案，认为我们常用的光伏组件：逆变器=1：1可能不是最经济的配比方案。
针对这两篇新技术探讨，很多人给了我回复。
其中，大家疑问最多的就是：无论是第一种增加反射量还是第二种提高光伏组件配比，其结果都是光伏组件的输出功率会超出逆变器功率，逆变器能承受的住吗？会不会被烧毁？针对这一问题，我与多位专家进行了探讨，说一下结果。
一、计算的前提条件为了说明问题，做这样一个假设。
假设1：光伏组件功率P1、逆变器功率P0；.假设2：基础方案：P1：P0=1:1，P1=P0方案一：增加反射板后，假设光伏组件的输出功率变成原来的二倍，则P2：P0=2:1，P2=2P0方案二：光伏组件与逆变器按1.2:1的比例进行安装，则P3：P0=1.2:1，P3=1.2P0二、太阳能资源条件的影响下图为从青海省某地的2011年太阳能资源观测数据筛选出的，分别为当年的总辐射最大日、年平均值、冬至日的逐时辐照强度。
图1 青海某地某年不同日的太阳能辐照强度从上图可以看出，在总辐射最大日，只有总辐射最大日正午的4个小时内，辐照强度是900W/m2以上；全年平均来看，全天的总辐射量均在750W/m2以内；冬至日时，一天的辐照度均在500W/m2以下。
当然，由于上述的观测数据是水平面的数据；当采用固定倾角时，光伏组件上接受的辐射量会大于上述水平面数据。
因此，做了一个倾斜面上的辐照强度计算，结果如下表。
表1 倾斜面上的辐照强度表说明：k为在最佳倾角时，当月平均的“倾斜面上辐射量与水平面上辐射量的比三、综合系统效率的影响根据国家可再生能源信息中心的统计，光伏电站的综合系统效率如下图所示。
图2 光伏电站系统效率统计由上图可见，项目的综合系统效率最高值为89%。
光伏电站设计中组件串联数的计算优化方案
光伏电站设计中组件串联数的计算优化方案为提高光伏电站的发电效率，进一步降低光伏电站的投资成本，提高整体经济性，针对目前光伏电站设计中组件串联数计算存在的问题和影响因素进行了探讨和分析，提出了优化后的计算方法；并结合实际设计算例，以系统效率和投资成本为目标进行了对比计算，优化后的计算方法可提升发电效率约0.25%。
组件串联数计算存在的问题分析目前，常规光伏电站中的光伏组件串联数是根据GB50797-2012《光伏发电站设计规范》[1]中的组串计算公式来计算，即：式中，V dcmax为逆变器允许的最大直流输入电压，V；Vmpptmax为逆变器MPPT电压最大值，V；Vmpptmin为逆变器MPPT电压最小值，V；Voc为光伏组件的开路电压，V；Vpm为光伏组件的最佳工作电压，V；Kv为光伏组件的开路电压温度系数；K′v为光伏组件的工作电压温度系数；N为光伏组件串联数，N取整；t为工作状态下光伏组件的极端低温，℃；t′为工作状态下光伏组件的极端高温，℃。
从上述公式可以看出，组件串联数需保证同时满足逆变器的直流MPPT电压和最大直流允许电压的要求。
但该计算方式存在的问题是：在常规计算过程中，式中的t值一般取项目所在地的极端最低气温，而实际上极端低温t应该取工作条件下组件的极端低温，即有光照时组件的最低温度。
然而现实中，在组件工作条件下，当阳光照到光伏组件上时，结温会立刻升高，并随着辐照度的增加而增加。
因此，计算中取全天的环境极端低温直接计算，显然t值会偏低。
以上因素造成在利用常规算法进行计算和设计时，存在极端低温取值偏低、开路电压偏大、组件串联数取值偏保守的问题。
组件串联数偏小会导致在同样的设计容量下组串数增多，从而使组串汇流电缆增多、支架数量增多、用地增加，最终导致电站投资增大。
因此，在实际设计过程中，可在常规算法的基础上根据实际运行环境优化计算。
组件串联数计算优化2.1光伏组件相关特性分析光伏组件的电流主要受辐照度的影响，电压主要受组件工作温度的影响[2]，如图1所示；辐照度也会对电压有一定的影响。
光伏超配最佳比例 -回复
光伏超配最佳比例-回复光伏超配最佳比例是指在光伏发电系统中，太阳能组件的装机容量与逆变器的额定容量之间的比例。
这个比例的确定对于确保系统的高效运行和最大化能源利用至关重要。
本文将一步一步回答光伏超配最佳比例的相关问题，以帮助读者更好地理解和应用这个概念。
第一步：了解光伏超配的定义和原理光伏超配是指光伏系统中太阳能组件的装机容量超过逆变器的额定容量。
原理是光伏组件在一天24小时内的发电量不连续分布，此时，逆变器容量不足时，会导致系统发电容量的损失。
