近日，茂碩電氣ST50KW逆變器先后在河南、蘇州等項目成功并網(wǎng)，其完全無風(fēng)扇及5路MPPT的優(yōu)勢在機器低噪音、高效率運行過程中顯露無疑。尤其是，在5路MPPT的帶動下其發(fā)電效率明顯高出同一項目中安裝的其他品牌同功率機型。由此，也再次引發(fā)了行業(yè)內(nèi)對“MPPT到底如何對光伏系統(tǒng)發(fā)電量產(chǎn)生影響”的大討論。

　　MPPT（Maximum Power Point Tracking最大功率點跟蹤）是追蹤太陽能電池板的最大功率輸出點，以期望達到電池板的最大出力，輸出最多的電能。在光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計中，MPPT數(shù)量——即最大功率點跟蹤數(shù)量，是關(guān)鍵設(shè)計要素。當(dāng)前業(yè)內(nèi)無論是在探討集中型與組串型方案的優(yōu)劣時，還是討論如何應(yīng)對陰影遮擋、朝向不一、組件不一致等情況時，“MPPT數(shù)量增長是否能給電站所帶來的邊際收益”都是重要評判維度之一。今天我們就從幾個方面具體聊一下“MPPT之于系統(tǒng)發(fā)電量的影響”。

　　1. MPPT路數(shù)越多越好

　　眾所周知，光伏發(fā)電中存在一個組件“木桶效應(yīng)”，即某塊組件受到外界或自身某種因素影響時發(fā)電效率的降低，會直接影響到整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。

　　從更專業(yè)的角度解釋這種“木桶效應(yīng)”為：不同廠家、不同型號、以及不同生產(chǎn)批次的光伏組件，P-V特性曲線是不完全一致的；而受到陰影、朝向等影響時，在不同光照、不同溫度以及不同衰減下，各組件的特性曲線也會產(chǎn)生不一致。由于光伏系統(tǒng)中不同組件需要進行串聯(lián)或并聯(lián)，會形成新的組合功率曲線，新組合曲線的最大功率輸出，將小于組合前各功率曲線最大功率輸出之和，最終導(dǎo)致系統(tǒng)功率損失。

　　由于將光能轉(zhuǎn)化為電能的光伏組件在客上存在“木桶效應(yīng)”，一定程度上降低了光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。曾經(jīng)有行業(yè)人士計算過，從電站25年壽命的角度來看，“木桶效應(yīng)”對整個光伏系統(tǒng)造成的損失可以達到甚至超過10%。而這時，通過在逆變器端增加MPPT路數(shù)的方案，可以一定程度上降低“木桶效應(yīng)”的影響。

　　光伏陣列是由21（或22）塊組件串聯(lián)形成組串，再由多個組串并聯(lián)組成，P-V特性曲線也是先串聯(lián)再并聯(lián)生成陣列的特性曲線。多MPPT方案之所以能夠降低“木桶效應(yīng)”影響，就是通過陣列解耦讓更多的MPPT來分別跟蹤，單個MPPT跟蹤的組件越少，組件失配損失越低。

　　以目前市面上普通的40/50KW組串型逆變器為例，目前最流行的分別是2路/3路MPPT設(shè)計，在1MW的光伏系統(tǒng)中，擁有MPPT數(shù)量對比如下：

　　從上面表格中對比中，茂碩電氣推出的ST50KTL機型在每1MW項目中將擁有MPPT數(shù)量多達100路，較國內(nèi)其他品牌機器優(yōu)勢一目了然。在實際應(yīng)用中將極大程度降低組件“木桶效應(yīng)”對整個系統(tǒng)發(fā)電量的影響，因此在河南項目中取得更好地發(fā)電量成績也成為順理成章之事。

目前國內(nèi)逆變器發(fā)展趨向“大功率變小、小功率變大”的大環(huán)境下，組串型逆變器單機功率不斷增大。組串型逆變器功率從20KW提高到50KW，最大的優(yōu)勢在于減少了整個系統(tǒng)并機數(shù)量，從而大大減小并網(wǎng)諧波對電網(wǎng)的影響。同時，功率加大后單機轉(zhuǎn)換效率大幅提高，可以有效提高光伏系統(tǒng)整體發(fā)電效率。而此時MPPT路數(shù)的增多將對系統(tǒng)效率提供更多更大的支持，因此茂碩電氣ST50KTL機型在未來市場發(fā)展前景廣闊。

　　2. 追蹤效率越高越好

　　通過不斷調(diào)整逆變器自身的等效電阻值，影響所跟蹤的組件的電壓電流值，尋找并保持系統(tǒng)工作在P-V特性曲線的最高功率點，以此對組件發(fā)電進行最高效率追蹤是光伏逆變器的主要功能之一。

