【能源行业关注焦点,点击右上角“关注”加入我们】
在中等至大型工商业光伏电站中,通常推荐优先选择大功率逆变器。这是因为随着逆变器功率的增大,每瓦的单价趋于降低,同时交流配电柜和交流电缆的需求也会相应减少。但需注意,并非逆变器功率越大,系统成本就越低、发电量就越高以及运维就越便捷。这一结论需综合考虑多种因素。
光伏系统的成本构成涉及组件、支架、直流电缆、逆变器、交流电缆、交流配电柜、变压器以及人工安装等多个方面。当仅调整逆变器功率时,其他如组件、支架、变压器及人工安装等因素变化不大,但直流电缆、逆变器、交流电缆和交流配电柜等配件的差异则会对系统成本和性能产生影响。
以下我们以一个300kW的工商业电站为例,该电站建立在彩钢瓦屋顶上,面积约为3600平方米。我们将对比采用5台60kW逆变器与3台100kW逆变器的经济性。
直流电缆考量
直流电缆连接光伏组件与逆变器。为节约线缆和配电柜成本,需控制电缆长度。组件到逆变器间的直流电缆长度对系统发电量有显著影响。较长的电缆会导致更高的损耗。研究显示,将直流电缆长度控制在50米以内,损失可降低至0.2%。采用5台60kW逆变器方案,每台逆变器方阵约720平方米,共需400米直流电缆;而采用3台100kW逆变器方案,则总长度为2430米。采用5台60kW逆变器方案在直流电缆上可节省约20%的成本。
交流电缆对比
交流电缆分为两部分:一是逆变器至交流汇流箱的电缆,二是交流汇流箱至并网箱的电缆。不同功率的逆变器主要在前者有所差异。例如,60kW逆变器最大输出电流为87A,可采用特定规格的铜芯或铝合金芯电缆;而100kW逆变器则需要更高等级的电缆。关于电缆成本,使用铝合金芯电缆时,60kW方案略显优势;若选用铜芯电缆,两者差异则相对较小。
交流汇流箱的差异
交流汇流箱包含逆变器开关及汇流后的总开关。虽然前一部分因逆变器功率不同而有所区别,但后一部分对所有方案都是通用的。关于开关的选择和成本差异已详细列出。
逆变器效率探讨
在同代技术下,随着逆变器功率的增加,其效率也会有所提高。这是由于高功率逆变器内部的功率器件更优,导致损耗更低。当功率达到一定水平后(如60kW之后),效率增长将趋于平缓,因为功率模块的增长是有限的。
重量与体积的重要性
例如,古瑞瓦特MAC60kW逆变器虽可由力气较大的成年人搬动,但100kW逆变器重达85公斤且体积较大,人工搬运存在一定风险。选择更轻量的逆变器在复杂的屋顶环境中将更具优势。
综合分析
对于大型工商业光伏电站而言,当逆变器功率达到60kW及以上时,选择不同功率的逆变器在系统造价和效率方面的差异并不显著。在选择时,应更多考虑项目地形、安装方式等实际情况。