引言:目前光伏系【xì】统发电效率(PR值)普遍在80%左右,而光伏系统发电效率可【kě】以直接【jiē】体现【xiàn】出【chū】光伏系统的收益【yì】,要确【què】保光伏系【xì】统效益最大化,便要针对光伏系【xì】统【tǒng】发电效率【lǜ】来进【jìn】行研究分析。

在【zài】影【yǐng】响光伏系统【tǒng】发电效【xiào】率的【de】因素【sù】中,囊【náng】括了太阳辐【fú】射、温度、组件标称与【yǔ】实【shí】际功率差异的损失,直流线缆、逆变器、交流线缆的损耗,组【zǔ】件失配以及其它系【xì】统故障停止并网。所以光伏系统的PR值会在【zài】不同的时间段内【nèi】出现差【chà】异。从逆变器【qì】应用角度来看,可【kě】分为非逆变器影响【xiǎng】因【yīn】素和【hé】逆变器【qì】可影响因【yīn】素两类。

 

   非逆变器影响因素
非【fēi】逆【nì】变器可影响因素包含三种情况:太阳辐射【shè】损失、温度损失、组【zǔ】件标【biāo】称与实际功率【lǜ】差【chà】异损失。

    太阳辐射损失
太阳辐射损失中最关键点是光伏电站选址的问题,以下是全球各区域太阳能资源分布图。

 

干货 | 影响光伏系统PR值收益的两大因素
 
     温度损失
组件各参数在温度变化情况下的变化趋势如下表:

干货 | 影响光伏系统PR值收益的两大因素
从组【zǔ】件厂商提供的规格书来看,组【zǔ】件最大功【gōng】率【lǜ】的输【shū】出会随着温度【dù】的上升【shēng】而降低。 

    组件标称与实际功率差异损失
在【zài】各大组件厂【chǎng】商所提供的规格表【biǎo】中,都显示为正功率偏差【chà】。那就表【biǎo】明【míng】标称280W组【zǔ】件,在NTC条件下,其Pmax是大于【yú】等【děng】于280W的。因【yīn】此,购买正规厂家出售的【de】组件是保证光伏系【xì】统PR值的前提和基本【běn】。

 

   逆变器影响因素
逆变器影【yǐng】响因素包含【hán】4种情况:组件失配损失【shī】、直【zhí】流/交流线缆损【sǔn】失、逆变器损失(逆变器转换损耗、MPPT损【sǔn】耗)、其它【tā】。

 

    组件失配损失
根【gēn】据组件【jiàn】的功率【lǜ】-电压(如下图所示)来看,多块组件串【chuàn】联或者【zhě】多组串并【bìng】联的时候,各组【zǔ】件【jiàn】功率-电【diàn】压曲线图不可能完【wán】全达到【dào】一致【zhì】,而组件方阵的功率-曲【qǔ】线【xiàn】图也并不等同于【yú】各单【dān】块组件的叠加。

 

如果其【qí】总输出【chū】功率值会小于各【gè】组件相加之和,那么这【zhè】就是组件失配【pèi】导致的功【gōng】率损失【shī】。不管其是否失配【pèi】损失【shī】的原因(组件部分遮挡、组件衰减比例【lì】不一【yī】致【zhì】、组【zǔ】件隐裂或【huò】损坏【huài】),但从逆变器端可提供解决方【fāng】案来看【kàn】,使用越【yuè】少【shǎo】的组【zǔ】件串并联(更多的MPPT路数)来应对是较好的方【fāng】法。

干货 | 影响光伏系统PR值收益的两大因素
按各解决方案区分表格:
干货 | 影响光伏系统PR值收益的两大因素
根据上述数【shù】据可以得出【chū】,要解决组件【jiàn】串【chuàn】联和并联失配的【de】问题【tí】,需【xū】付出颇高的成本【běn】。并【bìng】且其【qí】逆变器转换效率偏低,从【cóng】提升系统【tǒng】PR来看确实是有优势的。但是【shì】结【jié】合投资成本来评估,那就需要根据电【diàn】站运行【háng】环【huán】境来进行分析。

 

 直流/交流线缆损失
在【zài】光伏系统【tǒng】中,组件至【zhì】逆变器【qì】之【zhī】间会产生直流【liú】损耗【hào】。逆【nì】变器输出至电力计量表【biǎo】之间【jiān】会产生交流损耗。按输电线上的功【gōng】率功耗分析。

干货 | 影响光伏系统PR值收益的两大因素
从【cóng】逆【nì】变器选型【xíng】来看,在相【xiàng】同功【gōng】率情况【kuàng】下,直流输入【rù】电压和交流并网电压越高【gāo】,其传【chuán】输线路的电流【liú】越小,可以降【jiàng】低交直流线缆损耗。从逆变【biàn】器安装位置来看,逆变器越靠【kào】近组件电气连接端【duān】和并网计量端,线【xiàn】缆损耗越低【dī】。另外,为【wéi】了保证电站的配电安全,务【wù】必保证线缆可通过【guò】电流【liú】要大于系【xì】统最大工作电流【liú】,并最好留有【yǒu】20%余【yú】量。 

     逆变器损失(逆变器转换损耗,MPPT损耗)
关于逆变【biàn】器方【fāng】面的转换效率以【yǐ】及MPPT效率定义和分【fèn】析方面【miàn】在笔者【zhě】之前文章 《光【guāng】伏并网逆【nì】变器选【xuǎn】型【xíng】关键因素——规格》有详细【xì】介绍。逆【nì】变器损耗【hào】会影响到PR值的3%-5%,所【suǒ】以选择一【yī】款发电量高的逆变器至关重要。

 

盛能杰SE 30KTL/36KTL规格效率部分:
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     其它 
以上几点是指在【zài】光伏系统正常工【gōng】作【zuò】状态下,必然的一些损失部【bù】分【fèn】,从光【guāng】伏电站实际运行【háng】来看,也会存在一些其它因素【sù】影【yǐng】响,如【rú】电力检修、设备故障【zhàng】,导致电站系【xì】统【tǒng】停【tíng】止并网发电,则会降低光伏【fú】系统的PR值。

 

结语:光伏系【xì】统PR值【zhí】不仅可以直接体现出光伏系统的收益,亦【yì】是【shì】评估电站的【de】一个重要参【cān】数指标。上述分析的影响光伏系【xì】统PR值的因素【sù】是我们在【zài】电站设计【jì】、设备【bèi】选型、电站施工以及后期【qī】运维【wéi】中都起着重要的【de】参考作用。此外,我们所【suǒ】说的【de】电【diàn】站PR值仅代【dài】表【biǎo】其发电收益率,而从【cóng】电【diàn】站【zhàn】的长期投【tóu】资回收来看【kàn】,仍需结合初【chū】始投资和后期的维护。