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。

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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和性能仿真软件 Aurora Solar 称："通常情况下，太阳能电池阵列的尺寸过大，使直流-交流比大于 1，这样当发电量低于逆变器的额定值（通常一天中的大部分时间都是如此）时，就能获得更多的能量。

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。

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剪辑：组串逆变器与微型逆变器

当模块输出超过逆变器容量时，组串式逆变器和微型逆变器都会产生能量损耗，但组串式逆变器的平均损耗较小，因为：

1.组串逆变器的总功率平滑化

组串式逆变器在阵列级管理电力，将所有模块的输出合并为一个直流输入。这意味着

• 组件相互平衡：如果一组组件产生峰值功率（如下午朝西的组件），而另一组组件被遮挡或工作在峰值以下（如下午朝东的组件），阵列的总输出功率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。

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2.微型逆变器中的每模块削波

微型逆变器为每个模块独立运行，在模块一级将直流电转换为交流电，从而造成效率低下：

• 每个模块的削波：每个微型逆变器的额定功率都是固定的（如 350 瓦）。如果一个 450 瓦的模块达到峰值，即使系统中其他模块的发电量低于其峰值，多余的 100 瓦也会被削去。
• 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。

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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
• 太阳照耀着西面的阵列，每个模块可产生 400 瓦的电能
• 东方阵列每个模块可产生 250 瓦的功率
• 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： 每个模块上安装 325W 微型逆变器（直流与交流比例为 1.35:1）。

下面我们可以看到这两种配置的性能比较。方案 2 中的微型逆变器由于在模块层面上产生剪切，因此剪切了 13% 的产量。而方案 1 中的组串式逆变器则不会产生损耗，因为东面阵列的较低输出抵消了西面阵列的较高输出。

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

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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。

交流架构：在每个模块上进行削波 - 因此先削波东阵列，再削波西阵列，从而降低总输出功率。削波的可能性更大。

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单元定向的作用

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

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结论

并非所有的直流：交流比率都相同。当直流电超过交流电容量时，组串逆变器和微型逆变器都会产生能量削波，但组串逆变器通过汇聚整个阵列的功率，可显著降低削波损耗。

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。

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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）：

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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

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