功率优化器是一种直流输入、直流输出的组件级别电力电子设备,通过最大功率点跟踪(MPPT)功能实时追踪光伏组件的最大功率点,从而提高光伏系统的整体效率。功率优化器适用于新建光伏电站或既有光伏电站的改造,具有20年设计使用寿命。优化器通过实时监测和控制光伏组件的电压、电流和温度等参数,实现最大功率输出和最高能源利用率,进而提升系统发电量。
功率优化器的主要工作场景在于:当组串中部分光伏组件因阴影遮挡、组件朝向差异或组件衰减不一致时,如果没有安装功率优化器,整个组串会由于上述组件的发电电流降低,导致整个组串的母线电流下降,进而导致发电功率和效率大幅下降。而加装了功率优化器,优化器会对这些问题组件进行电流和电压调节,从而实现整个组串的最大功率输出。
功率优化器的工作原理是基于DC-DC技术,最早由以色列科技公司Solaredge提出,通过降压或升压的方式,将低电流转化为高电流,最后将各功率优化器的输出端串联并接入汇流箱或逆变器,实现组件级别的控制。这种设计使得每一至两块光伏组件可以连接一个功率优化器,通过优化器的控制,确保每一块组件都能在最佳状态下工作,最大限度地减少能量损耗,提高发电效率。
功率优化器的应用不仅限于新建的光伏电站,尤其是已在网运行10年以上的光伏电站的改造和升级,通过提高能源效率和稳定性,为光伏系统的持续运行和发电量的提升提供了有效的解决方案。