光（guāng）伏電站發（fā）電量損失研究

    光（guāng）伏電站（zhàn）的整體性能可以用一個參數（shù）來表征，這（zhè）個參數就是茄子视频懂你更多常說的PR（performance ratio），即性能比率。這個參數中（zhōng）這（zhè）樣（yàng）計（jì）算的（de），比如茄子视频懂你更多要計算某個電站的年性能比（bǐ）率，那麽茄子视频懂你更多要先計算出係統效率，即光伏電站的年發電量（liàng）與（yǔ）照射到組（zǔ）件表麵的太陽光能量之比，然後茄子视频懂你更多再將係統（tǒng）效率（lǜ）除以組件效率，就算出性能比率。

    這個參數主要受以（yǐ）下因素影響：

    1、太（tài）陽輻照強度（dù）分布，組件在不同的太陽輻射強度下，組件的實（shí）際效率是不一樣的；

    2、係（xì）統的（de）配置，逆（nì）變器（qì）的轉換效率也與組件的（de）連接方式和容量有關係，如果我（wǒ）們在設計時盡可能提高組串的電（diàn）壓，那麽逆變器的效率會比（bǐ）較高，線損也會（huì）比較少；

    3、環境溫度，組件在不同的溫度下工作，其光電（diàn）轉換效率也（yě）是不同的。

    盡管PR值可以反映整（zhěng）個電站的狀況（kuàng），但是不同地區（qū）的電站PR值沒有可比（bǐ）性，同一個電站在不同時間段PR值有差異也屬於正常情況，而且當茄子视频懂你更多要研究如何提高係統發電效率或者分析各設備是（shì）否正常工作（zuò）時，僅有PR值也（yě）是不夠的。經研究發現，造成（chéng）PR值偏低的原因有很多種，有些是設備的質量造（zào）成的，另一些是設備之間的配置不合理造成的。所以當茄子视频懂你更多要對光（guāng）伏電站進行評估時，就（jiù）要對造（zào）成光伏電站（zhàn）發電量損失的各個環節進行分析。造成光伏電站發電（diàn）量損失的主（zhǔ）要環節（jiē）有：

    1、逆變器轉換損失

    通過測量逆變器的輸入功率和輸出功（gōng）率可以測出逆變器的實際轉換效率。

    2、線損

    線損包括電流流過開關、電纜和保險絲時的能量損耗，開關（guān）和保險絲損耗的能量可以忽略不（bú）計，隻要計算電纜的線損就可以，電纜的線損可以通過計算電纜的電阻估算出來。

    3、溫度升高造成的損失

    晶體矽的功率溫度係數是－0.38%/K，組件的效率（lǜ）是在25攝（shè）氏度時測出來的，一般情況下，組件（jiàn）在工作時的實際溫度都會比25攝氏度。而且不同的地區環境溫（wēn）度（dù）不同，風速也不（bú）同，組件安裝方（fāng）式也可能（néng）不同，造成溫度升高造成的損失也不同。這個因素造成的能量（liàng）損失可以通過測量組件的工作溫度計算出來。

    4、低輻照（zhào）度造成的損失

    太陽電池組件的理論效率與太陽光輻照強度有（yǒu）很大的關係。組件的效率通常可以用下式計算得到：

    其中F.F是填充因子，Isc是組件的短（duǎn）路（lù）電流，Voc是組（zǔ）件的開路電壓，At是組件的麵積（jī），Pin是光輻照（zhào）強度。

    表1 組件的轉換效率與輻照度的關係

    表2 不同輻照強度下組件的效率（lǜ）

    5、陰影遮擋損（sǔn）失

    在設計時（shí），要求組件在全年的早上九點到下午3點這段時間都不能（néng）有陰影遮擋，但過了這段（duàn）時間後，陰（yīn）影遮擋是允許的。一般來說，電站的發電量都會受陰影遮擋的影響，隻（zhī）是受影響的程（chéng）度有差異（yì）。由於受太陽輻照強度、陰影遮擋麵積、組件之間的連接方式等因素的影（yǐng）響，要準確分析陰影遮擋的損失是不可能的。一般情（qíng）況下，如果按規範（fàn）來設計，陰影遮擋造成的能量損失占總發電量的比率為0.7左（zuǒ）右。如（rú）果是不按規範來設計的，要想估（gū）計能量損失比率（lǜ），就（jiù）隻能通過測量光伏（fú）陣列在有陰影遮擋時的I－V特性曲線，做一個粗略的（de）估算。

