隨著技術(shù)進(jìn)步及光伏電站的推廣普及，光伏電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案日趨成熟。目前我們廣泛采用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，60片組件在南方地區(qū)24個(gè)一串，北方地區(qū)22個(gè)一串，72片組件南方20個(gè)一串，北方地區(qū)18個(gè)一串，但我國(guó)幅員廣闊，不同地區(qū)氣候溫度差異較大，本次筆者從溫度因素討論其對(duì)光伏組件串聯(lián)個(gè)數(shù)的影響。

我們都知道，光伏組件串聯(lián)個(gè)數(shù)應(yīng)保證滿足逆變器的直流MPPT電壓和最大直流允許電壓的要求。目前，較常用的集中式逆變器型號(hào)為500kW，其MPPT電壓跟蹤范圍為500~850V，最大開路電壓均為1000V。

下面，我們就以某廠家60片260W、280W和72片305W和325W光伏組件，根據(jù)GB50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》中計(jì)算公式對(duì)光伏組件串聯(lián)數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

式中：



筆者挑選了我國(guó)由南至北溫度差異較大的10個(gè)代表性地區(qū)，根據(jù)上面的公式計(jì)算出以下結(jié)果。



由上表得出結(jié)論如下：

60片260W組件極端最低氣溫在-40℃以下可以串聯(lián)22個(gè)，-40℃~-7.5℃可以串聯(lián)23個(gè)，-7.5℃以上可以串聯(lián)24個(gè)。

60片280W組件極端最低氣溫-27.5℃以下可以串聯(lián)21個(gè)，-27.5℃~-12℃可以串聯(lián)22個(gè)，-12℃~2.7℃可以串聯(lián)23個(gè)，2.7℃以上可以串聯(lián)24個(gè)。

72片305W組件極端低溫在-22℃以下可以串聯(lián)18個(gè)，-22℃~-4.5℃可以串聯(lián)19個(gè)，-4.5℃以上可以串聯(lián)20個(gè)。

72片325W組件極端低溫在-32.5℃以下串聯(lián)17個(gè)，-32.5℃~-13℃可以串聯(lián)18個(gè)，-13℃以上可以串聯(lián)19個(gè)。

在滿足MPPT跟蹤電壓及最大開路電壓的前提下，串聯(lián)數(shù)量越多當(dāng)然是越經(jīng)濟(jì)。

但上面的計(jì)算其實(shí)也存在一定的問題，溫度參數(shù)通常獲取的是電站所在地區(qū)氣象站多年觀測(cè)數(shù)據(jù)，一方面，氣象站一般位于城區(qū)，大型光伏電站則多位于野外，甚至山區(qū)，城區(qū)的溫度由于熱島效應(yīng)要高于野外3~4℃，若電站位于山區(qū)，海拔每抬升1000m，溫度還要下降6.5℃。也就是站址處的極端氣溫要低于氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)；

另一方面，計(jì)算公式中的溫度是“光伏組件工作條件下的極限溫度”，而一天之內(nèi)的最低氣溫出現(xiàn)在日出前4時(shí)~8時(shí)，隨季節(jié)不同變化，而這段時(shí)間光伏組件是不工作的，若不考慮氣象站與光伏站址的差異性，光伏組件工作條件時(shí)的極限低溫要略高于氣象站的全天極限低溫。

因此，本文的計(jì)算可以提供給大家理論數(shù)據(jù)的參考，但根據(jù)具體的項(xiàng)目情況可能會(huì)略有差異。