5-5 聚光太阳电池组件外形
几种太阳电池组件的性能比较对单晶硅、多晶硅、非晶硅和多倍聚光这四种电池类型就转换效率、制造能耗、安装、成本等方面进行了比较如下表 5-1 太阳能电池技术性能比较表。
表 5-1 太阳能电池技术性能比较表
从比较结果可以看出：
1） 晶体硅光伏组件技术成熟，且产品性能稳定，使用寿命长；
2） 商业用化使用的光伏组件中，单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次，但两者 16
相差不大，根据目前市场价格，两者价格相差也不大；
3） 晶体硅电池组件故障率极低，运行维护最为简单；
4） 使用晶体硅光伏组件安装简单方便，布置紧凑，可节约场地；
5） 尽管非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应，高温性能等方面具有一定的优势，但是使用寿命期较短。
综上所述，本项目选用多晶硅太阳能组件，通过市场价格与经济性对比考虑，选用350Wp多晶硅组件。
多晶硅350Wp 电池组件性能参数见下表 5.1-3 所示： 表 5.1-3 多晶硅350Wp电池组件性能参数表
序号 1 2 3 4 技术参数 类型 标称峰值功率 标称功率公差 组件转换效率 标称最佳工作电压 标称最佳工作电流 标称开路电压 标称短路电流 最大绝缘耐受电压(IEC) 单位 参数值 多晶硅组件 Wp Wp % V A V A Vdc 350 0～+5% 17.64 39.2 8.94 46.6 9.51 1500 5 6 7 8 9 5.2逆变器的选择
5.2.1并网逆变器系统设计方案
合理的逆变器配置方案合和理的电气一次主接线对于提高太阳能光伏系统发电效率，减少运行损耗，降低光伏并网电厂运营费用以及缩短电厂建设周期和经济成本的回收期具有重要的意义，合理的电气一次主接线可以简化保护配置、减少线路损耗、提高运行可靠性。同时合理的配置方案合和理的电气一次主接线对于我国大规模的光伏并网电厂建设具有一定的示范意义。
5.2.2逆变器类型
根据不同的逆变器应用方案，逆变器可以分为以下三类： 1）集中型逆变器
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集中逆变技术是很多个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端。最大特点是系统的功率高、成本低，同时逆变器数量少，可靠性高，便于管理。但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配，同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响，采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低。
集中型逆变器适用于大型光伏发电站。 2）组串式逆变器
组串逆变器是基于模块化概念基础上的，一个或少量几个光伏组串通过一个逆变器，在交流端并联并网，优点是受组串间模块差异和遮影的影响小；同时组串式逆变器 MPPT 电压范围宽，减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而增加了发电量。另外，组串式并网逆变器的体积小，重量轻，直流接线不需要直流柜和汇流箱，搬运和安装都非常方便，不需要专业工具和设备，也不需要专门的配电室，能够简化施工，减少占地。
组串式逆变器的每瓦成本略高于集中型逆变器。组串型逆变器适用于中小型地面光伏电站和屋顶光伏发电系统。
3）集散型逆变器
集散型逆变器在传统光伏汇流箱的基础上，增加 DC/DC 升压变换硬件单元和 MPPT 控制软件单元，构成智能光伏控制器实现了最多每4串PV组件对应1路MPPT的分散跟踪功能，大大降低了因组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等因素导致的效率流失。同时，通过光伏汇流器将输出电压升高到820V，将逆变器交流输出电压升高到550V，从而最大程度上减少了交直流线缆传输损耗。尽管在控制器中增加DC/DC，发热量有所增加，但集散式逆变器的输入电压和输出电压对应提升，对应的电流大大降低，逆变器转换效率得到大幅提升。集散型逆变器的每瓦成本和集中型逆变器持平。此外，集散型逆变器采用大功率逆变器与电网连接，无多机并联，电能质量、并网性能更好。
