光伏電站發（fā）電量（liàng）損失研究

    光伏電站的整（zhěng）體性能可以用一個參數來表征，這個參數（shù）就（jiù）是茄子视频懂你更多常說的PR（performance ratio），即性能比率。這個參數中這樣計算的，比如（rú）茄子视频懂你更多要計算某個電站的年性能比率，那（nà）麽我（wǒ）們要先計算（suàn）出係統效率，即（jí）光伏電站的年發電量與照射到組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）效率除以組件效率，就算出性能比（bǐ）率。

    這個（gè）參數主要受以下因素影響（xiǎng）：

    1、太（tài）陽輻照強度分布，組件在不同的太陽輻射強度下，組件的（de）實際效率是不（bú）一樣的；

    2、係統的配置，逆變器的轉換效率（lǜ）也與（yǔ）組件的連接方式和容量有關係，如果茄子视频懂你更多在設（shè）計（jì）時盡可能提高（gāo）組串的電壓，那麽逆變器的效率（lǜ）會比較高，線損也會（huì）比較少（shǎo）；

    3、環境溫度，組件在（zài）不同的溫度下工（gōng）作，其光電轉換效率也是不同的（de）。

    盡管PR值可以反映整個電（diàn）站的狀（zhuàng）況，但是不同地區的電站PR值沒有可比性，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（tǒng）發電效率（lǜ）或者分析（xī）各設備是否正常工作時（shí），僅有PR值也是不夠的。經研究發現，造成PR值偏（piān）低的原因有（yǒu）很多種，有（yǒu）些是設備的質量造成的，另一些是設（shè）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伏電站進行（háng）評（píng）估時，就要（yào）對造（zào）成光（guāng）伏電站發電量損失（shī）的各個環節進行分析。造成光伏電站發電量損（sǔn）失的主要環節有：

    1、逆變器轉換損失

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

    2、線損

    線損包括電流流（liú）過開關、電纜和（hé）保險絲時的能量損耗，開關和保險絲損耗（hào）的能量可以忽略不計，隻要計算電纜的線損（sǔn）就可以，電纜的線損可以通過計算電纜（lǎn）的電阻估算出來。

    3、溫（wēn）度升高造成的損失

    晶（jīng）體矽的功率溫度係數是－0.38%/K，組件的效率是在25攝氏度時測出來的，一般情況下，組件在工作時的實（shí）際溫度都會比25攝氏度。而且不同的地區環境溫度不同，風速（sù）也（yě）不同，組（zǔ）件安裝（zhuāng）方式也可能不同，造成（chéng）溫度升高造成的損失也不同（tóng）。這個因素造成的能量損失可以通過（guò）測量組件的工（gōng）作溫度計算出來。

    4、低輻照度造成的（de）損失

    太陽電池組件的理論效率與太陽光輻照（zhào）強度有很大的（de）關係。組件的效率通（tōng）常可以用下式計算（suàn）得到：

    其（qí）中F.F是填充因（yīn）子，Isc是組（zǔ）件的短路電流，Voc是組件的開路（lù）電壓，At是組件的麵積，Pin是光輻（fú）照強（qiáng）度。

    表1 組件（jiàn）的轉換效率與輻照度的關係（xì）

    表2 不同輻照強度下組（zǔ）件的效率（lǜ）

    5、陰影遮擋（dǎng）損（sǔn）失

    在設（shè）計（jì）時，要求組件在全年的早上九點到下午3點這段時間都不能有陰（yīn）影遮擋，但過了這段時間後，陰影（yǐng）遮擋是允許的。一（yī）般來說，電（diàn）站的發電量（liàng）都會受陰影遮擋的影響，隻是受影響的程度（dù）有差異。由於受太陽輻照強度、陰影遮擋麵（miàn）積、組件之間的連接方式等因素的影響，要準（zhǔn）確分析陰影遮擋（dǎng）的損失是（shì）不可能的。一般情況下，如果按（àn）規範來設計，陰影遮擋造成（chéng）的能量損失占總發電量（liàng）的比率為0.7左右。如果是不按規範來設計的，要想估計能量損失比率，就隻能通過測量光伏陣列（liè）在有陰影遮擋時的I－V特性曲線，做一個粗略的估算。

    一般情況下，電站在（zài）冬至日的（de）時候是（shì）陰影遮擋時間最長的，所以茄子视频懂你更多可以（yǐ）選冬至日來（lái）測量，比如茄子视频懂你更多在冬（dōng）至日下（xià）午4點（diǎn）的時候，測出光伏陣（zhèn）列的I—V特性曲線，得到有陰影時的最大（dà）功率，然（rán）後再根據測出來（lái）的開路電壓和短（duǎn）路（lù）電流估算出陣列在沒有陰影遮擋時的（de）最大功率，然後茄子视频懂你更多再估算電（diàn）站受陰影遮擋（dǎng）時間占總工作時間的比例，就可（kě）以估算（suàn）出陰影遮擋的能量損失比率了。

    6、逆變器的最大功（gōng）率跟蹤（zōng）損失

    陣列僅在（zài）工作（zuò）電壓等於最大功率點電壓時（shí），輸（shū）出功率（lǜ）最大，而且逆變器要不斷的改變電壓值以找到最（zuì）大功率點電（diàn）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跟蹤精度為99%。當輻照度（dù）變化時，陣列的最大功率點電壓也是變化的，由於逆變器最（zuì）大功率跟蹤的滯後性也會造成（chéng）能量損失，通過軟件可以估算出，逆變器的動態最大功率跟蹤效率（lǜ）約為99%。

    7、組件之間的不匹配損失

    每塊組件的標（biāo）稱參數雖（suī）然是一致的，但實際上各組件的輸出特性曲線是（shì）有差異的，當這些組（zǔ）件通過串並聯方式連接時，逆變器隻（zhī）能跟蹤整個陣列的最大功率點，這個最大功率點不是（shì）每一塊組件的最（zuì）大功率點，所以就（jiù）有了不區配（pèi）損失。要研究這個能量損（sǔn）失（shī），可行的辦法有兩個：測量每一個組串的I－V特性曲線，並得到每個組串（chuàn）的最大功率，得到整個陣列的理想最大（dà）功率P1然後將這些曲線都輸（shū）入到（dào）電腦軟件中進（jìn）行（háng）疊加，形（xíng）成一條I－V特性曲線，得到（dào）整個陣列的最大功率P2，1－P2/P1就是不匹配損失（shī）比率了。

    第二個辦法就是（shì）將（jiāng）整個陣列的I－V曲線測出來，得到最大功率P3，然後再（zài）根據現場測量的（de）溫度、輻照度，結合組件的標稱功率，計算出陣列的理論最大功（gōng）率P4。1－P3/P4就是不匹配損失比率了（le）。

    8、灰塵遮擋（dǎng）

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

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