人类社会到目前的发展和进步都是以能量消费的增长作为“燃料”的。纵观人类社会的进化历史, 从人类开始保存和利用火开始, 到今天的核聚变和水电风能等清洁能源的运用, 两者都反映了人类发展过程中能源的不可或缺, 太阳能分布式光伏发电也是当下潮流之一。
分布式光伏发电项目光伏组件和逆变器的配选是项目可行性研究和初步设计成功的关键。
现在利用太阳能发电, 给各个工厂、企业、写字楼、住宅进行分布式供电, 已经非常成熟和普及, 举例为园区内工厂提供电能, 由于厂区耗电量较大, 几乎可全部自用, 故可采用自发自用余电上网的分布式发电模式, 分布式光伏发电项目建成后, 可有效缓解园区内工厂的部分的供电压力, 有效缓解地方电网的供需矛盾, 优化系统电源结构, 减轻环保压力, 促进地区经济可持续发展, 为该地区的节能减排作出贡献, 符合国家对分布式光伏发电的工作思路。
分布式光伏发电项目由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。太阳能能量通过光伏组件转换为直流电力, 在通过并网逆变器将直流电转换为电网同频率、同相位的正弦波电流, 一部分给当地负载供电, 剩余电力馈入电网。在分布式光伏发电项目可行性研究和初步设计时, 光伏组件选型和逆变器配选是重要环节。
光伏组件由若干单体太阳电池串、并联连接和严密封装组成, 现在已由传统多晶硅、单晶硅组件发电逐步发展衍生出薄膜发电、彩钢瓦发电等方式, 硅材料光电转换效率也不断提高, 转换效率在近五年内已由14%提升至20%以上, 预计未来硅材料电转换效率还会进一步提升。另外, 光伏组件价格在大幅下降, 近五年内已由4元/Wp降至2元/Wp, 目前来看还有下降空间和趋势。可以预见光伏发电即将步入平价上网时代, 分布式光伏舞台会越来越大, 这对人类未来发展是十分有利的。
光伏组件目前比较常见的是单晶硅光伏组件和多晶硅光伏组件, 多晶硅光伏组件的制作工艺与单晶硅光伏组件差不多, 多晶硅光伏组件片的效率可达16.5%~18%, 单晶硅太阳组件的转换效率一般在17%~19%, 稍低于单晶硅光伏组件, 但单晶硅造价略高于多晶硅组件。目前国内主流厂商生产的晶体硅太阳能组件应用于大型并网光伏发电系统的, 其规格大多数均在270Wp到360Wp之间。国内生产的60片多晶硅电池组件以270Wp和275Wp为主流产品, 单晶硅电池组件以285Wp、290Wp、295Wp为主流产品;72片多晶硅电池组件以300Wp—310Wp为主流产品, 72片单晶硅电池组件以350Wp、360Wp为主流产品。根据实际项目经验, 单晶硅组件单片发电效率较高, 效率衰减较小, 一般选用单晶硅组件。
逆变器而目前通用的太阳能逆变方式为:集中逆变器、组串逆变器, 多组串逆变器和组件逆变 (微型逆变器) 。在接近的初始投资成本下, 对于分布式光伏发电项目, 组串式逆变器解决方案较集中式逆变器及微型逆变器拥有着较为得天独厚的优势, 很好的解决了集中式解决方案遇到的问题, 对于屋顶分布式光伏发电项目, 均应选用组串式逆变器, 以避免直流汇流箱带来的安全隐患, 同时缩短直流电路长度, 降低直流电路带来的风险。目前我国主流逆变器功率有60kW和50kW两种, 60kW逆变器较50kW逆变器成本略高, 但相对逆变效率略好。