8kW单相逆变器——户用光伏系统的首选
发布日期：2018/3/12
国内分布式新增并网占比从2015年的9%到2017年的36%，新增分布式装机量从2015年1.39GW到2017年的19.44GW，三年近14倍的增长，其中户用装机从2015年2万套到2017年的逾50万套，三年超25倍爆发式增长，分布式光伏市场既是蓝海，又是充满挑战的红海。
随着国家明确光伏发电补贴执行退坡机制，如何确保投资商电站收益率和业主收益率，户用光伏系统装机容量在条件允许范围内越来越大的趋势逐渐明显。
相关政策规定：单相并网电站一般不超过8kW，否则需要采用三相并网。且国内某些农村地区不具备三相电使用权，在项目审批时候只能选择单相（三相电必须要缴纳上万元的建设费用）。
在安装8kW电站时，有些厂家推荐客户采用5kW+3kW或 4kW+4kW两台逆变器的方案。本文从建造成本、发电效益、系统损耗、监控运维等各方面来进行综合对比，为什么8kW单相逆变器会成为户用光伏系统的首选。
首先以5kW+3kW逆变器设计的光伏系统和单台8kW逆变器设计的光伏系统进行对比
图1 2台 VS 1台
系统选用的300Wp组件技术参数如下：
图2 300W组件参数
传统做法：5kW+3kW模式，需要两台逆变器，其中3kW的机器接一串共10块组件， 5kW的机器接两串，每串接10块组件。
图3 3kW+5kW逆变器的系统设计原理图
锦浪8kW解决方案：采用锦浪8kW单相GCI-1P8K-4G，有3路MPPT，30块组件分3串接入逆变器：
MPPT1：10块一串，1串接入
MPPT2：10块一串，1串接入
MPPT3：10块一串，1串接入
图4 单台8kW逆变器的系统设计原理图
锦浪8kW单相GCI-1P8K-4G电气参数：
表1 GCI-1P8K-4G电气参数表
优势一 单台8kW安装更简单，更美观
图5 系统安装流程比较图
由上图可知：采用单台8kW逆变器配置的系统，安装过程更为简单，快捷。
不难看出：采用单台8kW逆变器配置的系统，安装空间更小！PVC管和交流线缆更省！整体更美观！
优势二 单台8kW建造成本更低
如下成本核算对比表：一套8kW系统如果采用5kW+3kW或者 4kW+4kW的模式逆变器，系统建造成本估算在57400左右，而采用单台GCI-1P8K-4G单相逆变器，系统建造成本估算在56635左右。一套系统大约可以节省750元的成本。
表2 建造成本比较表
>>>>注：上述设备价格为参考价格，实际购买中按照所选品牌和规格的不同会有部分出入，且未包含人工和其它成本。
表3 监控成本比较表
>>>>在监控成本上，单台8kW逆变器使用一个监控棒，一份流量套餐。因此整体监控成本是使用3kW+5kW逆变器的一半。总之，单台8kW逆变器的建造成本至少节省750元，25年总监控成本要节省1650元。
优势三 单台8kW的系统发电效益更高
01发电量估算
图6 浙江地区日照时数表
装机容量9kW，PR=80%，浙江地区的光照按照全年每天3.6小时计算，（参照——全国各省峰值日照时数），全年发电估计时间为1326小时，预估该项目首年发电量10512度。首年衰减为2.5%，25年末最低功率为80%。
表4 系统发电评估表
>>>注：10年累计发电量9.9万度电，25年累计发电量超过23万度电。
02系统损耗对比
图6 系统结构对比图
如上图两种配置系统结构，两者直流端接线相同，交流侧3kW+5kW逆变器比单台8kW逆变器多一路交流配线。若交流侧按照1%的损耗来计算，则系统损耗情况如下表所示
表5 不同逆变器光伏系统的配置表比较
由上述配置知：采用3kW+5kW逆变器所配置的光伏系统，系统损耗为2%，采用一台8kW逆变器所配置的光伏系统，其系统损耗为1%。25年发电量损失为237639.3 X 1% =2376.393度电（表4，发电量估计），若考虑到不同逆变器的转换效率和系统故障率，采用单台8kW逆变器配置的系统25年可多发近2800度电，因此采用一台8kW逆变器所配置的光伏系统发电效率更高。
结合优势二、优势三: 8kW光伏系统采用单台8kW逆变器设计，25年额外收益为：
W = 建造成本收益+监控成本收益+额外发电收益= 750 + 1650 + 2800*0.8（每度电按0.8元计算）= 4640元
对于投资商和安装商来说，这样的户用型电站无论是容量上还是数量上都更大，因此对比收益也就更大。假设是100户单台8kW逆变器设计的系统，25年额外收益至少46万元。
优势四 单台8kW监控运维更方便
使用2台逆变器，很多非专业用户不了解发电数据如何相加，也就不知道具体的发电量到底是多少，当然监控商可以将两台逆变器发电上报数据整合到一个页面上，但对于各逆变器的直流输入电压、电流；交流输出电压、电流；系统故障预警等信息则需要分别在两个不同的页面上进行观看，这样在后期难以进行系统维护、信息统计和故障分析。
使用一台GCI-1P8K-4G逆变器的话，各个数据都能在一个页面上显示，清晰易懂。
图7 监控优势比较图
优势五 单台8kW的系统可靠性更高
8kW的光伏系统若采用两台逆变器，则组件、直流线缆、逆变器、交流线缆组成两个独立的系统，并通过后面配电箱汇总并入电网。因此在系统故障分析时要看成两个独立的系统。
图8 采用3kW+5kW逆变器所配置的光伏系统图
图9 采用一台8kW逆变器所配置的光伏系统图
由上图可知，采用3kW+5kW逆变器的光伏系统，当某一个分支光伏系统发生故障时，会影响到整个光伏系统的稳定性。例如，如果其中一个系统产生漏电流故障，则系统漏电流保护器动作，会使两个分支光伏系统均断开电网；或者某一个系统产生输入过压故障，则系统微型断路器动作，也会使整个光伏系统断开电网。从而影响正常系统的可靠运行。
因此，采用单台8kW逆变器设计的光伏系统的可靠性比采用3kW+5kW逆变器设计的光伏系统高1倍。
结论
在安装8kW系统时，使用一台8kW单相逆变器相比传统方法的 5kW+3kW 或 4kW+4kW模式，在前期建造成本，后期收益、监控运维，以及发电量收益上，有着很大的优势。
来源：锦浪科技公众号