而通过光伏超配，可以有效利用光伏组件在高峰时段的额外发电量，提高系统的发电效率。
第二步：确定光伏超配比例的因素确定光伏超配比例需要考虑以下几个因素：1. 光伏组件的实际发电曲线：光伏组件在不同光照条件下的发电曲线是非线性的，一般呈现出“单峰”或“双峰”分布。
通过准确测量和分析光伏组件的实际发电曲线，可以得出最佳的光伏超配比例。
2. 光伏组件的温度特性：光伏组件的温度会影响其发电效率，高温会降低光伏组件的发电量。
在确定光伏超配比例时，需要考虑光伏组件的温度特性，以确保系统在不同温度条件下的正常运行。
3. 系统的负载需求：确定光伏超配比例还需考虑系统的负载需求，即系统实际需要的电能。
如果系统的负载需求较大，可以适当提高光伏超配比例，以提高系统的发电效率和稳定性。
第三步：计算光伏超配比例的方法计算光伏超配比例需要根据以上因素进行综合考虑。
一种常用的计算方法是根据太阳能组件的实际发电曲线和逆变器的额定容量进行匹配。
首先，根据太阳能组件的实际发电曲线，确定光伏组件在不同光照条件下的发电量。
然后，根据逆变器的额定容量，计算出逆变器在不同光照条件下能够处理的最大发电量。
接下来，根据系统的负载需求，确定所需的光伏超配比例。
一般而言，超配比例越大，系统的发电效率越高，但较大的超配比例可能会导致系统的过载问题。
最后，根据以上计算结果确定最佳的光伏超配比例。
一般而言，光伏超配比例为1.2到1.5之间较为常见，但具体的最佳比例因地区、气候条件和系统需求等因素而有所不同。
光伏电站组件容量配比优化方案
光伏电站组件容量配比优化方案------------------------------------------------------------------------------------------------光伏电站组件容量配比优化方案近年来，不同地区的光伏电站采用光伏组件容量与逆变器容量配比值大于1的设计的思路，以达到提高逆变器的运行效率、电站收益的目的。
本文将基于某地的实测辐射值进行分析，并计算不同配比值情况下的电站新增发电量与新增投资的关系，以确定合理的配比值。
一、某地实测辐射数据分析本文采用某地某全年的实测辐射数据。
选取其中的水平面总辐射、温度数据进行计算分析。
实测数据采样时间为1min，共计525600组，数据完备率96.32%。
完成缺失数据插补后，该地全年水平面总辐射量为6262.5MJ/m2。
根据上述数据得出如下:逐月、年代表日逐时、月代表日逐时的辐射量(值)分布图。
(其中:数据已调整为真太阳时):图1该地区逐月总辐射量直方图图2该地区年代表日总辐射值分布图图3该地区逐月代表日总辐射值分布图根据上图可得出如下结论:(1)该地月总辐射量最大值发生在春、夏换季的5月;且全年逐月总辐射量较平均，有利于光伏电站平稳出力;(2)该地年代表日总辐射极大值差异较小，4个年代表日差异主要是日照时长及当日天气情况而引起的日总辐射量的差异。
(3)该地5月至8月的正午(真太阳时)存在总辐射值超过——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------1000W/m2的情况发生，根据对数据的分析。
超过总辐射值超过1200W/m2在6月时有发生。
(4)该地10月至次年4月的空气质量好，透明度高，日总辐射值变化较平稳。
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光伏电站组件容量配比优化方案
近年来，不同地区的光伏电站采用光伏组件容量与逆变器容量配比值大于1的设计的思路，以达到提高逆变器的运行效率、电站收益的目的。
本文将基于某地的实测辐射值进行分析，并计算不同配比值情况下的电站新增发电量与新增投资的关系，以确定合理的配比值。
一、某地实测辐射数据分析
本文采用某地某全年的实测辐射数据。
选取其中的水平面总辐射、温度数据进行计算分析。
实测数据采样时间为1min，共计525600组，数据完备率%。
完成缺失数据插补后，该地全年水平面总辐射量为m2。
根据上述数据得出如下：逐月、年代表日逐时、月代表日逐时的辐射量（值）分布图。
（其中：数据已调整为真太阳时）：
图1该地区逐月总辐射量直方图
图2该地区年代表日总辐射值分布图
图3该地区逐月代表日总辐射值分布图
根据上图可得出如下结论：
