MPPT技术如何在双面太阳能电池板上闪耀新光

全球对双面太阳能电池板的需求正在大幅增长,预计到2030年,市场份额将达到全球所有太阳能装置的35%。这主要是因为双面太阳能电池板不仅产生更多的能量,而且还变得更具成本效益。
如果光伏系统的目标是具有最低的平准化能源成本(LCOE,太阳能发电成本除以太阳能项目的生命周期能源生产),那么请考虑具有双面面板的最佳放置光伏系统可以降低10-15%的LCOE,从而获得更高的投资回报率。
什么是双面太阳能电池板,它是如何工作的?
双面太阳能电池板是从模块的正面和背面转换光伏能量的面板,而不是仅在一侧生产的传统“单面”面板。对于单面太阳能电池板,正面由光伏电池(由半导体组成)组成,而背面则由背衬板保护。双面面板在前部和后部都使用光伏电池。这使得背面也能发电,在某些情况下可以产生约6-10%或更多的能量1


哪些类型的光伏系统最适合双面组件?
重要的是要记住,双面模块可能不适合所有安装,但最适合倾斜系统和具有高表面反照率的区域。这方面的一些例子是白色混凝土,冰雪,沙漠沙子或水的区域。双面模块在优化条件下安装时可能会产生更多的能量。
为什么 SolarEdge 逆变器最适合双面组件
虽然使用双面太阳能电池板可以产生更多的能量,但它也带来了更多的复杂性。在双面系统中安装SolarEdge的智能光伏解决方案可以解决许多这些复杂性,并改善系统的平准化度电成本。
与单面面板一样,双面面板可能会遇到模块不匹配的情况,从而导致潜在的功率损耗并降低整个系统的性能。这在所有类型的太阳能电池板中都很常见;然而,双面面板更容易受到模块不匹配的影响,因为照射到后侧的光线不如前侧均匀。这有几个原因:
- 模块下方的表面不一致(来自不平坦的雪或玻璃,不同的土壤或材料条件等)
- 不同角度的太阳或遮阳由其他模块和机架
- 位于行边缘和中间的模块之间的辐照度差异,通常称为“边缘效应”
- 更高的组件退化、浮动 PV 中的涟漪、地面安装系统中的树叶生长等
安装带有双面模块的SolarEdge系统是实现最大能量产量和更快投资回报率(ROI)的最佳选择。SolarEdge解决方案利用最大功率点跟踪技术(MPPT),该技术包括一个带有功率优化器的智能逆变器,该技术在商业安装中以2:1配置连接到面板。在传统的光伏系统中,即使一个模块由于不匹配而产生的能量较少,整个灯串的产量也会相应降低。借助 SolarEdge 的直流优化拓扑结构,可以减轻由模块之间不匹配引起的这些功率损耗,从而最大限度地提高每个模块的发电量。

由于每个面板单独执行,因此在系统设计中具有更大的灵活性,包括以不同角度安装更多面板或阴影不一致,就像双面面板经常发生的那样。使用 SolarEdge 逆变器和功率优化器可消除这些功率损耗。
此外,双面模块必须安装在较高的货架系统上,以便将背部暴露在反射阳光下。但是,凭借SolarEdge的设计灵活性,连接到SolarEdge功率优化器的模块可以以任何角度,倾斜或方向安装,同时仍能产生更多能量。在系统生命周期内产生的额外能量相当于更好的平准化度电成本(LCOE)和投资回报率的可衡量的提高。
在几个具有双面面板的站点中,SolarEdge监测平台已经表明,SolarEdge的商业光伏解决方案提供的能量比PVSyst模型最初预期的要高出4-7%,如下图所示:

为阿拉斯加农村地区最大的光伏系统供电
阿拉斯加州Kotzebue的积雪量超过60%,因此,当需要为其576kW地面安装光伏系统选择面板时,双面组件与SolarEdge的三相逆变器以及协同技术和功率优化器相结合非常适合。由于几个原因,SolarEdge的智能光伏解决方案是该项目的理想选择。与传统的组串式逆变器相比,SolarEdge的直流优化商业解决方案在第一年就消除了近3%的失配损耗。此外,根据PVSyst建模,由于模块退化,到第20年,能量增益估计超过6%。通过将SolarEdge的逆变器和功率优化器组合与双面组件配对,预计额外增益至少为5%。另一个额外的好处是,Kotzebue电气协会可以通过SolarEdge监测平台远程排除故障,进一步减少现场访问和维护,并降低其O&M成本。
“通过将太阳能Edge MPPT技术与双面面板相结合,我们预计会产生比最初估计更多的能量。马特·伯根,工程师,科策布电气协会,阿拉斯加州

使双面闪耀的途径
到2050年,太阳能发电可以提供全球四分之一的电力需求,但要做到这一点,全球容量必须达到当前水平的18倍。全球采用的关键最终取决于克服双面组件中常见的模块不匹配的能力,以提取最大的能量产量,使用SolarEdge的DC优化商业光伏解决方案,双面太阳能电池板可以产生更多的能量,并导致整体更高的投资回报率和更低的平准化成本