昱能微讲堂丨案例实证，如何避免组件失配带来的发电量损失？

在光伏系统的运行过程中，组件失配如同潜藏在暗处的 “隐形刺客”，悄无声息地对光伏发电量造成损害，情况严重时，还会诱发热斑效应，缩短光伏组件使用寿命，甚至引发火灾等安全隐患。本期，我们就通过一则案例，开启组件失配的知识科普。

一、实证案例：昱能微逆如何降低组件失配影响

我们以浙江台州的一户阳光棚项目为例，系统容量为47.15kW，分南北两个屋面安装，共采用20台昱能科技微型逆变器DS3D和1台微型逆变器DS3以及82块光伏组件。如下图所示，在房屋西北方向有高出组件的建筑，会产生部分阴影遮挡，容易导致部分组件的发电功率出现差异，造成组件失配，降低系统发电量。

如下图所示，通过昱能科技EMA智能运维平台，我们以7月3日为例，可以看到当天下午15时左右，位于屋顶西北角的多块组件受阴影遮挡，其发电功率受到了不同程度的影响，而得益于微型逆变器组件级MPPT的优势，被遮挡组件并不会影响到其他正常组件的运行，这大大降低了组件失配的影响，减少了发电量的损失。

此外，通过运维平台，我们还可以查看每块组件的发电量，如下图所示，每块组件上显示的数字即为当天发电量。我们以被遮挡组件所在的北面屋顶组件为例，即图中绿框所圈部分，该面屋顶发电量共计141.08度。若该系统采用传统组串式逆变器，粗略估算一下，该屋面的组件功率将受到整串中输出最小的一块组件（发电量为2.94度）的限制，那么这一天系统的发电量则为111.72度，比微型逆变器系统少了约29度电，发电损失约20%。

通过案例可知，组件失配会对电站的发电量造成严重影响，那么，对于组件失配，你了解多少呢？一起来看看吧：

二、什么是组件失配，它如何产生？

在光伏系统中，组件失配（Module Mismatch）是指由于光伏组件的性能参数差异、安装条件不同或外部环境影响，导致各组件之间无法协同高效工作，进而造成系统发电效率下降的现象。它是光伏系统功率损失的主要原因之一，尤其大规模光伏电站。组件失配的产生原因是多种多样的，主要包括以下几个方面：

01.安装条件：在安装光伏组件时，如果组件的朝向、倾斜角度不一致，或者存在建筑物、树木等阴影遮挡，会使不同组件接收到的太阳辐射量不同，进而导致组件输出功率出现差异，造成组件失配。

02.运行环境：光伏组件在长期运行过程中，会受到不同的环境影响。例如部分组件可能因灰尘积累较多、鸟类粪便遮挡、雨水冲刷不均等原因，导致其接收的光照强度下降，从而引发失配。

03.组件老化：在电站运行过程中，不同组件可能因生产制造工艺导致的性能参数差异以及复杂使用环境等因素，其老化速度可能不一致，导致其发电性能与其他组件的差异增大，产生失配。

三、组件失配的影响

光伏系统中，组件失配的影响主要体现在以下几个方面：

01.降低系统发电效率：这是组件失配最直接的影响，尤其是在传统光伏系统中，由于组件串联，当一串电路中的部分组件因性能衰减、阴影遮挡等因素而发电效率降低，会影响其他正常组件无法充分发挥发电能力，进而造成整体功率损失。

02.增加设备故障概率：组件失配会使部分组件长期处于非最佳工作状态，容易承受过高的电压或电流应力，加速老化和损坏，甚至产生热斑效应，导致组件局部温度升高，增加电站设备故障的概率和系统运维成本。

03.影响系统稳定性：组件失配可能导致光伏系统的输出电压和电流出现波动，这种波动会对逆变器等设备的正常运行产生不利影响，甚至可能引发系统故障，降低系统的稳定性和可靠性。

四、如何选择合适的逆变器，减少失配影响？

光伏逆变器在整个光伏系统中处于“能量中枢”的关键地位，其拓扑结构、MPPT技术以及电路设计，直接决定了对失配损失的抑制能力。通过选择适配的逆变器，能够将失配损失大大降低。而在选择逆变器设备的过程中，则需要考虑以下因素：

01.MPPT路数与独立控制能力：多MPPT路数且支持独立控制的逆变器，能将局部组件的失配问题限定在对应回路内，而不会牵连其他MPPT回路，从而减少整体发电量的损失。微型逆变器通常具有多路MPPT，并且采用组件级输入设计，可实现对组件更加精准的MPPT控制，确保组件实现更大功率输出。

02.MPPT跟踪效率：高精度、快速响应的MPPT跟踪能力，能够及时跟踪不同组件在不同环境条件下的最大功率点，减少因组件失配导致的功率损失。例如，当部分组件因遮挡等原因而输出功率下降时，高效的MPPT算法能快速调整，使整个阵列尽可能工作在最佳状态。昱能科技微型逆变器具备最大功率点追踪（MPPT）功能，MPPT跟踪效率高达99.9%。

03.通信与监控能力功能：具备完善通信与监控功能的逆变器，能够实时监测光伏组件的输出功率等运行状态。一旦部分组件出现失配情况，便能精准定位组件位置，并采取相应措施，挽回发电量损失。昱能科技微型逆变器搭载了EMA智能运维平台，可以查看到每一块组件的发电功率和对应位置，帮助业主或运维人员及时了解电站情况。

通过以上案例应用和知识科普，我们可以看到，微型逆变器不仅能够解决组件“失配”痛点，减少发电量损失，而且还能打破由阴影遮挡、多朝向等带来的安装局限，让更多屋顶披上光伏的外衣，是助力清洁能源走进千家万户的优质方案。