（1）该地月总辐射量最大值发生在春、夏换季的5月；且全年逐月总辐射量较平均，有利于光伏电站平稳出力；
（2）该地年代表日总辐射极大值差异较小，4个年代表日差异主要是日照时长及当日天气情况而引起的日总辐射量的差异。
（3）该地5月至8月的正午（真太阳时）存在总辐射值超过1000W/m2的情况发生，根据对数据的分析。
超过总辐射值超过1200W/m2在6月时有发生。
（4）该地10月至次年4月的空气质量好，透明度高，日总辐射值变化较平稳。
二、不同容量配置比值的计算
本文将采用基于实测的辐射数据完成光伏电站全年逐时（分钟）的发电功率计算。
计算时根据如下步骤分别进行计算：
（1）光伏组件容量与逆变器容量配比值选择1、、、、分别计算全年逐时发电功率。
（2）考虑各光伏电站实际效率存在差异，光伏组件至逆变器直流母线的效率分别取80%、85%对步骤（1）的各计算结果进行折算。
（3）考虑到逆变器具备的短时超发能力，分别计算超过逆变器标称功率100%、105%、110%的能量损失。
（4）根据步骤（1）~（3）的计算结果，综合计算因光伏组件超配增发的功率与不同效率值、逆变器不同超发能力情况下而限电的最终增发的功率比值。
（5）光伏电站综合单位投资分别取元/W（其中组件价格取元/W）、8元/W（其中组件价格取4元/W）进行光伏电站新增投资比例的计算；
（6）综合步骤（4）、（5）的计算结论，计算△发电量与△投资的比值，其结果如下：
图4不同条件下△发电量/△投资分布曲线
因本文略去（1）~（5）的计算结果，对图4曲线说明如下：
（1）模型一：光伏组件至逆变器直流母线的效率取80%、投资8元/W（其中组件价格4元/W）的条件下分别计算步骤（1）中的各值，结果为步骤（3）中逆变器的各超发能力条件下的△发电量/△投资分布曲线；
（2）模型二：光伏组件至逆变器直流母线的效率取80%、投资元/W（其中组件价格元/W）的上述各条件下计算结果；
（3）模型三：光伏组件至逆变器直流母线的效率取85%、投资8元/W（其中组件价格4元/W）的上述各条件下计算结果；
（4）模型四：光伏组件至逆变器直流母线的效率取85%、投资元/W（其中组件价格元/W）的上述各条件下计算结果。
三、结论及建议
（1）建议光伏电站在前期设计中，应完成场址所在地的太阳能资源的实测工作，其将为电站的设备选型及后期分析提供必要的基础设计资料。
本文分析结果仅适用于涉及场地的实测辐射数据，因各地的辐射数据、能量分布情况存在差异（见本文的（一）部分），如分析其他地区，需采用文章中方法进行重新计算、分析。
（2）不建议该地光伏电站的组件与逆变器容量配比取1：1。
从模型一～二结果得：无论逆变器是否具备超发能力，最优容量配比均大于1。
当超过逆变器标称功率的100％、105％、110％时，其最优容量配比分别为、、。
从模型三～四结果可以看出：当超过逆变器标称功率的100％、105％、110％时，其最优容量配比分别为1（即，此时再增加光伏组件容量，其收益将降低）、1～、～。
（3）光伏电站实际效率的高低直接影响最优容量配比。
随着电站效率的提高，最优配置比将减小。
电站将因减少光伏组件的投入而降低初投资，同时还可提高电站收益。
（4）建议电站在设备选型时，应结合当地的太阳能资源合理选用具备短时超发能力的逆变器。
针对该地，其逆变器选型应要求其具备110％的短时超发能力（其超发时间的要求可根据计算的逐时发电功率进行统计分析）。
在110％的超发能力下，模型一～二中的光伏电站采用的最优容量配置比取，相应增加发电量为％。
（5）该地光伏电站最优容量配置比不宜大于。
在模型一、二中：当最优容量配置比大于时，发电量的增长将低于投资的增长；模型三、四中：当大于时，亦出现上述情况。
（6）光伏电站最优容量配置比是的影响因素包括：太阳能资源、电站效率、逆变器超发能力、电站综合单价以及光伏组件单价等。
（7）由于电站效率为设计取值，投产运行的光伏因施工图设计的思路、设备选型、施工精度的管控、调试的消缺等原因，将引起电站的效率的差异。
如可以预见电站的实际效率低于设计值，上述结论中的取值可适当加大；反之，应减小。
（8）本文的分析未考虑因光伏组件超配引起逆变器的实际工作效率的提高（本文的效率特指：光伏组件至逆变器的直流母线侧）。
在电站实际运行后，实际运行数据将略高于本文中提高发电量的结论。
故光伏电站最优容量配置比应在设计前期结合上述各因素综合分析，以增强光伏电站的综合效益。