2017年被称为中国分布式光伏元年，全年新增分布式光伏装机量近20GW，据估计，户用分布式光伏新增50万户以上，其中浙江、山东两省户用光伏安装量均超过10万户。

众所周知，相较于大型地面电站，屋顶分布式光伏电站环境更复杂，为了避开女儿墙、周边建筑物、架空线缆、屋顶烟囱、太阳能热水器等遮挡物的影响，以及避开不同朝向屋顶采光度不一致的问题，屋顶可利用安装区域势必会减少，安装容量受限。

如果没有避开这部分遮挡物，电站会因为遮挡或采光不一致而造成串联、并联失配的情况，电站整体发电效率会被拖累。据相关研究报告，光伏组件的局部阴影遮挡，会拉低整个组串发电量达30%以上。

通过PVsyst建模分析，由于光伏组串串联的特性，单个光伏组件如果发电量降低30%，同样会拖累整个组串上的其他组件的发电量降到同样的低水平，这就是光伏组串系统里的木桶短板效应。而如果逆变器一路MPPT控制了多个组串，那么一个组串上单一组件的短板问题，还会拖低逆变器对应MPPT上其他组串发电量，变成整个系统的短板，损失的发电量可达10%甚至更多。

针对上述情况，丰郅（上海）新能源科技有限公司于2017年11月推出的光伏功率优化器，采用世界领先的Buck-Boost升降压技术，可以对每块光伏组件进行单独的升降压控制，解决隐裂、热斑、阴影遮挡、清洁度不一、朝向及采光不一致导致的光伏组串串联、并联失配问题，提升系统的整体发电量。

通过3个案例，就丰郅光伏功率优化器应用效果进行评估：

一、浙江缙云县8KW屋顶电站，优化区域提升发电量130%，每天多发6度电。

8KW户用式电站，建在居民住宅楼三层，部分组件在阳台雨棚上安装，部分组件在瓦面上安装。组件型号：11块尤利卡单晶 275wp，15块隆基单晶285wp；

逆变器型号：1台古瑞瓦特Growatt 3000-S一串接入，1台古瑞瓦特Growatt 4200MTL-S两串接入。

3000-S逆变器对应组串共11块组件，受到热水器和旁边水塔的阴影遮挡。通过PVsyst模拟，全年12个月都会受到阴影遮挡，实际发电量每天比应发电量少63%，即8.3度电。

此组串加装11个光伏功率优化器后，对比安装前后各10个晴天发电量情况，得出分析如下：

12月20日为优化器运行的第一天，同时加入对比组串的发电量灰色部分进行分析以排除辐照量，温度等干扰量的影响，安装优化器后发电量提升比例为130%，平均每天提升6度电。

二、浙江杭州5.5kW屋顶电站，优化组串提升发电量39.13%，每天多发电6.47度

2017年投运的5.5KW屋顶电站，两个组串均受到周围树木遮挡影响，发电量低于正常水平。逆变器为阳光电源SG5KTL-D，共接入2串；组件为乐叶单晶285wp，共20块，型号为LR6-60-285M。

根据现场的实际遮挡情况，在PVsyst中进行建模分析，这两串共20块光伏组件，全年10个月都会受到阴影遮挡，严重拉低系统整体发电量。综上所述，本项目现场选择在两串共20块组件上安装丰郅光伏功率优化器。

两个组串加装20个光伏功率优化器后，对比安装前后各5个晴天发电量情况，得出分析如下：

12月30日为优化器运行的第一天，同时加入对比组串的发电量数据灰色部分进行分析以排除辐照量，温度等干扰量的影响，安装优化器后发电量提升比例为39.13%，平均每天提升6.47度电。

三、山东枣庄2MW集中式电站，优化区域4个组串发电量提升105.93%，每天多发电29.28度

2015年投运的2MW集中式山地电站，采用海润光伏255wp多晶组件，阳光电源SSG1000集中式逆变器，4路MPPT，8个组串输入。

现场阴影遮挡较为复杂，主要分为电线杆遮挡、树木遮挡和组件前后间距过小三个部分。其中组件前后排遮挡在冬季时因为太阳高度角变低时会出现，夏天不会出现。电线杆遮挡和树木遮挡全年都会出现。

根据系统中组件和逆变器的型号参数，项目地点及受到阴影遮挡的具体情况，在PVsyst中对整个系统建立模型。在晴天下，光的辐射量的线性损失为8.9%。因为不一致性导致的失配发电量损失无法得出理论值。

根据现场情况，选取其中四个组串，每个组串安装光伏功率优化器22个，共安装88个优化器。对比安装前后及相邻未安装优化器组串发电量情况，得出分析如下：

在天气状况为晴的条件下，减少天气辐照情况的扰动量，同时加入对比组串的发电量灰色部分

进行分析以排除辐照量，温度等干扰量的影响，枣庄电站安装优化器之后发电量比未安装的时期的发电量提升了 105.93%，平均每天每串发电量提升了7.32度，4串每天一共提升29.28度。

因为大型平地电站减少，山地等资源环境复杂， 逆变器由集中式向组串式进行了转变。当下大型电站减少，分布式、屋顶光伏电站增多，项目资源更加复杂，组件级的光伏智能控制设备是否能够发挥更大价值？我们拭目以待。

来源：光伏家