隨著光伏項目的電價不斷下降，降低度電成本，成為光伏項目的首要任務。而從“設計”中挖掘度電成本的降低潛力，是最事半功倍的！
一種新型的組件佈置方式
從設計中挖掘降低度電成本的方法很多，常規方法就不再介紹，今天，介紹一個組件“人字形”佈置的方法。
近日，三晶電氣在荷蘭完成了一個魚產品加工廠的項目，圖片如下。以下簡稱“荷蘭魚廠項目”。
圖1：“荷蘭魚廠項目”現場照片
上圖“荷蘭魚廠項目”的設計方案，是不是跟我們平時的設計大相徑庭？
常規混凝土屋頂設計方案：
1）組件全部朝南安裝；
2）組件跟組件之間保持一定的間距。
3）組件和逆變器容量基本按照1：1的比例配置。
如下圖所示。
“荷蘭魚廠項目”設計方案：
1）光伏組件是按照對稱的“人字形”佈置！
2）每組光伏組件之間留有一個檢修通道。
3）組件和逆變器容量按照1.3：1配置（組件713.34kW、逆變器555kW）
“人字形”佈置如何降低度電成本
根據項目場址所在的經緯度，當地的太陽能資源、朝南15°和朝北15°的傾斜面總輻射量如下表所示。
表：不同傾角時的月總輻射量水平（單位：kWh/m2）
1、採用最佳傾角安裝
由於當地緯度高達52.6°，安裝間距大，預期安裝規模：140.94kW
系統效率按照83%考慮，預期首年發電量：
140.94kW*1144.6kW*83%=13.39萬kWh
2、採用“人字形”安裝
預期安裝規模：713.34kW
系統效率按照83%考慮，由於組件、逆變器採用1.3：1的容配比，根據當地太陽能資源，經計算，15°和-15°分別會有1.8%和0.35%的限電率。預期首年發電量如下：
356.67kW*1100.2kW*83%*（1-1.8%）=31.98萬kWh
356.67kW*877.3kW*83%*（1-0.35%）=25.88萬kWh
首年發電量合計為57.86萬kWh
3、兩種方案的度電成本對比
由於該方案中的屋頂租金不清晰，暫按國內條件取值。具體對比如下表所示。
表：兩種方案的度電成本對比
從上表可以看出，
1）如果屋頂租金按照4元/m2/年的水平考慮
按照傳統方法安裝，安裝規模太少，屋頂租金均攤到每度電的成本太高；採用人字形安裝，由於總髮電量是傳統方法的4倍，因此度電成本比傳統安裝方法低28%。
而且，屋頂租金越高，人字形安裝的優勢越明顯。
2）不考慮屋頂租金情況
此時，由於有一定的棄光，人字形安裝的度電成本比傳統方式安裝高11%。然而，由於該工廠的用電成本為0.4元/kWh，因此
採用傳統方式安裝時，25年總收益為：
（0.4-0.205）元/kWh*301.26萬kWh=58.6萬元
（0.4-0.229）元/kWh*1240.43萬kWh=222.7萬元
可見，雖然人字形安裝的度電成本高，單位千瓦的收益率高，但由於發電量遠高於傳統安裝方法，所以總的收益遠高於傳統安裝方法。
4、結論
由於人字形安裝方式的安裝容量遠高於傳統安裝方式，
若考慮屋頂租金，人字形安裝方式的度電成本遠低於傳統安裝方式；
若不考慮屋頂租金，雖然人字形安裝的度電成本高，但由於發電量高，所以總的收益遠高於傳統安裝方法。
超配安裝的其他優點
“荷蘭魚廠項目”採用的組件與逆變器容量為1.3：1的組件超配安裝方式，此安裝方式下，除了上述項目收益更好以外，出力會更加穩定，電網友好性更高。
1、組件和逆變器1：1方案
組件和逆變器1：1配置時，即使在最好的天氣，項目出力仍然是拋物線形狀，一天中出力變化大。下圖為某實際案例中，組件和逆變器1：1配置時的出力曲線。
2、採用組件對逆變器超配的方案
組件和逆變器1.2：1配置時，在中午時段，項目出力穩定，基本接近於一條直線。因此，超配可以減少光伏項目一天中出力的變化。
下圖為某實際案例中，組件和逆變器1.2：1配置時的出力曲線。
當組件、逆變器採用大比例超配時，項目的出力曲線將非常穩定，接近於矩形。
結論
由於
1）目前優質、可用來做分佈式光伏項目的屋頂越來越少，
優質屋頂租金越來越貴；2）光伏系統的造價越來越低，度電成本中光伏系統的權重越來越低
因此，建議
1）在優質屋頂上，組件可以採用“人字形”安裝的方式，來提高單位面積的安裝規模，降低度電成本，增加單位面積的收益。
2）組件和逆變器採用超配的方案，既有利於提高單位屋頂的收益，又有利於出力穩定，提高光伏項目的電網友好性！
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