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影响光伏发电效率的因素有哪些

来源:http://www.jingfengny.com/news/3.html
发布时间:2017-02-04

影响光伏发电的发电量因素有很多,其中受地理经纬度和太阳能高度角以及周边地形因素影响较为明显。光伏板的光电转换率一般是15.9%~18%左右,我们经常发现光伏发电系统在发电期间,它的发电效率时高时低,当发电效率达不到预期数值,那么发电量照样也不行。那么影响光伏发电转换效率的因素有哪些呢?


温度折减


对于光伏系统来说,电池板和逆变器等电气设备的转化效率会随着温度升高而降低。温度对系统的效率的影响比较大。一般情况下,晶硅电池的温度系数一般是-0.35~-0.45%/℃,非晶硅电池的温度系数一般是-0.2%/℃左右。而光伏组件的温度并不等于环境温度。在正午12点附近,光伏组件的温度升高,相应的光伏组件的输出功率也会降低至70%-80%左右。温度造成的折减,可以根据光伏组件的温度系数和当地的气温进行估算。


2、不可利用太阳光


我们获得的总辐射量值,是各种辐射强度的直接辐射、散射辐射、反射辐射的总和,但并不是所有的辐射都能发电的。比如,逆变器需要在辐照度大于50W/m2时才能向电网供电,但辐照度在100W/m2以下时输出功率极低。


即使在阳光好的西部地区,这部分虽然算到总辐射量数据中、但无法利用的太阳能辐射,也能达到2~3%。


辐射照度单位时间内投射到单位面积上的辐射能量。


3、光伏组件的匹配度


标称偏差也是光伏组件一个重要参数,一般±3%内是可以接受的。这说明,虽然组件的标称参数是一样的,但实际上输出特性曲线是有差异的,这就造成多个组件串联时因电流不一致产生的效率降低。目前,像天合、英利等组件厂家,一般采用正偏差来降低由于功率的不匹配性带来的损失。


所以说在光伏系统中,使用不同品牌的电池板串联,可能造成发电量的降低。还有就是当晶硅组件和非晶硅组件结合时,也有可能会降低发电效率。


4、逆变器、箱变的效率


虽然逆变器技术规格书中的欧洲效率是考虑了不同负载率后的加权转换效率,但实际使用中,很少有逆变器能达到现在普遍使用的98.5%。逆变器在DC变AC的过程中,加权效率能达到97.5%应该就不错了。


不同逆变器的MPPT跟踪效果也是不一样的。当大功率点电压随着辐照度变化时,逆变器需要不断改变电压值以找到大功率点电压,由于跟踪的滞后性也会造成能量损失。另外,一个500kW的逆变器,要跟踪大约100路组串的MPPT,组串之间的差异会影响跟踪的精度。目前,有的逆变器厂家采用多路MPPT的方式,来减少此项损失。


在大直流输入电压范围内,尽量的多串联组件提高电压、降低电流,可以提高逆变器的转化效率,同时降低线损。


箱变将在将升压的过程中,必然会有能量损失,这项根据箱变的参数来确定,一般1.5%左右。


5、直流线损、交流线损


当光伏发电系统多发电量输送较远距离时,需要很长的直流线缆,会有电量损耗。减少线损的办法有两个:选用好的电缆,提高电压。一般情况下,直流线损可以按2~3%来估算。交流线路短,线损相对较少,一般可以按1%来进行估算。


6、设计不当


设计不当造成发电量损失严重的一项就是“间距设计不当”。由于目前光伏电站大都采用竖向布置,下沿的少量遮挡往往会造成整个组串输出功率极具下降。据统计,在一些前后间距偏小的电站,前后遮挡造成的发电量损失甚至能达到3%。另外,山地电站除了考虑前后遮挡以外,还要考量东西方向高差所带来的遮挡。在坡度比较大,而东西间距较小的电站,此项折减可达到2%。


除了间距以外,我还经常看到在光伏电站场区内,设计有较高的建(构)筑物,对周围的光伏阵列造成遮挡。


7、清洁不及时


清洁不及时会导致光伏组件效率降低,严重的可能还会导致热斑效应,发生危险。在西北地区,一次沙尘暴可能会造成发电量直接降低5%以上;在东部,严重的雾霾天气时光伏电站几乎没有出力。


光伏组件的衰减


光伏组件每年都有一定的衰减率,光伏的转换率也有一定的影响。超出预期的衰减也会导致发电量的降低。



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