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为什么光伏电站发电量达不到理论值?

装了光伏电站之后,用户最关心的问题当然是电站收益,而电站收益究竟会有多少,那就得从电站的发电量来体现了,对于一年的发电量究竟有多少,行业内普遍按照系统损耗20%-25%来估算的,那这个损耗值是从哪里来的呢?

要估算光伏电站的输出电能,还需要考虑很多的因素,有温度、灰尘和污染、遮挡、组件朝向和倾角、逆变器效率、线缆损耗等等的因素,光伏电站的输出是综合了以上的因素所决定的。所有的这些因素都会对光伏电站造成或多或少的降额,才会导致光伏系统输出电能的损失,以下从五个因素的综合影响来看看这些损失是怎么产生的,我们又该如何去减少系统损失。

1、光伏组件的温度损耗

光伏组件工作温度对其输出功率具有很大的影响,高工作温度会导致功率损耗。温度对输出的影响因组件而不同,可以使用组件厂商数据表提供的温度系数进行计算,组件规格书里一般都会提供一个叫功率温度系数的参数,这个参数是个负值,表明组件的功率是随着温度上升而下降的, 根据这个参数可以计算出组件计及温度时的综合效率。

案例:河南郑州(北纬34.48,东经113.39)

组件使用晶科280W组件,组件最大功率温度系数为-0.40%/℃,从NASA的数据库可查询到河南郑州年平均环境温度为15.3℃。

图一,组件规格参数

图二,郑州年平均气温

光伏组件要注意散热,在一些彩钢瓦屋顶,光伏组件和彩钢瓦不要贴得太紧,要适当留有间距,以利于组件通风散热。有条件的地方,还可以加风扇或者喷水雾散热。

2、灰尘、落叶、鸟粪和其它脏污

组件上长期暴露在室外,时间长了会有灰尘的堆积,或者有落叶,鸟粪等等的覆盖,从而导致组件接收的光照减弱,导致输出功率下降,而如果组件附近有大树,烟冲、水箱等形成遮挡,组件的输出功率会有更大的下降,这个是可以避免的;而灰尘覆盖造成的功率损失,不同的环境会有差异,灰尘大,环境质量差的的地方有个10%的功率损失,降雨多的地方会有个5%的损失,灰尘遮挡的降额因子取值fdirty=0.95

灰尘和污染产生的降额也是不能忽视的,在一些降雨少且污染严重的地方,灰尘遮挡导致的功率损失是相当大的,需要定期进行组件清洗,目前已经有组件清扫机器人面世(上图左),可见组件清洗的重要性。

3、组件的朝向和倾角

组件的安装,有个最佳朝向及倾角,朝向按北半球朝南,南半球朝北安装的规则,中国处于北半球,所以最佳朝向是朝南安装,倾角是根据当地纬度确定,一般来说安装倾角按照当地纬度值最佳,而偏离了最佳朝向及倾角都会带来一定的发电量损失。

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