近日(ri)，茂碩電氣ST50KW逆變器先后在河南、蘇州等項目成功并網，其完全無風扇及5路MPPT的優勢在機器低噪音、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，也再次引發了行業內對“MPPT到底如何對光(guang)伏系(xi)統發電量產生影響”的大討論。

　　MPPT（Maximum Power Point Tracking最大(da)功率點(dian)跟蹤(zong)）是追蹤(zong)太陽(yang)能電池板的(de)最(zui)大功(gong)率輸出(chu)(chu)點，以(yi)期望達到電池板的(de)最(zui)大出(chu)(chu)力(li)，輸出(chu)(chu)最(zui)多的(de)電能。在光伏發(fa)電系(xi)統(tong)設計(ji)中(zhong)，MPPT數量——即最(zui)大功率點跟蹤(zong)數量，是(shi)關鍵設計(ji)要(yao)素(su)。當(dang)前(qian)業內無論(lun)是(shi)在探討集中(zhong)型與組(zu)串型方案的優劣時(shi)，還(huan)是(shi)討論(lun)如(ru)何(he)應對陰影遮擋(dang)、朝向(xiang)不一、組(zu)件不一致等情況時(shi)，“MPPT數量增長是(shi)否能給(gei)電(dian)(dian)站所(suo)帶來(lai)的邊際收益”都是(shi)重要(yao)評判(pan)維度之一。今天我們就從(cong)幾個方面(mian)具體聊(liao)一下“MPPT之于(yu)系統發電(dian)(dian)量的影響(xiang)”。

　　1. MPPT路數越多越好

　　眾(zhong)所周知，光伏發電(dian)中存在一(yi)個組件(jian)“木桶效(xiao)(xiao)應(ying)”，即某(mou)塊組件(jian)受(shou)到外界(jie)或自身某(mou)種因素影響(xiang)時(shi)發電效(xiao)(xiao)率的降(jiang)低(di)，會直接(jie)影響(xiang)到整個系(xi)統(tong)的發電效(xiao)(xiao)率。

　　從更專業的角(jiao)度解釋這種“木桶(tong)效應”為：不(bu)同廠家、不(bu)同型號、以及不(bu)同生產批(pi)次的光伏組件，P-V特性曲(qu)線(xian)是不(bu)完全一(yi)致的；而受到陰(yin)影(ying)、朝向等影(ying)響時，在不(bu)同(tong)光照、不(bu)同(tong)溫度以及不(bu)同(tong)衰(shuai)減下(xia)，各組件的特性曲(qu)線(xian)也會產(chan)生不(bu)一(yi)致。由于光伏(fu)系(xi)統(tong)中不同組(zu)件需要進行串聯或并(bing)聯，會形成新的組(zu)合功率(lv)曲線，新組(zu)合曲線的最(zui)(zui)大(da)功率(lv)輸(shu)出，將小于組(zu)合前各功率(lv)曲線最(zui)(zui)大(da)功率(lv)輸(shu)出之和，最(zui)(zui)終導致系(xi)統(tong)功率(lv)損失。

　　由于將(jiang)光(guang)(guang)能轉化為電能的(de)(de)光(guang)(guang)伏組件在客上存(cun)在“木(mu)(mu)桶效應”，一定程度上降低了光(guang)(guang)伏系(xi)統的(de)(de)發電量。曾(ceng)經(jing)有行業人士計(ji)算過(guo)(guo)，從電站(zhan)25年(nian)壽命(ming)的(de)(de)角度來看，“木(mu)(mu)桶效應”對整個光(guang)(guang)伏系(xi)統造(zao)成(cheng)的(de)(de)損(sun)失可(ke)以(yi)(yi)達到甚至超(chao)過(guo)(guo)10%。而這時(shi)，通過(guo)(guo)在逆變器(qi)端(duan)增加MPPT路(lu)數的(de)(de)方(fang)案，可(ke)以(yi)(yi)一定程度上降低“木(mu)(mu)桶效應”的(de)(de)影響。

　　光伏陣列(lie)是由(you)21（或(huo)22）塊組件串聯(lian)形成組串，再(zai)由(you)多(duo)個(ge)組串并(bing)聯(lian)組成，P-V特性曲線(xian)也(ye)是先串聯(lian)再(zai)并(bing)聯(lian)生成陣列(lie)的(de)(de)特性曲線(xian)。多(duo)MPPT方案之所以能夠(gou)降(jiang)低“木桶效應”影響，就是通過陣列(lie)解耦讓更多(duo)的(de)(de)MPPT來(lai)分別(bie)跟蹤，單(dan)個(ge)MPPT跟蹤的(de)(de)組件越少，組件失(shi)配(pei)損失(shi)越低。

