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关于光伏发电站容配比计算方法及设计

建议

摘要：随着新能源行业的快速发展，如何降低项目的工程造价和度电成本，

提高企业的竞争力是各个企业面临的主要问题。作为新能源发电两大支柱之一的

光伏发电项目，由于受到关键设备组件功率提升较慢的制约，如何从技术上降低

成本受关注度较小，同时作为一个降低度电成本重要手段之一的容配比设计，不

了解或理解错误的从业人员也比较多。本文针对上述情况，对光伏电站容配比概

念进行分析，并提出了最优容配比的计算方法和不同项目建设条件下容配比如何

设计和选择，希望能为本行业技术人员提供借鉴和指导。

关键词：光伏发电站光伏发电单元容配比度电成本建设条件

0.引言：

保护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同

愿望。我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并采取了一系列

重大举措，合理开发和节约使用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配

置，提高资源利用率。作为可再生能源发电的主要方向之一，太阳能发电尤其是

光伏发电，由于其技术含量相对较低、投资额度和建设地点比较灵活、建设周期

短，发展比较迅速。随着光伏行业的发展，在土地资源和电网资源有限的情况下，

行业内的竞争也越来越激烈。2020年，国家发展改革委印发《关于2020年光伏

发电上网电价政策有关事项的通知》提出：对集中式光伏发电继续制定指导价，

新增集中式光伏电站上网电价原则上通过市场竞争方式确定，不得超过所在资源

区指导价。在平价上网甚至低于地方指导电价的情况下，如何降低光伏电站的单

位造价，进一步降低光伏发电的度电成本，提高企业的竞争力，已经成为光伏发

电投资企业面临的主要问题。根据作者多年从业经验，容配比设计是影响度电成

本重要因素之一。如何结合项目实际情况进行容配比设计，确定最优容配比是每

个光伏项目都要考虑的问题。下面作者结合本人工作经历来谈一下容配比设计相

关问题，希望对行业同仁有借鉴和参考意义。

1.光伏发电站容配比概念及提高容配比设计意义

1.1光伏发电站容配比概念释义

对于光伏电站容配比定义，目前行业内有不同的理解，因为涉及到后续容配

比的计算和光伏电站最优容配比如何确定，下面我们先对容配比定义进行分析。

国家能源局2019年6月份发布的能源行业标准NB/T10128《光伏发电工程电气

设计规范》容配比定义如下：连接至逆变器的在光伏组件在标准测试条件下峰值

功率之和与逆变器额定输出功率的比值；之后2020年10月23日发布的NB/T

10394-2020《光伏发电系统效能规范》提出了额定容量（即光伏发电系统中安装

的逆变器有功功率之和）和安装容量（即光伏系统中安装的光伏组件标称功率之

和）的概念，并将容配比定义为光伏系统的安装容量与额定容量之比。因为最优

容配比在行业标准中没有明确定义，这里我们将最优容配比理解为光伏发电系统

平准化度电成本最低的容配比比值。在笔者这几年接触的项目中，有的设计院按

照单个逆变器进行最优容配比比选，有的设计院按照光伏发电单元进行最优容配

比比选，有的设计院按照整个光伏发电站进行最优容配比比选，正是因为他们对

容配比概念的理解不同。考虑到逆变器的主动弃光因素，如果按照单元方阵或者

整个光伏系统增加容配比的话，会出现每个逆变器由于组串接入不均导致容配比

不同的情况，这样分析出来的限电损失误差较大。综上，笔者认为容配比应定义

为连接至单个逆变器的组件峰值功率之和与逆变器额定功率比值较为适合。

1.2选择光伏发电站最优容配比设计意义

选择光伏电站的最优容配比，对于光伏电站本身来说可以提高逆变器和箱变

等设备利用率，降低平准化度电成本；对外部电网来说可以在某段时间内保持稳

定、持续的电力输出，减少电网的波动。为了便于理解，下面我们举例说明。如

图1所示，该图为早期建设的光伏电站功率曲线，该电站装机容量为20MWp，容

配比按照1:1设计，上下两条曲线分别为当天光伏发电功率预测的上限和下限，

中间曲线为当天光伏电站实际出力情况，从功率曲线可以看出，从早上7:30开

始发电到下午19:00发电结束，光伏电站出力波动一直比较大，逆变器多数时间

也处于欠发情况。如图2所示，该图为近期建设的光伏电站其中1个光伏发电单

元的功率情况，该方阵采用3.3MVA箱变，11台300kW的组串式逆变器，