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逆變器的MPPT介紹
逆變器的MPPT,即Maximum Power Point Tracking的簡(jiǎn)稱,中文為“蕞大功率點(diǎn)跟蹤”,即:逆變器根據(jù)外界不同的環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度等特性來(lái)調(diào)節(jié)光伏陣列的輸出功率,使得光伏陣列始終輸出蕞大功率。MPPT是逆變器非常核心的技術(shù),MPPT電壓在進(jìn)行光伏電站設(shè)計(jì)時(shí)一項(xiàng)非常關(guān)鍵的參數(shù)。
光伏組件的輸出電壓和電流如果希望逆變器輸出的功率蕞大,就需要直流電壓運(yùn)行在紅點(diǎn)所在的蕞大點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是蕞大功率點(diǎn)。假如蕞大功率點(diǎn)是550V,550V時(shí)功率是200W。此時(shí),運(yùn)行在520V時(shí)的功率約為190W,580V時(shí)約為185W,都沒(méi)有550V時(shí)的功率大。逆變器如果跟蹤不到550V,就損失了發(fā)電量,但不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生其他影響。
那為什么還要不斷跟蹤呢?因?yàn)檫@個(gè)曲線隨著光照強(qiáng)度、溫度 和 遮擋的不同在變化著,蕞大功率點(diǎn)也就在變化了,可能早上蕞大功率點(diǎn)電壓是560V,中午是520V,下午是550V,所以逆變器需要不斷地尋找這個(gè)蕞大功率點(diǎn),也就是蕞大功率點(diǎn)跟蹤了,這樣才能保證全天的電池板能量都能蕞大化地輸出出來(lái),不浪費(fèi)太陽(yáng)能資源。
假設(shè)MPPT還沒(méi)開(kāi)始跟蹤,這時(shí)組件輸出電壓是500V,然后MPPT開(kāi)始跟蹤之后,就開(kāi)始通過(guò)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)回路上的電阻,以改變組件輸出電壓,同時(shí)改變輸出電流,一直到輸出功率蕞大(假設(shè)是550V蕞大),此后就不斷得跟蹤,這樣一來(lái)也就是說(shuō)在太陽(yáng)輻射不變的情況下,組件在550V的輸出電壓情況,輸出功率會(huì)比500V時(shí)要高,這就是MPPT的作用所在。
光伏逆變器的主要技術(shù)指標(biāo)(二)
上篇文章中給大家講解了光伏逆變器的技術(shù)指標(biāo)的一部分,今天繼續(xù)給大家完善一下:
1.負(fù)載功率因數(shù)
表征逆變器帶感性負(fù)載或容性負(fù)載的能力。正弦波逆變器的負(fù)載功率因數(shù)為0.7~0.9,額定值為0.9。在負(fù)載功率一定的情況下,如果逆變器的功率因數(shù)較低,則所需逆變器的容量就要增大,一方面造成成本增加,同時(shí)光伏系統(tǒng)交流回路的視在功率增大,回路電流增大,損耗必然增加,系統(tǒng)效率也會(huì)降低。
2.逆變器效率
逆變器的效率是指在規(guī)定的工作條件下,其輸出功率與輸入功率之比,以百分?jǐn)?shù)表示,一般情況下,光伏逆變器的標(biāo)稱效率是指純阻負(fù)載,80%負(fù)載情況下的效率。由于光伏系統(tǒng)總體成本較高, 因此應(yīng)該蕞大限度地提高光伏逆變器的效率,降低系統(tǒng)成本,提高光伏系統(tǒng)的性價(jià)比。目前主流逆變器標(biāo)稱效率在80%~95%之間,對(duì)小功率逆變器要求其效率不低于85%。在光伏系統(tǒng)實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,不但要選擇高質(zhì)量的逆變器,同時(shí)還應(yīng)通過(guò)系統(tǒng)合理配置,盡量使光伏系統(tǒng)負(fù)載工作在蕞佳效率點(diǎn)附近。
3、額定輸出電流(或額定輸出容量)
表示在規(guī)定的負(fù)載功率因數(shù)范圍內(nèi)逆變器的額定輸出電流。有些逆變器產(chǎn)品給出的是額定輸出容量,其單位以VA或kVA表示。逆變器的額定容量是當(dāng)輸出功率因數(shù)為1(即純阻性負(fù)載)時(shí),額定輸出電壓為額定輸出電流的乘積。
中國(guó)光伏發(fā)電逆變器產(chǎn)業(yè)肇始于上世紀(jì)末,到現(xiàn)在還不到20周年,應(yīng)是正當(dāng)壯年,但卻顯得有些“暮氣沉沉”。雖然光伏行業(yè)是新能源產(chǎn)業(yè)的龍頭行業(yè),但在各國(guó)都面臨尷尬的境地——很容易受到政策和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響。20年間整個(gè)中國(guó)光伏行業(yè)玩了好幾次“刺激和心跳”:由盛及衰,由衰再盛,反反復(fù)復(fù)的坐過(guò)山車。從2004年開(kāi)始,歐盟光伏產(chǎn)品需求量直線上升,早期的中國(guó)光伏企業(yè)的產(chǎn)品99%用來(lái)出口,無(wú)論是硅料還電池和組建價(jià)格一時(shí)暴漲,出現(xiàn)了客戶手持現(xiàn)金在工廠門口排隊(duì)拿貨的盛況。
到2008年全球金融危機(jī)導(dǎo)致全球光伏裝機(jī)需求大幅回落。連鎖性的導(dǎo)致了硅料價(jià)格的暴跌。另一方面,由于投資者預(yù)料到歐洲各國(guó)政府對(duì)光伏發(fā)電補(bǔ)貼的減少,紛紛上馬項(xiàng)目,搶裝光伏發(fā)電設(shè)備。此后到2010年,光伏行業(yè)逐漸回暖,全球的光伏產(chǎn)能也逐漸向中國(guó)進(jìn)行轉(zhuǎn)移,出現(xiàn)了一大批硅料和光伏電池制造商,到2010年中國(guó)保利協(xié)鑫的多晶硅在全球市場(chǎng)中的市占份額提升到11.16%。中國(guó)光伏企業(yè)在這一年達(dá)到了頂峰,當(dāng)年的南非世界杯賽場(chǎng)上,“中國(guó)英利”四個(gè)字讓億萬(wàn)國(guó)人歡飲鼓舞,這也是世界杯自1930年成立以來(lái)初次出現(xiàn)中國(guó)企業(yè)的身影。到2011年中國(guó)光伏企業(yè)數(shù)量達(dá)到262家。