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3 故障影響范圍及其造成的發(fā)電量損失比較

電站建成運行一定時間后，各種因素導致的故障逐漸顯現(xiàn)。

3.1 集中式方案分析

就采用集中式方案的光伏系統(tǒng)的各節(jié)點及設備而言，不考慮組件自身因素、施工接線因素及自然因素的破壞，直流匯流箱和逆變器故障是導致發(fā)電量損失的重要源頭。

如前文所述，直流匯流箱故障在當前光伏電站所有故障中表現(xiàn)較為突出。一個1 MW的光伏子陣，一個組串（假設采用20塊250 Wp組件，共5 kW）因熔絲故障不發(fā)電，即影響整個子陣發(fā)電量約0.5%；如果一個匯流箱（16進1出，合計功率80 kW）故障，即導致涉及該匯流箱的所有組串都不能正常發(fā)電，將影響整個子陣發(fā)電量約8%。因匯流箱通信可靠性低，運維人員難以在故障發(fā)生的第一時間發(fā)現(xiàn)故障、處理故障。多數(shù)故障往往在巡檢時或累計影響較大時才被發(fā)現(xiàn)，但此時故障引起的發(fā)電量損失已按千、萬計算。

如果一臺逆變器遭遇故障而影響發(fā)電，將導致整個子陣約50%的發(fā)電量損失。集中式逆變器必須由專業(yè)人員檢測維修，配件體積大、重量重，從故障發(fā)現(xiàn)到故障定位，再到故障解除，周期漫長。按日均發(fā)電4 h計算，一臺500 kW的逆變器在故障期間（從故障到解除，按15 d計算）損失的發(fā)電量為500 kW×4 h/d×15 d =30000 kWh。按照上網電價1元/kWh計算，故障期間損失達到3萬元。

.2 組串式方案分析

同樣不考慮組件自身因素、施工接線因素及自然因素的破壞，采用組串式方案的光伏系統(tǒng)因沒有直流匯流箱，無熔絲，系統(tǒng)整體可靠性大幅提升，幾乎只有在遭遇逆變器故障時才會導致發(fā)電量損失。組串式逆變器體積小，重量輕，通常電站都備有備品備件，可以在故障發(fā)生當天立即更換。單臺逆變器故障時，最多影響6串組串（按照每串20塊250 Wp組件串聯(lián)計算，每個組串功率為5 kW），即使6串組串滿發(fā)，按照日均發(fā)電4 h計算，因逆變器故障導致的發(fā)電量損失為5 kW×6×4 h/d×1 d = 120 kWh。按照上網電價1元/kWh計算，故障導致發(fā)電損失為120元。

考慮更極端的情況，電站無備品備件，需廠家直接發(fā)貨更換，按照物流時間7 d計算，故障導致發(fā)電損失為120元/d×7 d= 840元。

3.3 比較結果

兩種方案對比計算數(shù)據(jù)見表1。
2.直流匯流箱按16進1出計算，每個匯流箱合計功率80 kW；

3.日均發(fā)電按4 h計算，集中逆變器修復時間按15 d計算，上網電價按1元/kWh計算。
從表1可以看出，相比集中式方案故障損失動輒上萬的情況，組串式方案優(yōu)勢顯而易見，其因故障導致的損失僅相當于集中式方案的幾百分之一到幾十分之一。