逆變器輸出功率為何達(dá)不到組件的額定功率？

一位初入光伏的朋友張工，在自家屋頂安裝了光伏電站，用了120塊340W，組件總功率40.8kW，逆變器是40kW。運(yùn)行幾個月后，用手機(jī)查看發(fā)電情況，每天發(fā)電量在20度-240度，查看實時發(fā)電功率時，張工發(fā)現(xiàn)，光伏電站這幾個月的輸出功率，最高時只有36kW左右，并未達(dá)到40kW，這是怎么回事?

光伏系統(tǒng)的輸出功率，一般很難達(dá)到組件的標(biāo)稱功率，這是因為組件的功率是在天氣條件非常好，組件溫度也比較低的情況下測試的，正常的天氣是無法達(dá)到該條件，光伏組件不一定全都能接受到太陽能，因為不一定都一直在最佳角度。并且光伏系統(tǒng)都有損耗：組件上的灰塵、遮擋、陰影等，電纜、開關(guān)、接頭等線路損耗;逆變器、變壓器、配電柜等設(shè)備損耗。一般大型電站，系統(tǒng)輸出最高功率可能只有組件額定功率的85%-90%左右;小型分布式電站，系統(tǒng)輸出最高功率可能只有組件額定功率的90%-95%左右。

1、太陽輻照度因素

我們常說340W光伏組件，最大功率Pmax/W，代表在標(biāo)準(zhǔn)測試環(huán)境其峰值功率為340W。只有在標(biāo)準(zhǔn)測試條件(輻照度為1000W/m2，電池溫度25℃)時，光伏組件的輸出功率才是“標(biāo)稱功率”(340W)，輻照度和溫度變化時，功率也會變化。在非標(biāo)準(zhǔn)條件下，光伏組件的輸出功率一般不是標(biāo)稱功率，如下圖：

STC(標(biāo)準(zhǔn)測試環(huán)境Standard test condition)：輻照度1000W/m2，電池溫度25℃，光譜AM1.5。NOCt(電池片標(biāo)稱工作溫度條件Normal Operating Cell Temperature)：輻照度800W/m2，環(huán)境溫度20℃，光譜AM1.5，風(fēng)速1m/S。從表中可以看到，當(dāng)條件由理想的STC環(huán)境轉(zhuǎn)到現(xiàn)實中NOCT環(huán)境時，組件的功率發(fā)生很大變化，如330W的組件，變成249W。

2、系統(tǒng)損耗因素

影響發(fā)電量的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)效率，系統(tǒng)效率主要考慮的因素有：組件上灰塵、陰影遮擋引起的效率降低，組件溫度引起的功率降低，直流電纜引起的阻抗匹配損失，組件串聯(lián)電壓和逆變器電壓不匹配產(chǎn)生的效率降低，逆變器的MPPT追蹤損失，逆變器本身的功率損耗，交流線纜功率損耗、變壓器功率損耗等等多個因素。

系統(tǒng)損失是綜合發(fā)電量的損失，數(shù)值根據(jù)條件在變化。影響最大功率輸出的因素是組件和直流電纜，為了提升輸出功率，必須盡量減少各種損耗。光伏安裝地點確定后，組件的安裝角度、組件溫度，逆變器本身的損耗、MPPT跟蹤效率等因素，改變較困難。但直流電纜損失、直流電纜阻抗匹配、組件和逆變器電壓匹配等因素，則是可控制的。

1)盡量減少直流電纜的長度，從組件到逆變器，要用到直流電纜，這個電纜的長度對系統(tǒng)發(fā)電量的影響非常大，一方面是直流電纜本身的損耗，另一方面是是阻抗匹配，逆變器盡量靠近組件，直流電纜控制在20米以內(nèi)，每一個MPPT的直流電纜盡量一致。

2)組件串聯(lián)后的工作電壓盡量靠近逆變器的額定電壓，降低逆變器的損耗。

那怎么判斷光伏系統(tǒng)發(fā)電是否正常呢?首先看逆變器的輸出功率，在天氣特別好時，如果能達(dá)到組件功率的90%以上，說明系統(tǒng)的設(shè)計沒有什么問題，再者算一下發(fā)電量，查看當(dāng)?shù)氐娜站l(fā)電量小時數(shù)，用小時數(shù)乘以365，再乘系統(tǒng)效率就是年平均發(fā)電量，一般系統(tǒng)效率算0.8，如在廣東地區(qū)，日均發(fā)電量小時數(shù)是3.5，一個40kW的電量，平均一年的發(fā)電量是40*3.5*365*0.8=40880度，如果發(fā)電量在這個范圍內(nèi)，就說明系統(tǒng)的設(shè)計和安裝都沒問題。

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