　　以目(mu)前市面上普通的40/50KW組串型逆(ni)變器為例，目(mu)前最流行的分別(bie)是2路/3路MPPT設(she)計(ji)，在1MW的光伏(fu)系統中，擁(yong)有MPPT數量對比如(ru)下：

　　從上面表格(ge)中(zhong)對(dui)比中(zhong)，茂碩電(dian)氣推出的(de)ST50KTL機型在(zai)每(mei)1MW項(xiang)目中(zhong)將擁有MPPT數量多達100路，較國內(nei)其他(ta)品(pin)牌機器優勢一目了(le)然。在(zai)實際應(ying)用(yong)中(zhong)將極(ji)大(da)程度降(jiang)低組件“木桶效(xiao)應(ying)”對(dui)整個系(xi)統發(fa)電(dian)量的(de)影響，因此在(zai)河南項(xiang)目中(zhong)取得更好地(di)發(fa)電(dian)量成(cheng)績也成(cheng)為(wei)順(shun)理成(cheng)章之事。

目前國內逆變器發展趨向“大功率變小、小功率變大”的大環境下，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，最大的優勢在于減少了整個系統并機數量，從而大大減小并網諧波對電網的影響。同時，功率加大后單機轉換效率大幅提高，可以有效提高光(guang)伏系統整體發電效率。而此時MPPT路數的增多將對系統效率提供更多更大的支持，因此茂碩電氣ST50KTL機型在未來市場發展前景廣闊。

　　2. 追蹤效率越高越好

　　通過(guo)不斷調整逆變(bian)器自身的(de)等效電阻值，影(ying)響(xiang)所跟蹤(zong)的(de)組件(jian)的(de)電壓(ya)電流值，尋(xun)找并保持系(xi)統工(gong)作在P-V特(te)性曲(qu)線的(de)最(zui)(zui)高(gao)功率點，以此對組件(jian)發電進行最(zui)(zui)高(gao)效率追(zhui)蹤(zong)是光伏逆變(bian)器的(de)主要功能之一。

　　而MPPT對(dui)系統發電(dian)量的影響(xiang)除在(zai)第一(yi)條中探討的MPPT追蹤(zong)數量外，還有(you)另一(yi)個非常(chang)重要(yao)的方面(mian)，即MPPT對(dui)復雜曲線的動態靜態精確跟蹤(zong)能力(li)(li)，或者說“MPPT追蹤(zong)效(xiao)率”。MPPT追蹤(zong)能力(li)(li)是一(yi)個逆變(bian)器企業真正(zheng)軟實力(li)(li)的重要(yao)體現，它來源于廠(chang)商(shang)對(dui)跟蹤(zong)算法(fa)的不斷創新及經(jing)驗(yan)積累。

　　同樣以茂碩電氣ST50KTL機型為例，負責該機型的軟件工程師在多年技術及經驗積累基礎上，經長時間的測試開發，將該機型MPPT跟蹤效率穩定在了處于國際領先水平的“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，多個并網項目也從實際應用層面證明了該機型在整個光伏系統發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(zai)(zai)光伏電(dian)站(zhan)系統中(zhong)，逆變器的(de)(de)成本(ben)不到(dao)10%，但(dan)卻是發電(dian)效率的(de)(de)決定(ding)者(zhe)。在(zai)(zai)同一(yi)個(ge)項目中(zhong)安裝的(de)(de)逆變器，如果其(qi)MPPT電(dian)壓范圍(wei)不同，可(ke)以直(zhi)接影響到(dao)MPPT工(gong)作時間，從而影響逆變器的(de)(de)發電(dian)量。

　　在進(jin)行逆變器(qi)選擇時，很(hen)多(duo)人慣性(xing)的(de)將更多(duo)的(de)目光放在機(ji)器(qi)的(de)轉換(huan)效率上，而(er)忽略了逆變器(qi)“工作電壓范(fan)圍”和“滿(man)載MPPT電壓范(fan)圍”兩個(ge)重要指標。

