科普 | 光伏電站的發(fā)電量多少受哪些因素的影響？

對(duì)于光伏電站投資方來(lái)說(shuō)，電站每多發(fā)一度電就多一度電的收益，因?yàn)殡娬镜陌l(fā)電量直接關(guān)系到投資回報(bào)周期，所以投資方最關(guān)注的就是電站的發(fā)電量。一座光伏電站的發(fā)電量會(huì)受到很多因素影響，比如：光伏組件、逆變器、電纜的質(zhì)量、組件安裝朝向、傾角、灰塵陰影遮擋、光伏組件與逆變器配比系統(tǒng)方案、電網(wǎng)質(zhì)量等。

陰影遮擋對(duì)發(fā)電量的影響

在影響光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的諸多要素中，陰影遮擋是比較常見(jiàn)的一項(xiàng)，常見(jiàn)的遮擋主要包括電線(xiàn)桿、樹(shù)木、護(hù)欄、鳥(niǎo)糞、灰塵以及組件前后排遮擋等。

很多電站建設(shè)過(guò)程中，往往無(wú)法完全避開(kāi)陰影，很多人會(huì)覺(jué)得陰影面積較小不會(huì)產(chǎn)生很大影響。實(shí)則不然，一部分組件或者一塊組件被遮擋，整串組件都會(huì)受影響，這就是串聯(lián)電路的木桶效應(yīng)，在一串組件中，每一塊電流都是一樣的，最大電流是由最小的一塊組件決定的。所以只要有一塊組件被遮擋，會(huì)影響到整串的輸出功率。嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致組件產(chǎn)生熱斑效應(yīng)，降低組件的發(fā)電效率和使用壽命，甚至還會(huì)導(dǎo)致組件局部燒毀，帶來(lái)一定的安全隱患。所以不止要在電站設(shè)計(jì)時(shí)避開(kāi)陰影遮擋，更要注重后期運(yùn)維，定期清洗組件。

不同陰影對(duì)組件的遮擋

系統(tǒng)容配比對(duì)發(fā)電量的影響

容配比是指光伏系統(tǒng)的安裝容量與逆變器額定容量之比。如果光伏系統(tǒng)按照1∶1的容配比設(shè)計(jì)，光伏組件的輸出功率達(dá)不到標(biāo)稱(chēng)功率時(shí)，就會(huì)浪費(fèi)逆變器的容量。目前常采用超配設(shè)計(jì)提高光伏系統(tǒng)的綜合利用率、降低系統(tǒng)度電成本、提高電站收益。但這并不意味著可以無(wú)限擴(kuò)大容配比，來(lái)節(jié)省逆變器投資，因?yàn)槟孀兤鞒杀驹谡麄€(gè)光伏系統(tǒng)中的占比只有5%左右，超配太多不僅不劃算，還會(huì)導(dǎo)致逆變器限額運(yùn)行，造成發(fā)電量損失。因此合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)容配比，有利于提升光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。在不同類(lèi)型資源地區(qū)，由于太陽(yáng)能資源條件不同，地區(qū)溫度等特性不同，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行計(jì)算。以下是不同區(qū)域的容配比推薦。

電纜選擇不當(dāng)對(duì)發(fā)電量的影響

如果把逆變器比喻作光伏電站大腦的話(huà)，電纜就是光伏系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，把光伏組件、逆變器、匯流箱、并網(wǎng)柜等設(shè)備串聯(lián)成一個(gè)整體。因此合理的電纜選型對(duì)整個(gè)光伏系統(tǒng)至關(guān)重要。

電纜設(shè)計(jì)選型時(shí)要選對(duì)合適的線(xiàn)徑，特別是大型的光伏電站，占地面積大，線(xiàn)路較長(zhǎng)，如果交流電纜線(xiàn)徑過(guò)細(xì)的話(huà)會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)纜過(guò)載、發(fā)熱，不僅影響發(fā)電量，還會(huì)存在短路、起火等安全隱患。還有一點(diǎn)要注意的是，同樣載流量的線(xiàn)纜，鋁線(xiàn)纜要比銅線(xiàn)纜的截面積大很多，因此要考慮逆變器交流端能否接入。

逆變器交流輸出側(cè)都是按銅線(xiàn)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，建議使用銅芯線(xiàn)纜。但是使用鋁芯線(xiàn)纜相對(duì)于銅芯線(xiàn)纜來(lái)說(shuō)會(huì)節(jié)省一定投資成本，所以很多安裝商會(huì)使用鋁芯線(xiàn)纜。但是一定要采用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的銅鋁接線(xiàn)過(guò)渡端子，因?yàn)殂~鋁接頭易出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕，引起銅鋁之間接觸不良，電阻增大，影響整個(gè)光伏系統(tǒng)的效率。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)造成接頭部分溫度升高加速腐蝕，甚至燒毀。

電纜選型對(duì)光伏電站的發(fā)電量有直接影響。選擇合適的電纜類(lèi)型、規(guī)格，以及具備良好的負(fù)載能力、耐候性和耐久性的電纜，可以最大程度地減少電能損耗，提高發(fā)電效率，確保光伏電站的正常運(yùn)行和發(fā)電量的最大化。

電網(wǎng)電能質(zhì)量對(duì)發(fā)電量的影響

電網(wǎng)的電能質(zhì)量包括：電壓偏差、電流偏差、頻率偏差、電壓波動(dòng)或者閃變，三相不平衡，暫時(shí)或者瞬態(tài)過(guò)電壓，波形畸變，電壓暫降等等。

1.電網(wǎng)電壓超范圍

電網(wǎng)的電壓和頻率不是恒定不變的，會(huì)隨著負(fù)載和潮流的變化而變化，而逆變器的輸出電壓跟隨電網(wǎng)電壓。但是在電網(wǎng)電壓、頻率波動(dòng)超出一定范圍后，逆變器會(huì)停止工作。

2.電壓波動(dòng)，閃變和諧波

在一些機(jī)械加工廠(chǎng)，有行車(chē)，電焊機(jī)，龍門(mén)銑床等大功率設(shè)備，和一些電弧爐工廠(chǎng)，設(shè)備開(kāi)啟動(dòng)和關(guān)斷之間，電能變化非常劇烈，同時(shí)伴隨大量的諧波，電網(wǎng)中存在的諧波和不平衡負(fù)序分量將導(dǎo)致光伏系統(tǒng)輸出有功功率波動(dòng)，且電網(wǎng)電壓畸變率越高，光伏系統(tǒng)輸出有功功率越?。灰矔?huì)輸出電流畸變,且電網(wǎng)電壓畸變率越高，光伏系統(tǒng)輸出電流THD越大。當(dāng)電網(wǎng)電壓劇烈波動(dòng)時(shí)，逆變器調(diào)整能力有限，有可能造成光伏逆變器經(jīng)常重啟，嚴(yán)重的情況可能造成逆變器內(nèi)功率器件過(guò)壓炸機(jī)，電解電容過(guò)流爆開(kāi)。

從以上幾點(diǎn)來(lái)看，光伏電站的發(fā)電量不僅取決于光伏電站自身的發(fā)電性能，也與后期運(yùn)行維護(hù)密切相關(guān)，正確的運(yùn)維不僅可以提高發(fā)電量，還可以提高設(shè)備和電站的使用壽命。