削波对决：直流与交流的比例并不相同

在第二章中，我们介绍了微型逆变器和组串逆变器在直流：交流比率上的差异，即使在不使用电池的情况下也是如此。本章将详细介绍组串逆变器优于微型逆变器的原因和方式。

‍

直流：交流比率：含义

直流：交流比是太阳能设计中的一个关键指标。它将太阳能模块的总功率容量（直流）与逆变器的最大输出容量（交流）进行比较。例如，一个 15 千瓦的系统配备一个 11.4 千瓦的逆变器（或微型逆变器容量之和），其直流：交流比为 1.3:1。

据领先的太阳能设计与性能模拟软件 Aurora Solar 称：“通常组件阵列设计得稍大一些是明智之举，即直流电与交流电的比率应大于 1。这样在发电量低于逆变器额定功率时——而这种情况在一天中的大部分时间里都很常见——就能获得更大的能量收益。”

然而，极光太阳能公司继续说："这种方法并非没有成本。要么花钱购买额外的逆变器，要么因逆变器削波而失去能量收获"。

但并非所有直流：交流比率的表现都相同，尤其是在比较组串逆变器和微型逆变器时。

‍

剪辑：组串逆变器与微型逆变器

虽然当组件 超过逆变器容量时，串式逆变器和微型逆变器都会限制功率输出，但串式逆变器的平均限制幅度较小，原因在于：

1.组串逆变器的总功率平滑化

组串式逆变器在组件阵列 进行功率管理，将所有组件的输出合并为单一直流输入。这意味着：

• 各组件阵列相互平衡：如果一组组件正在产生峰值功率 例如，下午朝西的组件），而另一组则处于阴影下或运行功率低于峰值（例如，下午朝东的组件），那么组件阵列 总组件阵列 就不太可能超过逆变器的容量。
• 更平滑的输出曲线：即使单个模块以最大功率运行，所有模块的联合发电也能降低削波的可能性。

‍

2. 微型逆变器中的组件

微型逆变器为每个组件独立运行，在组件 将直流电转换为交流电，从而导致效率低下：

• 每个组件的功率限制：每个微型逆变器都有固定的额定功率（例如 350W）。如果一个 450W组件 其峰值功率，则多出的 100W 将被限制——即使系统中的其他组件的输出功率低于其峰值。
• 模块间无共享：与组串逆变器不同的是，微型逆变器不能在模块之间汇聚功率，因此即使其他模块表现不佳，表现优异的模块也会损失多余的能量。

‍

以具体实例比较能源生产

让我们通过比较微型逆变器与组串逆变器在相同房屋（见图 16）上相同直流：交流比例下的性能差异，来了解两者的不同之处：

• 15 千瓦太阳能装置由 35x440 瓦模块组成
• 2 个阵列：东部（蓝色）17 个模块，西部（黄色）17 个模块
• 阳光照射在西侧的组件阵列，每个组件可产生400瓦的电量
• “East组件阵列 每个组件 组件阵列 250瓦的组件阵列
• 方案 1： 700 千瓦优化器 + 11.4 千瓦组串逆变器（直流与交流比例为 1.35：1）
• 方案 2： 组件 配备325W 微型逆变器组件 直流/交流转换比为 1.35:1）

下图展示了这两种配置的性能对比。方案2中的微型逆变器会削减13%的发电量，因为它们是在组件 进行限流的。方案1中的组串逆变器则不会削减发电量，因为东侧组件阵列 的较低输出与西侧组件阵列的较高输出组件阵列 。

最大潜在输出

• 东部：4 500 瓦（250 瓦 x 18）
• 西部：6 800 瓦（400 瓦 x 17）
• 总功率：11,300 瓦（4,500 瓦 + 6,800 瓦）

DC 架构： 

• 东部：4 500 瓦（250 瓦 x 18）
• 西部：6 800 瓦（400 瓦 x 17）
• 总功率：11,300 瓦（4,500 瓦 + 6,800 瓦）
• 0% 剪辑

AC 建筑

• 东部：4 500 瓦（250 瓦 x 18）
• 西侧：5 525 瓦（325 瓦 x 17）
• 总功率：10,025 瓦（4,500 瓦 + 5,525 瓦）
• 13% 剪断

‍

每日不同

图 16 中的发电量曲线说明了两种技术在一天内的性能差异。

直流架构： 只有当总输出功率（东阵列+西阵列）超过逆变器容量时，才会夹住逆变器。方向不同。剪切的可能性较小。

AC 架构：各组件 均会发生削组件 因此首先是东侧阵列，随后是西侧阵列发生削波，从而降低了总输出功率。发生削波的可能性更高。

‍

组件 的作用

组件经常安装在多个方向（如朝东和朝西的屋顶），因为

• 住宅屋顶空间有限。多个朝向可以获得更多的表面积。
• 分布式峰值：朝向不同方向的模块在一天中的不同时间产生峰值输出，从而形成更平滑的整体输出曲线。
• 捕捉早晚时段。与白天相比，电力公司对早晚时段的补偿率越来越高，这在很大程度上是由于太阳能在电网中的普及。
• 减少削波：即使直流与交流的比率很高，组串式逆变器的总系统输出也不太可能超过逆变器的容量

‍

结论

并非所有的直流/交流功率比都是一样的。虽然当直流功率超过交流容量时，串式逆变器和微型逆变器都会进行功率削减，但串式逆变器通过汇总整个组件阵列的功率，能显著降低削减造成的损耗。

对于希望最大限度地提高能源产量和节约能源的业主来说，直流优化组串逆变器系统是不二之选--它可以捕捉更多的能源，最大限度地减少损耗，并为太阳能+储能的未来做好准备。

‍

--

想要更多？

网络研讨会： 4 月 15 日（美国税收日），我们将举办网络研讨会，深入探讨微型逆变器税收系列的细节。 在此注册参加网络研讨会。

以下是本系列所包含章节的完整列表（链接将随着章节的出版而添加）：

以下是本系列所包含章节的完整列表（链接将随着章节的出版而添加）：

1. 摘要：不断增长的微型逆变器税收
2. 趋势线：太阳能产业的重大变化
3. 削税：把能源留在餐桌上
4. 转换税：交流耦合电池的隐性成本
5. 装备税：装备越多，问题越多
6. 解决方案是直流：直流优化器、直流耦合电池
7. 奖励：削波对决：并非所有直流：交流比率都相同
8. 术语表

‍