在光伏系統的運行過程中，組件失配如同潛藏在暗處的 “隱形刺客”，悄無聲息地對光伏發電量造成損害，情況嚴重時，還會誘發熱斑效應，縮短光伏組件使用壽命，甚至引發火災等安全隱患。本期，我們就通過一則案例，開啟組件失配的知識科普。
一、實證案例：昱能微逆如何降低組件失配影響
我們以浙江臺州的一戶陽光棚項目為例，系統容量為47.15kW，分南北兩個屋面安裝，共采用20臺昱能科技微型逆變器DS3D和1臺微型逆變器DS3以及82塊光伏組件。如下圖所示，在房屋西北方向有高出組件的建筑，會產生部分陰影遮擋，容易導致部分組件的發電功率出現差異，造成組件失配，降低系統發電量。
如下圖所示，通過昱能科技EMA智能運維平臺，我們以7月3日為例，可以看到當天下午15時左右，位于屋頂西北角的多塊組件受陰影遮擋，其發電功率受到了不同程度的影響，而得益于微型逆變器組件級MPPT的優勢，被遮擋組件并不會影響到其他正常組件的運行，這大大降低了組件失配的影響，減少了發電量的損失。
此外，通過運維平臺，我們還可以查看每塊組件的發電量，如下圖所示，每塊組件上顯示的數字即為當天發電量。我們以被遮擋組件所在的北面屋頂組件為例，即圖中綠框所圈部分，該面屋頂發電量共計141.08度。若該系統采用傳統組串式逆變器，粗略估算一下，該屋面的組件功率將受到整串中輸出最小的一塊組件（發電量為2.94度）的限制，那么這一天系統的發電量則為111.72度，比微型逆變器系統少了約29度電，發電損失約20%。
通過案例可知，組件失配會對電站的發電量造成嚴重影響，那么，對于組件失配，你了解多少呢？一起來看看吧：
二、什么是組件失配，它如何產生？
在光伏系統中，組件失配（Module Mismatch）是指由于光伏組件的性能參數差異、安裝條件不同或外部環境影響，導致各組件之間無法協同高效工作，進而造成系統發電效率下降的現象。它是光伏系統功率損失的主要原因之一，尤其大規模光伏電站。組件失配的產生原因是多種多樣的，主要包括以下幾個方面：
01.安裝條件：在安裝光伏組件時，如果組件的朝向、傾斜角度不一致，或者存在建筑物、樹木等陰影遮擋，會使不同組件接收到的太陽輻射量不同，進而導致組件輸出功率出現差異，造成組件失配。
02.運行環境：光伏組件在長期運行過程中，會受到不同的環境影響。例如部分組件可能因灰塵積累較多、鳥類糞便遮擋、雨水沖刷不均等原因，導致其接收的光照強度下降，從而引發失配。
03.組件老化：在電站運行過程中，不同組件可能因生產制造工藝導致的性能參數差異以及復雜使用環境等因素，其老化速度可能不一致，導致其發電性能與其他組件的差異增大，產生失配。
三、組件失配的影響
光伏系統中，組件失配的影響主要體現在以下幾個方面：
01.降低系統發電效率：這是組件失配最直接的影響，尤其是在傳統光伏系統中，由于組件串聯，當一串電路中的部分組件因性能衰減、陰影遮擋等因素而發電效率降低，會影響其他正常組件無法充分發揮發電能力，進而造成整體功率損失。
02.增加設備故障概率：組件失配會使部分組件長期處于非最佳工作狀態，容易承受過高的電壓或電流應力，加速老化和損壞，甚至產生熱斑效應，導致組件局部溫度升高，增加電站設備故障的概率和系統運維成本。
03.影響系統穩定性：組件失配可能導致光伏系統的輸出電壓和電流出現波動，這種波動會對逆變器等設備的正常運行產生不利影響，甚至可能引發系統故障，降低系統的穩定性和可靠性。
四、如何選擇合適的逆變器，減少失配影響？
光伏逆變器在整個光伏系統中處于“能量中樞”的關鍵地位，其拓撲結構、MPPT技術以及電路設計，直接決定了對失配損失的抑制能力。通過選擇適配的逆變器，能夠將失配損失大大降低。而在選擇逆變器設備的過程中，則需要考慮以下因素：
01.MPPT路數與獨立控制能力：多MPPT路數且支持獨立控制的逆變器，能將局部組件的失配問題限定在對應回路內，而不會牽連其他MPPT回路，從而減少整體發電量的損失。微型逆變器通常具有多路MPPT，并且采用組件級輸入設計，可實現對組件更加精準的MPPT控制，確保組件實現更大功率輸出。
02.MPPT跟蹤效率：高精度、快速響應的MPPT跟蹤能力，能夠及時跟蹤不同組件在不同環境條件下的最大功率點，減少因組件失配導致的功率損失。例如，當部分組件因遮擋等原因而輸出功率下降時，高效的MPPT算法能快速調整，使整個陣列盡可能工作在最佳狀態。昱能科技微型逆變器具備最大功率點追蹤（MPPT）功能，MPPT跟蹤效率高達99.9%。
03.通信與監控能力功能：具備完善通信與監控功能的逆變器，能夠實時監測光伏組件的輸出功率等運行狀態。一旦部分組件出現失配情況，便能精準定位組件位置，并采取相應措施，挽回發電量損失。昱能科技微型逆變器搭載了EMA智能運維平臺，可以查看到每一塊組件的發電功率和對應位置，幫助業主或運維人員及時了解電站情況。
通過以上案例應用和知識科普，我們可以看到，微型逆變器不僅能夠解決組件“失配”痛點，減少發電量損失，而且還能打破由陰影遮擋、多朝向等帶來的安裝局限，讓更多屋頂披上光伏的外衣，是助力清潔能源走進千家萬戶的優質方案。
轉自：中國網
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