    一般情（qíng）況下，電站（zhàn）在冬至日（rì）的時（shí）候（hòu）是陰（yīn）影遮擋時間最長的，所以茄子视频懂你更多可以選（xuǎn）冬至日來測量，比如茄子视频懂你更多在冬至日下午4點的時候，測出（chū）光伏陣列的I—V特性（xìng）曲線（xiàn），得到（dào）有陰影時的最大功率，然後再根（gēn）據測出來（lái）的開路（lù）電壓和短路電（diàn）流估算出陣列在沒有陰影遮擋（dǎng）時的最大功率，然後茄子视频懂你更多再（zài）估算電站受陰影遮擋時間占總工作時間的比例（lì），就（jiù）可以估算出陰影遮擋的（de）能（néng）量損失（shī）比率了。

    6、逆（nì）變器的最大（dà）功率跟蹤損失

    陣列僅在工作電壓等（děng）於最大功率點電壓時，輸出功率最大，而且逆變器要不斷的改（gǎi）變電壓值以找到最大功率點電壓，這個過程也會造成能量損失，一般逆變器的靜態最大功率（lǜ）跟蹤精度為99%。當（dāng）輻照度變化時，陣列（liè）的最大功率點電壓也是變化的，由於逆變器最大功率跟蹤的滯後性也會造成能量損失，通過軟件可以估算出，逆變器的（de）動態（tài）最大功率（lǜ）跟蹤效率約為99%。

    7、組件之間的不匹配（pèi）損失（shī）

    每塊組件的標稱參數雖然是一（yī）致的，但（dàn）實際上各組件的輸出特性曲線（xiàn）是（shì）有差異的，當這些組（zǔ）件通過（guò）串並聯方式連（lián）接時，逆變器隻能跟蹤整個陣列的最大功率點，這個最大功率點不是每一塊組件的最大功率點，所以就有了（le）不區配損（sǔn）失（shī）。要（yào）研究（jiū）這個能量（liàng）損失，可行（háng）的（de）辦法有兩個：測量每一個組串的I－V特性曲線，並得到每個組串的最大功率，得到整個陣列的理想最（zuì）大功率P1然後將這些曲線都輸入到電腦軟件中進行疊加，形成一條（tiáo）I－V特性曲線，得到整個陣列的最大功率P2，1－P2/P1就是不匹配損（sǔn）失比率了。

    第（dì）二個辦法就是（shì）將整個陣列的I－V曲線測出來，得到最大功率P3，然後再根據現場測量的溫度、輻（fú）照（zhào）度，結合組件的標稱功率，計（jì）算出陣列的（de）理論最大功率P4。1－P3/P4就（jiù）是不匹配損失比率了。

    8、灰塵遮（zhē）擋

    電站運維人員要不定期對光（guāng）伏組件進行打掃，以減小灰塵在光伏組件玻璃上的沉積，灰塵遮（zhē）擋造（zào）成的能量（liàng）損失比率也具有不確定性，不同地區（qū）的差異很大，隻有通過長期的現場觀察才能得到一般規律。可以在現場放幾塊玻璃，然後定期對玻（bō）璃進行透光率測試，就可以估算（suàn）灰塵（chén）遮擋造成的能量損失了。

    根據個人經（jīng）驗（yàn）和文獻資料，在進行電站可行性研究時，光伏電站各環節的損失（shī）比率估算值如下表所示。當然這些值隻是默認值，估算時還要根據現場的（de）情況來調整。