　　在一(yi)個完整的(de)(de)(de)(de)光(guang)伏系統中(zhong)，隨(sui)著(zhu)太陽輻照(zhao)強度(du)從早上起逐漸增強，組件(jian)發電(dian)(dian)(dian)(dian)產生的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)也(ye)慢慢變(bian)(bian)大，當電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)進(jin)入逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)作電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)范(fan)(fan)(fan)(fan)圍(wei)(wei)時(shi)，逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)開(kai)(kai)始正常工(gong)(gong)作，這也(ye)是整個系統發電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)端；而(er)中(zhong)午(wu)到(dao)傍晚的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化也(ye)是相同(tong)，隨(sui)著(zhu)太陽輻照(zhao)強度(du)降低組件(jian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)變(bian)(bian)小，當電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)低于逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)作電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)范(fan)(fan)(fan)(fan)圍(wei)(wei)時(shi)，逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)停止工(gong)(gong)作。由此可見(jian)，工(gong)(gong)作電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)范(fan)(fan)(fan)(fan)圍(wei)(wei)決定了逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)每(mei)天啟(qi)動與休(xiu)息的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，而(er)同(tong)理(li)“滿載MPPT電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)范(fan)(fan)(fan)(fan)圍(wei)(wei)”則(ze)決定了MPPT滿負荷運行的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，這個范(fan)(fan)(fan)(fan)圍(wei)(wei)越寬，MPPT也(ye)會(hui)“起得(de)(de)更早、休(xiu)息得(de)(de)更晚“，從而(er)達到(dao)最長工(gong)(gong)作時(shi)間(jian)，隨(sui)之而(er)來(lai)的(de)(de)(de)(de)便是逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)獲得(de)(de)更高的(de)(de)(de)(de)發電(dian)(dian)(dian)(dian)效率。茂碩電(dian)(dian)(dian)(dian)氣ST50KTL的(de)(de)(de)(de)滿載MPPT電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)范(fan)(fan)(fan)(fan)圍(wei)(wei)可以達到(dao)國際領先水平的(de)(de)(de)(de)“450-850V”，可以為逆變(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)更高效率的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換組件(jian)發電(dian)(dian)(dian)(dian)量提供(gong)有力幫(bang)助。

　　4. 10路端子可以超配1.14倍

　　本文討論的最(zui)后一點其實與MPPT數量關系不(bu)大(da)，重點集中在組串逆(ni)變器(qi)所擁有(you)的端子數量上。不(bu)過逆(ni)變器(qi)端子直接跟MPPT數量相(xiang)對(dui)應，所以我(wo)們就放到一塊進行討論了。

　　近期，一篇名為“光伏系統設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同仁的共鳴。文章中著重提到受到太陽輻照、系統損耗、組件安裝角度等因素的影響，按照適當比例對光伏(fu)組件進行超配能夠有效提高光伏系統的投資收益比。

　　根據文章(zhang)中的(de)(de)描(miao)述，一款(kuan)組(zu)(zu)串(chuan)逆變器的(de)(de)超配能力(li)(li)受到其是(shi)否有足夠數(shu)量(liang)的(de)(de)端子影響。以文章(zhang)中同樣(yang)(yang)的(de)(de)計算方法，我(wo)們假設項目(mu)中會使用(yong)255W或260W兩種組(zu)(zu)件，每個組(zu)(zu)串(chuan)由22塊組(zu)(zu)件串(chuan)聯組(zu)(zu)成，使用(yong)50KW組(zu)(zu)串(chuan)逆變器，這(zhe)樣(yang)(yang)我(wo)們可以計算出不同端子數(shu)量(liang)的(de)(de)超配能力(li)(li)：

　　雖然上(shang)面的(de)(de)計(ji)算只是一(yi)種(zhong)概(gai)念上(shang)的(de)(de)推理，但(dan)茂碩電氣50KW組串機(ji)型10組端(duan)口的(de)(de)優勢還是得到了(le)非常(chang)明顯的(de)(de)體(ti)現，完(wan)全可以(yi)適用于(yu)1.1-1.2比(bi)例的(de)(de)超配設(she)計(ji)。另(ling)外，在超配情(qing)況下ST50KTL機(ji)型更多(duo)MPPT路(lu)數（5路(lu)）的(de)(de)優勢也將(jiang)更加明顯，將(jiang)為系統設(she)計(ji)人員在系統設(she)計(ji)時提供了(le)更多(duo)的(de)(de)可選(xuan)擇性。

　　小(xiao)結(jie)：MPPT數量(liang)(liang)(liang)及質量(liang)(liang)(liang)對光伏(fu)系統發(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)的(de)影響已經是(shi)眾所周知(zhi)的(de)事情(qing)，小(xiao)編不惜以一篇文章再次強調，一方面(mian)是(shi)為了(le)鼓勵逆變器廠(chang)家能(neng)更多的(de)從提(ti)高系統發(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)的(de)角度(du)進行技術(shu)創(chuang)新；另一方面(mian)，也是(shi)更多的(de)鼓勵電(dian)(dian)站(zhan)投資(zi)(zi)業主在(zai)逆變器選(xuan)型過程中更多從投資(zi)(zi)與收(shou)益(yi)平衡(heng)的(de)角度(du)出發(fa)，選(xuan)擇(ze)更高發(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)的(de)系統方案。

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