2014年01月21日08:40
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要穩定運營百萬瓦（MW）級光伏發電業務並提高盈利能力，發電運營商必須具備電氣設備知識，構建並運營適合的光伏發電系統。日本最大的MW級光伏逆變器（PCS）廠商東芝三菱電機產業系統（TMEIC）的技術人員、同時也是“百萬光伏商務網”顧問的伊丹卓夫，將通過本連載解答光伏電站的一些基本技術問題。
太陽能電池板的額定輸出功率是指，在日照強度為1kW/m2、太陽光到達地面之前通過的大氣大氣質量（Air Mass）為1.5、太陽能電池板內的發電元件——太陽能電池單元的溫度為25℃的條件下，太陽能電池板的輸出功率。
但在日本的氣候環境下，日照強度達到1kW/m2是一個一年內可能隻有數小時的罕見條件。日本的光伏發電情況是，一年的絕大部分時間都在低於這一數值的日照強度下發電。日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）的《標准氣象與日照數據（METPV-3）》顯示，在東京，日照出現率低於30％的時段約佔六成。
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| 作者根據《標准氣象與日照數據（METPV-3）》繪制 |
而且，正如上篇文章中介紹的那樣，從太陽能電池板到電力系統接入點，光伏電力會損失約20％。
由於上述兩個原因，盡量用滿逆變器（PCS）的額定輸出功率，是使MW級光伏電站的售電量達到最大、從而提高盈利能力的有效設計方法之一。
也就是說，可以對到達電網接入點之前損失的約20％電力，以及日照較少的時段降低的發電量進行預測，並通過配置額定輸出功率高於PCS額定輸出功率的太陽能電池板來實現最大售電量。這就是有些電站的太陽能電池板與PCS的輸出容量存在差別的原因。
據NEDO的《大規模光伏發電系統導入指南及輔助工具》（Step-PV）介紹，在日本，大致上要將太陽能電池板的容量增至PCS容量的1.3倍，才能使太陽能電池板的工作輸出功率接近PCS的額定輸出功率。
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| 根據晴天時的實測數據，通過模擬來設定太陽能電池板容量的增加部分，然后計算出增加的發電量（作者的資料） |
1.3倍這一數值是根據讓PCS在盡量多的時間內以接近於額定水平的輸出功率工作的平衡機制得出的，但因為太陽能電池板的總體發電量高於PCS的額定輸出功率，所以可使無法銷售的電力減少到最小限度。
日本經濟產業省發布的資料稱，從盈利能力方面考慮，將這一數值提高到1.4倍比較理想。這時，盡管太陽能電池板的發電量超過PCS額定輸出功率的時段增加，但因為其他時段的發電量增加，所以可以增加售電量。
比較售電量的增加部分與太陽能電池板的導入成本增加部分可以發現，還是售電量的增加可為提高盈利能力帶來的效果更大，可以充分收回投資額的增加部分。當然，這種平衡機制也會隨著太陽能電池板的價格和每度電的收購價格而改變。
另外，盡量讓PCS的工作輸出功率接近於額定水平還有另一個原因。雖然各廠商的產品有所不同，但總的來說，讓PCS以接近於額定水平的輸出功率工作，可提高PCS的轉換效率。（作者：伊丹卓夫，日經技術在線！供稿）
