为了确保光伏发电系统最大限度的提高发电效率，容配比的选择非常重要。容配比就是光伏系统的安装容量与额定容量之间的比值。如果光伏系统按照1∶1的容配比设计，光伏组件的输出功率达不到标称功率时，就会浪费逆变器的容量。目前常采用的超配设计是提高光伏系统综合利用率、降低系统度电成本、提升收益的有效手段。光伏系统设计中系统容量一般是根据标准测试条件计算，光伏组件的标准测试条件为辐照度1000W/m²，电池温度25℃，大气质量AM=1.5。但受实际情况的影响，比如：辐照强度不均匀；环境温度的变化；污渍和灰尘遮挡；组件朝向偏差；组件衰减；系统效率的高低等因素，会导致光伏组件的实时功率不易达到光伏组件的标称功率。众所周知，光伏发电在太阳能转化为电能的过程中，各系统部件都存在能量损失。光伏组件的直流侧功率因为组件串并联损失、线缆和接插头的接连损失，到逆变器输入端的功率降（光伏组件的瞬时功率和逆变器输入端的直流功率的差值）为直流侧损耗。虽然通过系统设计可以避免部分直流功率损失，但是光伏组件方阵的实际输出功率总会比在特定环境下的标称功率计算输出值低。因此，在光伏组件和逆变器容量设计时，要考虑光伏组件的容量略大于逆变器标称功率。依据2012年发布的《光伏发电系统效能标准》中的规定，系统的容配比为1:1，如下图所示，此功率图为20.52kWp的光伏组件配置20kW的逆变器，逆变器的实时功率在18kW左右。实际输出功率仅为逆变器的额定功率的90%左右，即使在光照条件最好时，逆变器也未满载工作，因此造成了逆变器的容量浪费。
②合理超配可以使组串电压更接近逆变器的最佳工作电压很多人认为超配只是造成了逆变器的容量浪费，但是却忽略了另外一个重点，那就是容配比提高后，组串工作电压反而更容易落在逆变器的MPPT最佳的工作电压范围之内，更有助于提高系统发电量。举例说明：以河北为例，采用560W光伏组件和阳光电源20kW逆变器，单块光伏组件工作电压按照41V，来分别计算一下1:1和1.2:1的组串电压情况。（1）容配比1:1，采用36块560W光伏组件，装机容量：20.16kW,。分为两个直流组串，每个直流组串18块光伏组件，单个直流组串的电压为18块*41V=738V。（2）容配比1.2:1采用42块560W光伏组件，装机容量：23.52kW。分为3个直流组串，每个直流组串14块光伏组件，单个直流组串的电压为14块*41V=574V。阳光电源20kW逆变器的满载MPPT电压范围是430V~850V，在系统设计时组串工作电压要落在这个区间内，而受环境因素等外在因素的影响下，组串工作电压会上下浮动，如果电压设计值比较靠近满载MPPT电压范围的边缘值，那么组串工作电压发生浮动就有可能不在满载MPPT电压范围值内，所以组串电压设计值越接近满载MPPT电压范围的中间值越好。430V和850V的中间值是640V，刚刚计算得出两个组串电压分别是738V和574V，相比之下还是574V比较接近于640V，所以超配1.2倍以后的组串工作电压更能有效的保持在满载MPPT电压范围内，从而提升系统发电量。
光伏组件超配以后，随着每个组串的光伏组件数量增加，其工作电压也就相应变高，那么在逆变器的工作中，组串工作电压越高，启动的时间会更早，停机的时间会更晚。这样工作时间长了，发电效率与发电量也就提高了。如果按照之前1:1的光伏组件和逆变器配比，会造成逆变器容量浪费，也就相当于多花了逆变器的容量钱，还没能提高发电量，一般光伏系统中逆变器占系统成本是百分之十几左右，投资10万元的光伏电站，逆变器占1-2万元，可见逆变器容量浪费不容忽视。光伏电站投资增加了，收益却没有增加，度电成本提高了，回收期也就延长了。根据最新的行业规范《光伏发电系统效能规范（NB/T 10394-2020）》中的规定：根据1、项目所在地的辐照度；2、项目采取的技术路线；3、项目采用的组件类型，对容配比采取了新的规定，最高可达到1.8：1，如下图：
规范推荐的容配比是否合适呢？我们来看看实际的应用效果。根据我们电站的实际观测，一般来说户用光伏的系统效率在90%左右。我们以20kW的逆变器为例进行反推一下。20kW逆变器的交流侧的最大输出视在功率一般为22kW。我们用22kW÷0.90=24.4kW，再用24.4÷20kW=1.22，容配比为1.2倍。
当然这个数据是以河北地区为基础得出来的。如果是其他地区，应根据当地的情况进行反推。比如建设项目地在东北，其辐照度与河北基本相近，但由于当地平均温度比河北温度低，根据光伏组件的功率与温度成反比的特性，所以容配比要适当的低一些，否则有可能会发生削峰的现象。
下面我们以实测案例验证一下上面所算的容配比是否合适。
以河北省青县的某电站为例，安装容量16.5kWp，逆变器容量15kW，容配比1.1：1。下图为此电站发电最高一天的逆变器实时功率图，可以看到逆变器的输出功率最高达到13.56kW，仅达到了逆变器额定功率的90%，由此可见此电站的光伏组件还可以再增加一些容量。
再以河北省望都县某电站为例，安装容量43.2kWp，逆变器36kW，容配比1.2：1。取此电站发电最高一天的逆变器实时功率图，从图上可以看出逆变器也没有削峰。
上图可以看到逆变器的输出功率最高达到37.02kW，基本达到逆变器交流输出的极限。如果遇到太阳辐照大于历史数据统计值的情况，有可能会出现削峰现象，但是此现象概率不大，影响发电量也有限。所以此电站容配比1.2：1是比较合适的。
规范推荐的容配比，通过上述实际电站的监控数据分析是合适可行的。当然电站和电站之间是有差异的，我们应根据实际情况选择容配比，再根据建成的电站数据来反证容配比。通常情况下一类地区容配比在1.1：1左右，二类地区容配比在1.2：1左右，三类地区容配比在1.3：1左右。
津公网安备12011502000878
