隨著光伏技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,雙面組件作為降低系統(tǒng)成本最有效的方式之一,其產(chǎn)能與市場(chǎng)份額正不斷提升。按照中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2019年,雙面組件市場(chǎng)份額已達(dá)到15%,預(yù)計(jì)2025年,雙面組件市場(chǎng)占比將超過60%。
為什么雙面組件備受青睞?
與常規(guī)光伏組件背面不透光不同,雙面組件背面是用透明材料(玻璃或者透明背板)封裝而成,除了正面正常發(fā)電外,其背面也能夠接收來自環(huán)境的散射光和反射光進(jìn)行發(fā)電,因此有著更高的綜合發(fā)電效率。
正面、背面都可受光發(fā)電,背面的光電轉(zhuǎn)換效率是正面的60%-90%,系統(tǒng)集成后系統(tǒng)發(fā)電功率相對(duì)于傳統(tǒng)單面組件電站的增益約為4%-30%。 雙面組件的失配是怎樣產(chǎn)生的?
影響光伏發(fā)電有很多因素,組件正面功率、反面功率、方位角、傾角和高度、場(chǎng)景反射率、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、組件安裝方式、逆變器設(shè)計(jì)、電氣接線設(shè)計(jì)都會(huì)產(chǎn)生不同的發(fā)電量。從遮擋角度來看:對(duì)于雙面組件來說,不止要考慮正面遮擋,還需要考慮背面遮擋。這就要求在系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工過程中需要注意支架檁條、壓塊、光伏線纜不能遮擋組件的背面。與正面遮擋效應(yīng)相似,背面遮擋不僅會(huì)影響被遮擋組件,由于失配損失,整個(gè)組串的發(fā)電量都會(huì)受到影響。
從應(yīng)用場(chǎng)景來看:對(duì)于雙面組件來說,組件所面臨的外部場(chǎng)景更加復(fù)雜,我們不僅要考慮不同方位角,傾角的組件不能接入同一串,兩個(gè)不同的組串不能接入同一路MPPT,還需要考慮盡可能保證同一組串,同一MPPT的不同組串地表反射率盡可能相近,也就是說,雙面組件所面臨的失配損失其實(shí)是更加嚴(yán)峻的。在實(shí)際情況中,由于雙面組件正反面發(fā)電功率不同,組件背面輻照不均勻,導(dǎo)致組件最終輸出總體功率不同,造成組件失配。一般雙面組件系統(tǒng)失配是常規(guī)組件的3倍以上。
直擊失配痛點(diǎn) 提高發(fā)電增益
MPPT是光伏系統(tǒng)核心設(shè)備光伏逆變器的主要功能之一,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(diǎn)。
對(duì)于雙面組件應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜、易造成組件失配的情況,MPPT路數(shù)多,對(duì)應(yīng)的精度也越高。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。微型逆變器,采用全并聯(lián)電路設(shè)計(jì),針對(duì)每塊組件都有獨(dú)立的MPPT,最大程度降低了雙面組件應(yīng)用中由于反面發(fā)電不均而存在的失配現(xiàn)象,讓雙面組件真正發(fā)揮“雙面優(yōu)勢(shì)”,提升發(fā)電量達(dá)5%~30%。
案例一:
在加拿大不列顛哥倫比亞省美麗的Okanagan山谷中,有一家別具特色的主題餐廳。最近,店主在餐廳外新建了一個(gè)陽光棚,并安裝了一套46.36kW的光伏系統(tǒng)。不同于一般的光伏系統(tǒng),該系統(tǒng)可謂是亮點(diǎn)紛呈。系統(tǒng)全部采用PrismSolar 368W雙面組件與APsystems昱能微型逆變器YC1000-3。另外,系統(tǒng)中所有微逆全部安裝在橫梁邊緣,YC1000具有NEMA6防護(hù)等級(jí),讓這樣大膽的設(shè)計(jì)成為可能,讓整個(gè)項(xiàng)目看上去更加美觀、時(shí)尚。在此項(xiàng)目中,雙面組件與微逆的“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手”,可提升系統(tǒng)發(fā)電量約35%。
案例二:
該項(xiàng)目位于荷蘭Tempress Systems總部,系統(tǒng)容量約400kW, 全部采用昱能科技YC1000-3微型逆變器與英利N型“熊貓”系列雙玻組件。相比于采用傳統(tǒng)組件的電站,“熊貓”雙面發(fā)電組件集成了N型單晶太陽能電池技術(shù),具有雙面發(fā)電特性,組件背面能夠接收周圍的反射光和散射光產(chǎn)生電力。結(jié)合了微型逆變器與雙玻組件的雙重優(yōu)勢(shì),該系統(tǒng)在理想安裝條件下,可多發(fā)電達(dá)30% 。