　　而MPPT對系統(tǒng)發(fā)電量的影響除在第一條中探討的MPPT追蹤數(shù)量外，還有另一個非常重要的方面，即MPPT對復(fù)雜曲線的動態(tài)靜態(tài)精確跟蹤能力，或者說“MPPT追蹤效率”。MPPT追蹤能力是一個逆變器企業(yè)真正軟實力的重要體現(xiàn)，它來源于廠商對跟蹤算法的不斷創(chuàng)新及經(jīng)驗積累。

　　同樣以茂碩電氣ST50KTL機型為例，負責(zé)該機型的軟件工程師在多年技術(shù)及經(jīng)驗積累基礎(chǔ)上，經(jīng)長時間的測試開發(fā)，將該機型MPPT跟蹤效率穩(wěn)定在了處于國際領(lǐng)先水平的“99.90%”，并申請了多項國家專利。配合第一條介紹的5路MPPT設(shè)計，茂碩電氣50KW組串型逆變器將逆變器MPPT跟蹤功能推上了一個新的高度，多個并網(wǎng)項目也從實際應(yīng)用層面證明了該機型在整個光伏系統(tǒng)發(fā)電效率提高方面起到意想不到的作用。

　　3. MPPT電壓范圍越寬越好

　　在光伏電站系統(tǒng)中，逆變器的成本不到10%，但卻是發(fā)電效率的決定者。在同一個項目中安裝的逆變器，如果其MPPT電壓范圍不同，可以直接影響到MPPT工作時間，從而影響逆變器的發(fā)電量。

　　在進行逆變器選擇時，很多人慣性的將更多的目光放在機器的轉(zhuǎn)換效率上，而忽略了逆變器“工作電壓范圍”和“滿載MPPT電壓范圍”兩個重要指標(biāo)。

　　在一個完整的光伏系統(tǒng)中，隨著太陽輻照強度從早上起逐漸增強，組件發(fā)電產(chǎn)生的電壓也慢慢變大，當(dāng)電壓進入逆變器工作電壓范圍時，逆變器開始正常工作，這也是整個系統(tǒng)發(fā)電的開端；而中午到傍晚的變化也是相同，隨著太陽輻照強度降低組件電壓變小，當(dāng)電壓低于逆變器工作電壓范圍時，逆變器停止工作。由此可見，工作電壓范圍決定了逆變器每天啟動與休息的時間，而同理“滿載MPPT電壓范圍”則決定了MPPT滿負荷運行的時間，這個范圍越寬，MPPT也會“起得更早、休息得更晚“，從而達到最長工作時間，隨之而來的便是逆變器獲得更高的發(fā)電效率。茂碩電氣ST50KTL的滿載MPPT電壓范圍可以達到國際領(lǐng)先水平的“450-850V”，可以為逆變器更高效率的轉(zhuǎn)換組件發(fā)電量提供有力幫助。

　　4. 10路端子可以超配1.14倍

　　本文討論的最后一點其實與MPPT數(shù)量關(guān)系不大，重點集中在組串逆變器所擁有的端子數(shù)量上。不過逆變器端子直接跟MPPT數(shù)量相對應(yīng)，所以我們就放到一塊進行討論了。

　　近期，一篇名為“光伏系統(tǒng)設(shè)計中的組件超配與投資收益提升”的文章引起了非常多行業(yè)同仁的共鳴。文章中著重提到受到太陽輻照、系統(tǒng)損耗、組件安裝角度等因素的影響，按照適當(dāng)比例對光伏組件進行超配能夠有效提高光伏系統(tǒng)的投資收益比。

　　根據(jù)文章中的描述，一款組串逆變器的超配能力受到其是否有足夠數(shù)量的端子影響。以文章中同樣的計算方法，我們假設(shè)項目中會使用255W或260W兩種組件，每個組串由22塊組件串聯(lián)組成，使用50KW組串逆變器，這樣我們可以計算出不同端子數(shù)量的超配能力：

　　雖然上面的計算只是一種概念上的推理，但茂碩電氣50KW組串機型10組端口的優(yōu)勢還是得到了非常明顯的體現(xiàn)，完全可以適用于1.1-1.2比例的超配設(shè)計。另外，在超配情況下ST50KTL機型更多MPPT路數(shù)（5路）的優(yōu)勢也將更加明顯，將為系統(tǒng)設(shè)計人員在系統(tǒng)設(shè)計時提供了更多的可選擇性。

　　小結(jié)：MPPT數(shù)量及質(zhì)量對光伏系統(tǒng)發(fā)電量的影響已經(jīng)是眾所周知的事情，小編不惜以一篇文章再次強調(diào)，一方面是為了鼓勵逆變器廠家能更多的從提高系統(tǒng)發(fā)電量的角度進行技術(shù)創(chuàng)新；另一方面，也是更多的鼓勵電站投資業(yè)主在逆變器選型過程中更多從投資與收益平衡的角度出發(fā)，選擇更高發(fā)電量的系統(tǒng)方案。

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