可再生能源 10分钟 2024年10月15日
太阳能光伏系统中的直流压降优化
通过了解和最小化从太阳能板到逆变器的直流压降,最大化您的太阳能装置能量收集。
压降计算器团队
太阳能光伏 直流系统 组串规格 能量收集
太阳能光伏系统中的每一个百分点直流压降都代表着能量生产的损失和项目回报的降低。了解如何最小化直流损耗对于寻求最大化系统性能的设计者和安装者至关重要。
为什么直流压降很重要
太阳能光伏系统在太阳能板层面将阳光转换为直流电,这些电力必须通过导体传输到逆变器以转换为交流电。直流路径中的每一点电阻都会减少传输到逆变器的功率。与具有标准压降建议的交流系统不同,直流太阳能设计通常目标是更低的损耗——通常为总损耗的1-2%。
在10kW住宅系统上2%的直流压降意味着在峰值生产期间向电网输送的功率减少约200W。在25年的系统寿命中,这可能转化为数千美元的能量生产损失。
直流电路组件
太阳能系统的直流侧包括几个发生压降的组件:
- 太阳能板互联线: 连接组串内太阳能板的短电缆。由于长度短,压降通常很小。
- 组串主线: 从每个组串末端到汇流箱或逆变器的导体。通常是直流压降的最大贡献者。
- 汇流箱到逆变器: 对于具有远程汇流箱的系统,到逆变器的距离可能很长。
直流压降计算
直流压降使用一个简单的公式,因为不需要考虑电抗:
直流压降公式
Vd = (2 × I × L × R) / 1000
根据NEC 690.8使用Isc(短路电流)作为设计电流
示例:住宅组串计算
10块太阳能板组串,400W面板,Isc = 10.5A,组串Vmp = 410V,150英尺主线,10 AWG导线
Vd = (2 × 10.5 × 150 × 1.24) / 1000
Vd = 3,906 / 1000 = 3.91V
Vd% = 3.91 / 410 = 0.95%
优化策略
设计选择
- • 最小化组串主线距离
- • 对长距离使用更大规格导线
- • 考虑组串逆变器或微型逆变器
- • 更高电压组串 = 更低电流
布局优化
- • 将逆变器居中放置以最小化平均距离
- • 对大型阵列使用汇流箱
- • 按距离分组组串以确定导线规格
- • 对复杂屋顶考虑DC/DC优化器
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