如何提高大型光伏发电系统的工作效率

eden_wang

我们都知道在光伏发电系统中，逆变器的发电效率在系统工作效率中起着决定性作用，目前大型光伏并网逆变器的效率已经很高，很多逆变器的效率都已经接近于98%，如果还是依赖于提高逆变器的效率来提高光伏系统的发电效率似乎不太现实，但是我们可以换个角度来思考，对于大型光伏并网逆变器一般都要求有很高的唤醒功率（启动功率），常见的500KW的逆变器的启动功率约需30KW，我们何不降低逆变器的唤醒功率来延长发点时间获取更多的能量？

eden_wang

对于这一块有什么疑问或者感兴趣的朋友可以加我QQ，511168794

eden_wang

兄弟，我建议你做系统的时候需要把思维放开一点，如果你一味的拘泥于前人的结论，在有些问题上你会跟不上节奏，下面来分析你提的两个问题
在系统级印用中，要使光电转换效率提高1%其实都很困难，而系统中任意一个配置没有恰到好处的话损失的效率都是百分之好几，从你问的问题的角度来看，你关心的应该是离网这块，光电转换效率影响的是什么？影响的是单位面积内的装机容量，对于离网用户来说通常这对他没有太大的影响，大不了多腾出点空间用来装太阳能板不就行了？再者，现在太阳能板也是按功率单价来卖，而没有人以面积单价来卖。
还有就是你说的蓄电池的设备成本，同样你的思维太拘泥于以前的一些书籍或者论文上提供的系统的设计思路，多少负载，备电多少天，需要多少电池，从你的角度来分析，很多系统都无法实现，比如我以前碰到的一个希腊的案例，客户的负载夏天大约有140Kw，冬天只有20Kw，按照常理推断，阴雨天气以3天计算，你得设计多大容量的蓄电池合适呢？其实这时你可以放开你的思维，蓄电池在系统中的作用无非就是一种能量的补充，并且蓄电池的设计很难更改，动态特性也不是很好，何不采用其他的能量来做为能量补充呢？比如柴油机，市电等。

edwinjsh

兄弟是正解。其实你的思路国外也有：主从式逆变器（master-slave inverter），但是目前市场什么好像只有SMA有产品，国内基本上看不见主从式产品。
个人觉得这是一个市场，但是要投入研发呀， 而国内厂商愿意的不多。 后续市场方向未定，风险也不小！
至于你提到的盛弘电气，基本上没有听说过他们的逆变器，可能是个人太孤陋寡闻了。但是我想他们对市场特别是银行的吸引力应该不太大，因为brand的原因。

eden_wang

edwinjsh 发表于 2012-2-6 09:51
兄弟是正解。其实你的思路国外也有：主从式逆变器（master-slave inverter），但是目前市场什么好像只有SMA ...

兄台此言差矣，大家都知道目前光伏逆变器市场是一个接近于垄断的市场，那些小企业的人也不是傻子，在这种情况下一味的复制人家的产品如何立足？反而是一些小企业愿意去花精力去研究一些大企业看不上眼或者不愿意去研究的东西，这也是有原因的，大企业反正自己处于垄断地位，他们在没有百分之百的把握的情况下是不会更换自己一条成熟的生产线的，而小企业则愿意冒这个险，俗话说“光脚的不怕穿鞋的”
其实“模块式”或者“主从式”现在在市场上已经不是概念，而是有一定的份额了，比如“艾默生”、“POWER ONE“都是采取这种架构

edwinjsh

eden_wang 发表于 2012-2-6 14:06
兄台此言差矣，大家都知道目前光伏逆变器市场是一个接近于垄断的市场，那些小企业的人也不是傻子，在这种 ...

但是小企业创新求生的很多，但是生存下来没有见到太多，反而是被拍死的很多。
归根结底是因为小企业没有太多的投入，产品还没有成熟之前就被迫推出，生产出来的东西没有“质量”，结果接受不了市场的考验，生存不下去。

eden_wang

edwinjsh 发表于 2012-2-6 14:54
但是小企业创新求生的很多，但是生存下来没有见到太多，反而是被拍死的很多。
归根结底是因为小企业没有 ...

这个是确实存在的一个现象，但是正所谓大浪淘沙，这个多少跟一个企业的积累有关

studerchina

不建议提高这么大功率并网逆变器的唤醒功率，应该这个值是可调的吧？这个技术不难。

我的建议：要特别关注大功率并网逆变器的自身功耗，这一点我不知道并网逆变器怎么进行测试。这个参数没有厂家进行批露

eden_wang

studerchina 发表于 2012-2-7 10:53
不建议提高这么大功率并网逆变器的唤醒功率，应该这个值是可调的吧？这个技术不难。

我的建议：要特别关 ...

据我所知，电站设计时对逆变器的唤醒功率没有提出相关要求，一般是对功率爬升速度做出些限制，防止发电系统对电网的冲击
逆变器自身损耗这个目前POWER ONE在技术参数中提出了，其他厂家均未披露，POWER ONE提出了空载和满载时的逆变器的自身损耗，我见过某些厂家的产品散热器件的功耗非常大，所以一般的厂家尽量避免提及这个参数，我见过德国某个厂家的100KW的逆变器两个散热风机的功率各300W，两个就是600W，如果把这个参数给提出来的话无疑是在给产品抹黑，所以一般的厂家尽量回避这个问题
说到逆变器自身功耗的问题的时候，三电平逆变器较两电平逆变器有一定的优势，因为三电平的开关管的开通和关断电压只有两电平的一半，而开关损耗跟开通和关断电压成正比
开通和关断损耗P=fs*V*I*t/2，fs为开通关断频率，t为开通和关断时间，在相同的情况下通断电流一致，三电平的通断时间较两电平也短，也就是这个原因三电平的开关管的频率可以做得更高，频率做得更高的好处就是逆变器的波形更接近于正弦波，逆变器的滤波器可以做得更小，在非隔离逆变器中，逆变器的滤波器占据了相当一部分，所以三电平逆变器的体积可以比两电平做得更小

studerchina

eden_wang 发表于 2012-2-7 15:23
据我所知，电站设计时对逆变器的唤醒功率没有提出相关要求，一般是对功率爬升速度做出些限制，防止发电系 ...

说的很有道理。

在离网太阳能电子这个行业，主要是包括太阳能充电控制器和离网逆变器（蓄电池逆变器）。
电气设计有一个重要原则就是，要使用低能耗的MOSFET，不使用固态继电器或IGBT。
即使IGBT可以承受更高的电压，但其自身功耗，显然不适合太阳能离网系统。

太阳能离网系统的电气部件，都是24小时工作的。降低这些电气控制部件的自身功耗是一个关键因素（针对提高系统效率）。
国际流行做法是：离网逆变器带自动待机功能。在没有负载时，自动进入待机，降低自身功耗。
太阳能充电控制器，其自身功耗比逆变器要小一个数量级。但是要一定用MOSFET作为开关元件，以降低充电线路上的压降，提高充电精度。同时，降低自身损耗。