建筑光伏发电系统

 

　　1　概述

　　当前，我国正实施可持续发展战略，大力建设资源节约型和环境友好型社会，积极倡导和着力推进低碳经济发展模式。光伏发电技术作为最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，近年来在国家的大力支持下得到了迅速发展。医院作为我国能源消耗较高的公共服务机构，在未来的节能减排和降耗工作中将面临着更大的压力，积极探索绿色医院建设及发展模式，有效提高医院建设水平，促进绿色建筑理念及节能降耗技术的科学运用就显得尤为重要。

　　2　传统逆变器与微型逆变器比较

　　2.1　传统逆变器

　　目前光伏系统中常用的电气结构示意图，一般有集中式、串式、多串式等几种方案，如图4-1所示。

　　

 

　　三种系统中，系统的最大功率点跟踪是针对整个串进行的，无法保证每个组件均运行在最大功率点，也无法获得每个光伏组件的状态信息;另一方面，由于实际安装表面各个组件的安装方向和角度不一定相同，各个组件的发电效率彼此各不相同，采用集中式的最大功率点跟踪，降低了系统的发电效率。实际测量的遮盖时集中式光伏系统能量损失如图4-2所示，数据显示3%遮盖时光伏能量就有25%的损失。

　　2.2　微型逆变器

　　微型逆变并网技术提出将逆变器直接与单个光伏组件集成，为每个光伏组件单独配备一个具备交直流转换功能和最大功率点跟踪功能的逆变器模块，将光伏组件发出的电能直接转换成交流电能供交流负载使用或传输到电网。如图4-3所示：

　　

 

　　采用微逆变器取代传统的集中式逆变器具有以下优点：

　　(1)每个微逆变器单独连接阵列中一个光伏面板。每个光伏面板都有独立的最大功率点跟踪(MPPT)控制，不管阵列中其它面板怎样，该面板任何时候都能输出最大功率。实际应用中遭遇阴影遮挡、污垢积累、光照偏离或不匹配等不理想条件时，微逆变器都将使整个光伏阵列能量输出达到最大。系统的发电效益显著提高。

　　(2)将逆变器与光伏组件集成，可以实现模块化设计、单个模块失效不会对整个系统造成影响，设计环境温度达到-40度~+65度。环境等级达到IP65，不独立占用安装空间，分布式安装便于配置，能够充分利用空间和适应不同安装方向和角度的应用系统，可靠性高且扩展简单方便;

　　(3)将微逆变器技术与电力线载波通信技术相结合，通过电网交流母线就可以采集各个微逆变器和光伏组件的输出功率和状态信息，很方便的实现整个系统的监控，同时不需要额外的通信线路，对系统连线没有任何负担，极大的简化了系统结构。

　　3　安科瑞微逆变器

　　3.1　 外观尺寸(单位：mm)

　　

 

　　3.2 　技术参数

　　

 

　　4　微型逆变器应用于医院建筑

　　太阳能电池板产生的直流电力通过逆变器转变为交流电, 不经过蓄电池储能 , 直接通过并网逆变器 , 把电能送上电网 .效率更高，稳定性更好，经济性更优，有利于城市内推广应用。

　　而医院建筑占热能消耗建筑总耗能比例约40%，并且医院建筑全天24小时恒温用水，日用热水规模较大，据统计30吨至500吨。医院的能耗很大，而处于“能源改革”的时代，医院这个能耗大户首当其冲，一定会处在改革的先头部队。太阳能作为21世纪的绿色能源，必当会用在医院中，太阳能发电占地比较大，所以太阳能建筑必将会用在医院上，再加上微型逆变器比传统逆变器有很多优势，届时微型逆变器必将会大放异彩。

　　5　总结

　　太阳能逆变器是整个太阳能系统的关键组件。太阳能电池面板，局部的阴影、不同的倾斜角度及面向方位、污垢、不同的老化程度、细小的裂缝以及不同光电板的不同温度等容易造成系统失配导致输出效率下降的弊端，进而导致整体的输出功率大幅降低。这是集中式逆变器难以解决的问题。安科瑞开发的AMI-250 微逆变器，它可以随太阳能电池板安装在医院建筑的屋顶、外墙面等地方，无需独立的安装空间。