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中大型工商業電站逆變器選型經濟性對比
2019-10-15

在中大型工商業光伏電站中,推薦盡量使用功率大的逆變器,因為逆變器功率越大,單瓦價格越便宜,交流配電柜和交流電纜會更少。但不是逆變器單機功率越大,系統成本就越低,系統發電量越高,運維越方便,這不是必然的,還需從各方面綜合考慮。

光伏系統中,影響成本的因素有組件、支架、直流電纜、逆變器、交流電纜、交流配電柜、變壓器、人工安裝等因素。如果只是選用不同功率的逆變器,組件、支架、變壓器、人工安裝等都差不多;直流電纜、逆變器、交流電纜、交流配電柜這些配件稍有差別。

下面以300kW的工商業電站,彩鋼瓦屋頂,面積約3600平方,分別采用5臺60kW逆變器和3臺100kW逆變器,對比這兩種方案的經濟性。

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直流電纜

直流電纜是指從光伏組件到逆變器這一部分之間的電纜,可以節省線纜和配電柜成本,但也要控制直流電纜的長度,從組件到逆變器的直流電纜,對系統發電量的影響非常大,電纜越長,損耗越高,直流電纜控制在50米以內,直流電纜損失可以降低到0.2%。逆變器功率越大,遠端的組件離逆變器就越遠,所用的電纜就越長。

如上圖所示,采用5臺60kW逆變器方案,每臺逆變器的方陣約為720平方,逆變器10組輸入,每組電纜長度約為30米到50米,平均為40米,那么每臺逆變器需要的直流電纜長度為400米,300kW系統直流電纜總長度為2000米;如果采用3臺100kW逆變器方案,每臺逆變器的方陣約為1200平方,逆變器18組輸入,每組電纜長度約為30米到60米,平均為45米,那么每臺逆變器需要的直流電纜長度為810米,300kW系統直流電纜總長度為2430米;所以采用采用5臺60kW逆變器方案,光伏直流電纜要節省20%以上。

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交流電纜

交流電纜分為兩段,一段是逆變器到交流匯流箱之間的電纜,一段是交流匯流箱到并網箱之間的電纜。采用不同功率的逆變器,只有前者不一樣,60kW逆變器,最大輸出電流是87A,設計采用3*35+1*16平方的銅芯電纜或者3*50+1*25鋁合金芯電纜,100kW逆變器,最大輸出電流是145A,設計采用3*70+1*35平方的銅芯電纜或者3*120+1*70鋁合金芯電纜,我們假定60kW逆變器離交流匯流箱的距離為100米,5臺逆變器需要500米電纜,假定100kW逆變器離交流匯流箱的距離為80米,3臺逆變器需要240米電纜。

從上表可以看到,如果采用鋁合金芯電纜,60kW逆變器方案的電纜成本低一些,如果采用銅芯電纜,100kW逆變器方案的電纜成本低一些,但都相差不大。

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交流匯流箱

交流匯流分為兩部分,前一部分是逆變器的開關,這一部分有區別,后一部分是匯流后的總開關,這一部分是一樣的。60kW逆變器,最大輸出電流是87A,設計采用100A的塑殼空開,100kW逆變器,最大輸出電流是145A,設計采用160A的塑殼空開,都采用CHNT正泰昆侖3P塑殼斷路器空氣開關,100A的價格約為136元,5個總價為680元,160A的價格約為180元,3個的總價約為540元,相差約140元,實際上,交流匯流箱一般是按總功率和配置報價,前面幾進的對總體價格影響不大。

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逆變器的效率

逆變器從10kW到60kW,如果是同一代的類型,可以看到,逆變器的功率越大,效率越高,這是由逆變器里面的功率器件決定的,功率越大,損耗越低,效率就越高,但到了60kW之后,逆變器的效率卻沒有什么增長,這是因為功率模塊增長有限,從60kW之后,一般都是采用多塊模塊并聯,所以效率增長有限。

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重量和體積

古瑞瓦特MAC60kW逆變器,體積為0.68*0.508*0.281,重量為52公斤,一個力氣稍大的成年人可以搬動,而一臺100kW逆變器,體積為1.051*0.66*0.362,重量為85公斤,一個人難以搬運,需要專業的吊裝工具。如果在環境很復雜的屋頂,用機器吊裝可能不會很方便,人工搬運又較危險,所以建議選擇重量輕的逆變器。

總結

綜上所述,大型工商業光伏電站,60kW功率以上,選用哪一種逆變器,都各有所長,各有短板,系統造價和效率其實相差不大,可以根據項目地形、安裝方式等實際情況去選擇。

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