光伏技术

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更新 - 9 月 5, 2023

截至 2021 年 1 月 1 日的法律状况

新的《可再生能源法》（EEG）于 2021 年 1 月 1 日生效，其中包括光伏系统。.

这意味着 30 kWp 以下（含 30 kWp）的新旧光伏系统自用电量免征 EEG 附加费。7 kWp 以下的自用电量不需要安装智能电表来收集数据。.

向电网供电的报酬

上网电价随着输出功率的增加和初始调试日期的增加而降低。这意味着，系统输出功率越大，安装时间越晚，上网电价就越低。.

2021 年 9 月 1 日投入使用的系统将获得 0.0725 欧元的补偿，最高 10 kWp。按照每千瓦时 0.30 ... 0.35 欧元的购电价格计算，该补贴约占购电价格的 201TP3。每个人都可以自行决定是否值得向电网供电。.

使用完整的 自身消费 是.

选择光伏组件

过去，光伏组件的价格要高出许多倍，效率也低得多，而如今，光伏组件的设计、输出、效率等种类繁多。.

找到快乐的中间点并不容易，但可以实现。.

选择一家知名的制造商，其设计需要的模块少，效率尽可能高，并尽可能接近所需的输出功率。.

设计通常为矩形，但模块的宽度和长度有所不同。因此，可用面积是选择组件尺寸的限制因素。如果要建造多排组件，则必须考虑第一排后面组件的遮光问题。必须在组件排之间留出相应的距离，以便在阳光较弱时不会对下一排组件造成阴影。这样可以最大限度地减少可用面积。.

所需的距离可以通过软件或更简单的绘图来确定。.

为此需要的数据有

• 安装地点的地理长度/宽度
• 冬至日 12:00 时的太阳方位角
• 模块上边缘的标高
• 仰角（通常为 30）

在以下作品中可以找到这方面的详细记录 Dr.-Ing. Volker Quaschning 和 Prof. Dr.-Ing. habil.Rolf Hanitsch. .与通常情况一样，要想取得最佳结果，总是要付出努力的，哪怕只是在熟悉构成其基础的理论考虑方面。.

参数确定后，下一步就是寻找合适的模块。最大功率为 7 千瓦的情况下，可以使用 20 个各 350 瓦的模块，每个模块可连接成两串，每串 10 个模块。.
组串是指模块的串联。模组最大功率点（MPP）电压为 35 V，逆变器输入电压为 350 V 直流。.

可能的组串数量取决于逆变器的选择。小型逆变器只有一个 MPP 跟踪器，因此只能连接单个组串。.

小型逆变器 1×1

基本上有三种类型的逆变器，即并网型或离网型，或两种运行模式的组合。.

网络引导 逆变器与 50 赫兹电网频率同步。如果发生停电，逆变器将在停电期间停止工作。.

独立于网络 逆变器用于所谓的独立系统，即不与公共电网连接的独立光伏系统。.

兼具两种运行模式的逆变器被称为 混合动力-一方面，它们与公共电网相连，另一方面，通过所谓的 MPPT 控制器，它们还与蓄电池相连，蓄电池由光伏组件充电，而光伏组件在阳光充足时也会与蓄电池相连。在电网发生故障时，混合逆变器只需切换到电池工作模式，从而将供电维持在负载范围内。当公共电网再次可用时，它就会切换到电池充电。.

逆变器技术细节

可选择三相设备作为逆变器，例如 Kostal Piko IQ 8.5，价格不到 2,000 欧元。单相设备的功率最高只能达到 5 千瓦，例如 Kostal Piko MP plus 5.0-2，价格约为 1,200 欧元。.

两台设备各有两个 MPP 跟踪器（连接两个串）。.

选择逆变器时需要哪些相关数据？

输入阶段

功率不超过约 5 千瓦的小型逆变器一般为单相，大型逆变器为三相。单相连接的电网侧连接需要三芯电缆，三相连接需要五芯电缆。.

交流额定功率

交流额定功率是逆变器的最大功率，因此也是可安装的最高光伏功率。这意味着连接到逆变器上的光伏组件不得超过其交流额定功率。.

MPP 跟踪器数量

逆变器上可用的 MPP 跟踪器数量决定了可连接的组串数量。小型逆变器通常只有一个 MPP 跟踪器，大型逆变器则有两个或更多。安装的 MPP 跟踪器越多，逆变器的成本就越高。.

MPP 范围

此处指定的直流电压范围定义了 MPP 跟踪器可能的最大直流输入电压。串联的所有模块的附加直流电压不得超过上限。如果范围指定为 360 ...600 V，则光伏模块的 MPP 电压为 35 V，结果为 600 / 35 = 17.14，即一个组串中最多可有 17 个模块。.

输入电流

输入电流表示每个组串中一个组件的 MPP 电流相加后的所有组串电流总和。如果一个光伏组件的 MPP 电流为 9.92 A，且安装了两个组串，则 9.92 + 9.92 的输入电流为 19.84 A。.
假设逆变器只能处理最大 16 A 的电流，则必须在第二个组串中安装最大 MPP 电流为 16 - 9.92 = 6.08 A 的组件。.

开路电压

光伏组件的开路电压总是高于 MPP 电压。室外温度低时电压较高，温度高时电压较低。如果逆变器显示最大开路电压为 750 V，那么在安装 17 个组件的情况下，组件开路电压不得超过 750 / 17 = 44 V。.

效率

效率描述的是逆变器将输入直流电压转换为输出交流电压的效率。然而，由于效率也会随太阳光强度的波动而变化，因此了解电压的相关性对于正确的设计非常重要。通常，电压越低，效率越高。.
因此，利用 MPP 范围的上限电压效率较低。因此，最好采用多组串联的配置，尽管这意味着购买逆变器时需要支付更高的费用。.