在传统的光伏汇流箱内部增加DC/DC升压变换硬件单元和MPPT控制软件单元，实现了每2~4串PV组件对应1路MPPT的分散跟踪功能，大大降低了组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等导致的效率损失。同时改进的光伏汇流箱（光伏控制器）输出电压升高到820V后，至逆变室集中逆变，且逆变器的交流输出电压升高到550V，从而减小交直流线缆传输损耗和逆变器的自身发热损耗。
组串式逆变器优点主要有以下几点 （1）设备及安装施工成本低
在成本方面，综合考虑箱变配置，交直流电缆和土建施工等因素，集中式和集散式两种方案的总系统初始投资成本基本不变，组串式按照目前市场价格与前两者相差并不大。
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（2）发电效率高，传输损耗低
在发电效率方面，与集中式相比，集散式逆变方案具有多路MPPT跟踪，具有更高的效率，效率可提升3%以上。
（3）维护成本低
在维护成本方面，与集中式相比：无需输入易拉弧起火的直流熔断器，能够有效地避免熔丝直流拉弧引起的火灾风险，同时也避免了熔断器失效造成的发电量损失和维护成本增加，故障率和维护量都远小于常规的集中式。
通过上述三种逆变方案在投资成本、系统效率、运维等方面综合比较，组串式逆变方案具有投资成本不高、系统效率高的特点，故本项目属于屋顶项目选择组串式逆变方案。 以下为逆变器 输入（直流） 其他功能 直流过压保护 直流短路保护 绝缘监测 交流过压保护 电网监测 接地故障监测 过热保护 PID防护与修复 SVG功能 夜间休眠模式 交流侧直接并联 软开、关机 尺寸（宽×高×深） 重量 冷却方式 工作温度范围 工作湿度范围 最高工作海拔 显示 通讯 输出（交流） 额定输出功率 最大输出功率 最大输出视在功率 最大输出电流 额定电网电压 电网电压范围 额定电网频率
具备 具备 具备 具备 具备 具备 具备 选配 具备 具备 具备 具备 1051×660×362.5mm 89kg 智能强制风冷 - 30~+60℃（50℃以上降额运行） 0~95% ,无冷凝 5000（>4000m降额） LED,Blueteeth+APP RS485\\PLC选配 136kW 150kW 150kVA 160.4A 3\\N\\PE,540V 432~621V 50 Hz / 60 Hz 19
电网频率范围 总电流波形畸变率 直流分量 功率因数（额定功率下） 功率因数可调范围 馈电相数 / 输出端相数 最大输入电压 最小输入电压 / 启动电压 MPP电压范围 满载MPP电压范围 MPPT 数量 每路MPPT最大输入组串数 最大输入电流 最大效率 中国效率 45 - 55 Hz / 55 - 65 Hz < 3%（额定功率时） < 0.5% 额定输出电流 >0.99 0.8（超前）~0.8（滞后） 3 / 3 1100V 200V / 250V 200~1000V 550-850V 12 2 312A 99% 98.51% 5.3光伏子方阵设计
5.3.1光伏组串设计
组件选用350Wp多晶硅光伏组件，为了保证系统安全可靠的运行，根据建设地的气象资料，项目所在地极端最低气温 -37.7℃，极端最高气温 38℃。考虑电池组件工作发电时温度会上升。光伏系统应当在-20℃～50℃的情况下正常工作。
光伏组件在极限温度下的参数会发生变化，温度系数如下表 5.3-1： 表 5.3-1 组件（多晶350Wp）温度系数表
项目 峰值功率(Pmax）温度系数 开路电压(Voc）温度系数 短路电流(Isc）温度系数 单位 %/K %/K %/K -0.37 -0.29 +0.05 数据 电池组件串联组数的确定主要依据其工作电压、开路电压、当地温度和瞬时辐射强度及逆变器 MPPT 电压范围。对开路电压、工作电压的影响来分析。本工程考虑到：
本项目2.002MWp光伏阵列由13台136kW组串式逆变器组成，该逆变器最大功率电压跟踪范围：100-1000Vdc，最大直流电压：1100Vdc。组件串应符合的逆变器直流输入参数保证在70℃时的逆
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哈尔滨XXXX2.002MW光伏发电项目-投标技术方案
