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組件離并網點較遠,逆變器最佳安裝位置在哪?
2020-04-08

  如果一個光伏系統,組件安裝的地方,離電網的并網點距離較遠,如超過300米,并網逆變器的位置有三種選擇:一是盡量靠近并網點,節省交流電纜;二是盡量靠近組件,節省直流電纜;三是綜合考慮,安裝在中間。那么,這幾種情況哪一種比較好呢?



乐乐彩票  對于光伏系統而言,最重要的是初始成本和電站收益。所以我們可以從這兩點來比較這三種方案的優缺點。我們以一個66kW的電站為例,組件離并網點距離300米,組件功率330W,數量為200塊,采用20塊組件串聯,10并的方式接入一臺60kW的逆變器。從組件到逆變器,直流電纜總共10組,20根線,交流輸出采用星形連接,3W+N,地線選擇就近連接。


  成本對比


  先從成本上比較,通用的光伏直流電纜PV 4m㎡目前的價格約為3.5元一米,60kW最大電流是87A,按距離遠近,可以選用3*35+1*16m㎡或者3*50+1*25 m㎡銅電纜,目前市場價35 m㎡約60元/米,50 m㎡約90元/米。如果逆變器靠近并網點,直流電纜需要300*20=6000米,交流電纜選用35 m㎡長度約為10米,那么交直流電纜的價格60*10+6000*3.5=21600元。如果逆變器靠近組件,直流電纜需要25*20=500米,交流電纜選用50 m㎡長度約為300米,那么交直流電纜的價格90*300+500*3.5=28750元。從成本上看,逆變器靠近并網點更低一些。



  效率對比


  再從效率上比較,逆變器的線路損耗包括直流損耗和交流損耗,直流損耗包括直流電纜的線性損耗和MPPT匹配的損失,其中MPPT匹配的損失和電纜內阻有關,一般電纜超過100米才比較明顯。交流損耗就是流電纜的線性損耗,PV 4m㎡直流電纜的線阻按4.6mΩ/米算,35 m㎡銅電纜線阻按0.52mΩ/米算,50 mm2銅電纜線阻按0.39mΩ/米算。直流電流按8A計算,交流電流按87A算。


  如果逆變器靠近并網點,直流電纜有300米長,MPPT匹配的損失比較大,直流電纜本身的損耗為:P=6000*0.0046*82,約為1800W,交流電纜損耗為:P=3*10*0.00052*872,約為118W,如不算MPPT匹配的損失,共有1918W。如果逆變器靠近組件,直流電纜需要500米,交流電纜選用50 m㎡長度約為300米,這樣直流電纜的本身的損耗為:P=500*0.00046*82,約為150W,交流電纜損耗為:P=3*300*0.00039*872,約為2700W,加起來約為2850W。逆變器靠近并網點損耗會少一些。


乐乐彩票  從布線的方便性來看,直流電纜有20根細線,交流電纜只有一根粗線,所以選擇逆變器靠近組件會更方便施工。直流沒有過零點,電壓高,如果發生火災,直流部分隱患會更大些。這時選擇逆變器靠近組件會更安全。如果光伏系統大部分時間自己不能消納,要送入電網,這時交流電纜就越短越好。


  總結


乐乐彩票  從計算結果上看,當組件離并網點較遠時,逆變器如果安裝在并網點位置,電纜的初始成本會稍低一點,損耗也會低一點,但相差都不大。如果直流電纜超過100米時,還有可能導致MPPT匹配的損失。所以在實際安裝時,還要綜合考慮現場的各種條件,如布線的方便性,電站的安全性等。


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