遮挡的影响:组串、优化器与微型逆变器
弄清为什么一块组件被遮挡就会拖累整个组串,旁路二极管起什么作用,以及优化器和微型逆变器什么时候值得用。
为什么一块被遮挡的组件会拖累整个组串
在一个组串里,组件是串联的,同一股电流流过所有组件。被遮挡的组件电流变小,如果没有别的办法,就会限制整个组串。就像水管在某一处被捏住,整条管路的流量都会下降。烟囱、天线、树枝甚至一片落叶,都可能造成这样的遮挡。
普通组串
所有组件共用一股电流
- 最弱的组件限制其他组件
- 很小的遮挡也可能损失很多
- 屋顶上没有电子设备
组件级
每块组件各自独立
- 每块组件发出它能发的电
- 遮挡的影响多集中在被遮住的组件上
- 每块组件多一个设备
旁路二极管做什么
每块组件都有旁路二极管,让电流绕过被遮挡的部分。它们能防止过热,让损失没那么严重,但被绕过的部分就不再发电了。
- 1轻度遮挡
被遮挡的组件仍能发一点电。组串电流降到它的水平,所有组件都跟着减产。
- 2重度遮挡
旁路二极管导通:被遮挡的部分被跳过,组串用其余部分继续工作。电压下降,但电流保持。
- 3逆变器自适应
MPPT寻找新的最大功率点。电压降低后,组串仍须处在MPPT范围内。
三种解决办法
带旁路的组串
常见办法没有额外成本。遮挡很少或只影响少数组件时效果不错。按屋顶坡面划分组串,可以把问题隔离开。
优化器
组件端,直流装在每块组件背后,调节该组件的电流。组串式逆变器仍然只有一台,还能对每块组件做监控。
微型逆变器
组件端,交流在组件处就转换成交流电。每块组件相互独立,屋顶上没有高压直流。每块组件的成本更高。
看看差别
一个由10块组件组成的组串,其中有些被遮挡。选择被遮挡的数量和遮挡使电流降低的程度,比较普通组串与组件级方案。你可以把遮挡的程度从很轻拖到很重,观察两种方案的差距如何变化。
一块被遮挡组件的数字
请注意,在这个简化模型里,轻度遮挡时差别非常大:一块只损失了10%电流的组件,让整个组串损失了10%。重度遮挡时旁路二极管把这块组件隔离,差别在这个例子里缩小到1个百分点(10%对9%)。
什么时候值得为组件级电子设备花钱
| 普通组串 | 优化器 | 微型逆变器 | |
|---|---|---|---|
| 成本 | 最低 | 中等 | 最高 |
| 局部遮挡 | 损失更大 | 损失更小 | 损失更小 |
| 逐块监控 | 仅到组串 | 可以 | 可以 |
| 屋顶上的部件 | 只有组件 | 每块多一个 | 每块多一个 |
使用Editor Solar绘制系统图
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动手试试: 在图上标出哪些组件会被遮挡、大概在几点。再记下换个位置摆放组件能不能解决问题。
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