安裝家庭光伏電站,光伏板分幾組最好?

光伏先生在接受諮詢的過程中,發現很多光伏愛好者,甚至是從事光伏安裝一段時間的朋友,依然搞不清楚光伏組件如何分串。多數人都是照貓畫虎,看別人多少組件一串,也就學著一樣來分串。

很多時候也不會出問題,但始終搞不懂為什麼要這麼做?也有的時候,發現別人能行,自己這樣卻不行,困惑不已。

今天光伏先生就分散式光伏電站的如何分串,做一個淺顯的說明。之所以用「淺顯」這個詞,是因為如何分串涉及的因素比較多也比較複雜,很難用較短篇幅說明白。更重要的是,絕大多數讀者,只要知道基本的分組原則,就可以進行實踐,無需全部搞明白背後的原理。

家庭光伏電站

首先要普及幾個概念

組件串聯,是將不同組件的正負極相連,串在一起。組件經過串聯,電流不變,電壓翻倍。比如將10塊電流9A,電壓36V的組件串聯,串聯后的電壓為360V,電流為9A。

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組件並聯,是將不同組件正極和正極連接,負極和負極連接。組件經過並聯,電壓不變,電流翻倍。比如將10塊電流9A,電壓36V組件並聯,並聯后的電壓為36V,電流為90A。

逆變器的啟動電壓,光伏組件的電壓受輻照強度影響較小,一天的多數情況下,光伏輸出電壓相對來說是穩定的。但輻照強度過於低時,電壓也會隨之降低。逆變器一般都有一個啟動電壓(一般為150V,不同廠家或不同款式會有區別),低於這個電壓,逆變器就會停止工作。

逆變器最大輸入電壓。每一款逆變器都有一個最大直流輸入電壓,有600V、1000V、1500V等。每一路組串的電壓不能超過這個電壓,否則逆變器將會保護性停止工作。

MPPT跟蹤電壓範圍。MPPT是指最大功率點跟蹤,一般逆變器MPPT有一個跟蹤電壓範圍,低於或者高於這個範圍,逆變器將無法跟蹤最佳功率點。如某品牌5kw逆變器MPPT電壓範圍為150V-580V。

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逆變器的負載。逆變器在實際運行中,不可能總是在最大效率點工作,也不可能總是在滿負載情況下工作。根據實際測試結果,逆變器在負載60%的時候工作時間最長,此時的轉化效率最高。

逆變器

分串原則

光伏分串受組件電壓,逆變器輸入電壓,MPPT跟蹤電壓,MPPT路數,電站所處環境溫度等多個因素制約。每串組件的數量,有兩個公式:

計算公式

相信絕大多數人看不懂這個公式。光伏先生查閱資料請教高人之後,將這個公式翻譯成幾條大家可以看得懂的原則:

1、串聯后的電壓小於逆變器的最大輸入電壓。

2、串聯后的電壓小於MPPT最大跟蹤電壓。

3、串聯后的電壓大於MPPT最小跟蹤電壓。

4、同一路MPPT電壓儘可能一致。

5、電壓不一致的組串,不要放在同一路MPPT內。

這5條原則應該大多數人可以看得懂了。一句話,組串后的電壓要大於MPPT最小跟蹤電壓,小於MPPT最大跟蹤電壓,同時要小於逆變器允許的最大輸入電壓。

模型圖

我們以具體例子說明:

某品牌5kw逆變器,最大輸入直流電壓為600V,MPPT電壓跟蹤範圍為125V-580V。

某品牌260W組件的工作電壓為33V。

那麼該逆變器單串組件數量為:最低125/33≈4,最高580/33≈17。5kw電站一般為20塊板子,最優方案是,分兩串,每串10塊板子,大於4,小於17。

家庭光伏電站

到這裡還有人不懂,只能放大招了,直接給出參考,不要問為什麼,這麼干就沒錯。

以260組件為例:

5kw一般分兩串。每串8塊或10塊組件。電壓三百多伏。5kw的逆變器,最高輸入電壓一般為500v。

10kw,可以分2串或4串。2串,每串20塊組件;4串,每串10塊。

15kw,可以分為3串,4串,或6串。3串,每串20塊組件;4串,每串15塊組件;6串,每串10塊組件。

20kw可分為4串、6串或者8串。4串,每串20塊組件;6串,其中4串每串13塊組件,另2串每串14塊組件;8串,每串10塊組件。

超過20kw的電站,原理也是一樣,根據逆變器的不同,每組可分15-22塊組件。這個範圍之內,可使用逆變器負載最大可能地保持在60%左右,這時候轉化效率最高。如果是用集中式逆變器,組串之後還要進行匯流,把多串並聯成一串,然後再進入逆變器,這時候就要注意不要超過逆變器的最大輸入電流。

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