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從連接器的視角，看元件功率提升對業主的影響
隨著電池技術與元件封裝技術的進步，光伏元件的功率變得越來越高，400Wp+元件方興未艾，500Wp元件已經走向市場。 這背後的內在邏輯仍是行業內對於低度電成本（LCOE）的追求，度電成本用來比較光伏發電與其他發電形式（尤其是火電）的成本，並決定了一個電站的長期盈利能力。 高功率元件能夠降低BOS（系統平衡部件）成本，進而推動LCOE的下降，在即將到來的平價上網時代有著廣闊的應用空間。
連接器是光伏元件的一種輔材，是電站直流側連接的關鍵零部件。 從連接器的視角，如何看待元件功率提升對電站業主的影響？
即使是500Wp元件，它的系統電壓仍將以1500V為主，因此對於零部件的影響主要體現在電流方面。 下表統計的是5家主流元件廠商26款元件的Imp（A）情況，數據均來自廠商官網。 可以看出，此前元件最大功率點的工作電流（STC環境下）大約為8.44A，但是現在這個值已經來到9.3~11A區間。 當然，也有企業將500Wp元件電流做到17A左右，這就涉及大電流與降低系統損耗之間權衡的問題。
元件電流涉及很多載流零部件，如光伏接線盒、光伏連接器和電纜等。 總體來說，正常情況下，當前的電流提升對於零部件的影響較小，影響相對較大的是接線盒及其內部的二極體。 解決散熱是最重要的問題，如果元件電流達到17A，則相應的接線盒電流需要在20A以上。 光伏連接器的載流能力一般在30~40A左右，元件功率提升對其幾乎沒有影響。 以史陶比爾MC4-Evo2為例，搭配4mm^2光伏電纜時，它的額定電流能夠達到45A，不僅滿足單個元件的通流要求，最大可滿足3個組串的匯流需求。
當然，電站設計人員通常會根據元件電流來推算在短路情況下，連接器等零部件所能承受的最大電流，如果元件電流達到15A左右的話，一些標稱30A的連接器是無法滿足要求的。
在一個光伏電站中，光伏連接器廣泛應用於元件、逆變器和工程現場等場景。 隨著元件功率的提升，光伏連接器的用量也隨之減少。 以一個典型的1MW光伏電站為例，系統採用400Wp元件和80kW組串式逆變器（12路），設計為12個方陣，每個方陣為18個組串，那麼我們就能夠計算出所需連接器數量約在2952套，比此前300Wp元件時大約減少600套左右。 這也即意味著電站業主先期設備投資成本的下降。
計算方式▶
光伏連接器的技術風險體現在品質、應用、安全以及運維等各個方面，它們都會在某種程度上影響電站業主的收益。 通常，我們可以通過兩個視角來審視連接器與電站收益的關係。
連接器失效vs電站收益
歐盟Horizon 2020計劃資助的光伏可融資能力專案（Solar Bankability Project）旨在根據現有研究和搜集到的光伏電站實際失效數據，建立專業的風險評估方法。 該項目風險分析傾向於評估技術風險產生的經濟影響，以及其如何影響商業模式和度電成本。 CPN（cost priority number）是用來衡量經濟影響的一個係數，單位是€/kWp/year，它對應於經典FMEA模型中的RPN（risk priority number），是一種從成本角度看待風險的方法，在將風險排序的同時，也給出了風險對應的經濟損失。 在光伏電站Top20技術失效風險中，連接器損壞或燒毀所造成的損失排在第2位。
另外，我們還可以從接觸電阻的角度來衡量連接器對發電量的影響。 接觸電阻的高低，意味著電量損耗的多少。 如前所述，元件功率的提升，使得光伏連接器的用量減少，也即意味著總的接觸電阻變小。 但是，伴隨著功率提升帶來的元件電流增大，發電量的損失整體上卻變多了一些。 我們以史陶比爾MC4-Evo2和“類MC4”為例，來看一下這種變化，具體如下面所示。
● 元件功率為300Wp時： 裝機容量：1MW ; Imp：8.44A； 年滿發小時 數：1500h; 1MW連接器用量：3500套
當然，從左表也可看出，使用高品質的光伏連接器能夠明顯減少發電量損失。 高功率元件時代，1MW電站在運行的頭一年，史陶比爾MC4-Evo2可以為業主多發（少損失）的電量為1202kWh，相當於系統效率提高了0.8‰; 理論上，一個典型的50MW電站，25年運營期內，史陶比爾MC4-Evo2可為業主多發的電量約為150萬kWh。 同時需要指出的是，光伏連接器的接觸電阻必須低且長期穩定，持續升高的接觸電阻會大幅提升電站的安全風險，降低其運行效率，增加後期的運維成本。
● 元件功率為400Wp時： 裝機容量：1MW ; Imp：9.85A； 年滿發小時數：1500h; 1MW連接器用量：2592套
