光伏能源
数明提供基于智能光伏芯片的PCBA板卡以及整体解决方案,产品通过升流降压的Buck方式实现消除光伏系统中电流失配的问题,帮助用户最大程度地获取新能源发电收益。另外,数明提供安全关断方案以及数据监控采集功能,从安全和电站精准运维多个方面完善电站的智能化以及可控性,帮助终端用户实现电站升级。
光伏能源--SLM6212系列产品系统应用说明
前言:光伏应用开始于欧洲,已有超过 30 年的历史。自 2013 年以来,在国家政策的大力支持下,中国光伏市场快速崛起,迅速发展成为全球最大的太阳能光伏市场,取得了举世瞩目的辉煌成就;同时,也一举摆脱了困扰国内光伏产业多年的“两头在外”的尴尬局面。伴随着技术水平不断提高,光伏发电成本持续下降,企业竞争力日益增强,中国光伏产业规模不断扩大,市场占有率已位居世界前列,如今已经成为我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业,在推动能源转型中发挥着十分重要的作用。光伏功率优化器安装在每块电池板的背面,对电池板的最大功率输出点进行追踪并深度优化,解决了传统光伏系统中因为单个阴影遮挡、组件失效、组件老旧等原因导致的整串输出功率下降的问题。
一、关于数明
成立于 2013 年,总部位于上海市松江区。数明在高压、高效率、大功率和超低功耗电机及电源管理集成电路领域拥有多项核心专利技术;产品均为正向开发,且拥有自主知识产权,主要应用涉及光通信、新能源管理、电机驱动、商业及汽车照明 LED 驱动等领域。光伏能源板块作为公司发展的主要方向,自 2016 年起开发出 SLM6212 系列产品,功能涵盖 1.优化、2.长串限压、3.无热斑、4.安全关断、5.数据采集监控等项目。
二、光伏系统应用需求
光伏系统中的“木桶效应”引起的组件间电流失配,导致了整串组件的功率损失,从而影响系统的发电量。通过子串级优化,可以调整电流达到最佳均衡,消除电流失配,带来系统级别的发电量增发可达 3.8%~25.7%
三、光伏系统架构分类及智能化趋势演变图
光伏系统架构经历了从组串式逆变器(欧洲居民分布式)到集中式逆变器(中国、美国、亚太地面电站),再到组串式逆变器(工商业分布式广泛应用)的发展。过程中又有集散式的概念提出,目的为了再有更精细化的串级优化功能同时,兼具性价比。智能光伏的概念包括微型逆变器(微逆)、组件级接线盒方案、子串级接线盒方案、外挂式优化方案等。
四、应用在光伏系统中实现优化的原理
光伏系统中存在着各种电流失配的问题,SLM6212 系列产品对应的 PCBA 板可通过升流降压的方式,使得串接在系统中的组件都工作在“舒适区”,也就是在优化单元之前实现每片组件的最佳工作点(而不需要考虑到串接的其它组件的电流值),而优化单元之后则通过升六降压将所有的组件电流调整到一致水平,从而避免了电流失配引起的发电量损失的问题。
五、实证项目中 SLM6212 产品的性能表现
为了对比 SLM6212 解决方案较常规组件的优势,进行了若干实证实验:
1.江苏泰州,小规模实证对比数据,
2. 江苏江阴,中规模实证对比数据,
六、实证项目中 SLM6212 产品的性能表现
1. 系统优化功能
2. 无热斑功能
3. 长串限压功能
4. 安全关断功能扩展(可选项)
5. 数据采集监控功能扩展(可选项)
6. 直流拉弧安全控制扩展(可选项)
七、长串限压功能带来的系统成本优势说明
来自业内专家的问题:
问:1500V 系统虽好,但,是否串联更多组件会使得长串的电流失配会更显著,影响发电量?
答:限压组件自带优化器功能,完全消除了电流失配,不惧长串。进一步讲,越长串越能体现限压优化组件高发电量的优势。
八、智能光伏价值综合评估
Ø 限压带来的系统成本优势 0.05 元/瓦
Ø 优化:以分布式电站为例,商业分布式,由于有短时遮挡,以整体电站典型 6%发电量增发为例,系统造价 4 元/瓦,则简单等同于 4*0.06=0.24 元/瓦的初始投资节省
Ø 关断:当前市面上可提供此单一功能的一体式接线盒厂商的普遍报价在增加组件成本 0.09~0.15 元/瓦
Ø 数据采集:主动运维+无人值守电站必备工具,客户端认同价值约 0.02~0.05 元/瓦
Ø 总价值:0.05+0.24+0.09+0.02=0.4 元/瓦
九、总结
智能光伏是发展的必然趋势,在能源互联网的大潮下,三联供、光储充、发储配用云等多层次协调发展的体系下,需要每个发电单元均处于最优状态下提供能量,而对于发电单元的状态监控、发电量预测、电站安全可控和预防型维护(无人值守)逐渐成为用户端的硬需求。