光伏组件虽然使用寿命可达【dá】9-21年,但随【suí】着使用年限【xiàn】增长,组【zǔ】件功率会【huì】衰减【jiǎn】,会影【yǐng】响发电【diàn】量。另外,系统效率对发【fā】电量的影响更为重要。

1组件的衰减

1,由【yóu】于破【pò】坏性因素导【dǎo】致的组件功率骤然【rán】衰减,破坏性【xìng】因素主要指组件在焊接过【guò】程【chéng】中【zhōng】焊接不良、封装工【gōng】艺【yì】存在【zài】缺【quē】胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在【zài】使【shǐ】用【yòng】过程中受到冰【bīng】雹的猛烈【liè】撞击而导致组件内部隐裂【liè】、电【diàn】池片严【yán】重破碎等现象;

2,组件初始【shǐ】的光致衰减,即光伏组【zǔ】件的输出功率在刚【gāng】开【kāi】始使用【yòng】的最初几天内发生较大幅度的下降【jiàng】,但随【suí】后趋于稳定,一【yī】般【bān】来说在2%以下;

3,组件的老【lǎo】化【huà】衰减【jiǎn】,即在长期使【shǐ】用中出现【xiàn】的极缓【huǎn】慢的功率【lǜ】下降现象,每【měi】年的衰减【jiǎn】在0.8%,25年的【de】衰减【jiǎn】不超过20%;25年的效率质保已经在【zài】日本和德国两家光伏公司的组件上得到【dào】证实。2012年【nián】以后国【guó】内光伏组件已经基本能【néng】够达【dá】到要求【qiú】,生产光【guāng】伏组件的设【shè】备及材料基本采用【yòng】西德进口。

2系统效率

个人认【rèn】为系统效率衰减可以不必考【kǎo】虑,系统效率【lǜ】的降【jiàng】低,我们可【kě】以通过设备的【de】局【jú】部更新或者维护达到【dào】要求,就如火电站,水电【diàn】站【zhàn】来说,不提【tí】衰减这一【yī】说法。

影【yǐng】响【xiǎng】发【fā】电量的关键因素是系统效率,系统效率主要考虑的【de】因素有【yǒu】:灰尘、雨水遮挡引【yǐn】起的效率降低、温度引起的效【xiào】率降低【dī】、组件串联不【bú】匹配产生【shēng】的【de】效率降【jiàng】低、逆变器的功【gōng】率【lǜ】损耗、直流交流部分【fèn】线缆功【gōng】率损耗【hào】、变压器功率损【sǔn】耗、跟踪系统的精【jīng】度等等。

1)灰尘、雨水遮挡引起的效率降低

大型光伏电站一般都【dōu】是地处【chù】戈壁地区,风沙较大,降水【shuǐ】很少,考虑有管【guǎn】理人员人工清理方【fāng】阵【zhèn】组件频繁度一【yī】般【bān】的情况下,采用衰减数值:8%;

2)温度引起的效率降低

太阳能电池组件会因温度变化而输出【chū】电压降【jiàng】低、电流增【zēng】大,组件【jiàn】实【shí】际效率降低,发电量减【jiǎn】少【shǎo】,因此,温【wēn】度引起的效率降低【dī】是【shì】必须要考虑的一个重要因素,在设【shè】计时考虑温度【dù】变化【huà】引起的电压变化,并根【gēn】据该变【biàn】化选择【zé】组件串联数量【liàng】,保证组【zǔ】件【jiàn】能在【zài】绝大部分时间内工作在最大跟踪功率范围内【nèi】,考虑0.45%/K的功率变化、考【kǎo】虑各【gè】月辐照量【liàng】计算加权平均【jun1】值,可以计【jì】算得到【dào】加【jiā】权平均值,因不同地域环境温度存在一定差异,对系统【tǒng】效率影【yǐng】响【xiǎng】存在一定差异,因此考虑【lǜ】温度引起【qǐ】系统效率【lǜ】降低取值为3%。

3)组件串联不匹配产生的效率降低

由于生产工【gōng】艺问题,导【dǎo】致【zhì】不同组【zǔ】件之【zhī】间【jiān】功率及电流存在【zài】一定【dìng】偏差,单块电池组件对系统影响不【bú】大【dà】,但光伏并网电站是由很【hěn】多电【diàn】池组件【jiàn】串【chuàn】并联以后组成,因【yīn】组件之间功【gōng】率及电流的偏差,对光伏电【diàn】站的发【fā】电效率就会【huì】存在一定【dìng】的影响。组件串联因【yīn】为【wéi】电流不一致产生的效率降低,选【xuǎn】择该效率为2%的降低。

4)直流部分线缆功率损耗

根据设计经【jīng】验,常【cháng】规20MWP光【guāng】伏并网发电【diàn】项目【mù】使【shǐ】用【yòng】光伏专用电缆用【yòng】量约【yuē】为【wéi】350km,汇流箱至直流配电柜的电力电缆(一般使用规格型号【hào】为ZR-YJV22-1kV-2*70mm2)用量约为【wéi】35km,经计算得直流部分的【de】线缆损耗3%。

5)逆变器的功率损耗

目前国内【nèi】生产的大功【gōng】率逆变器(500kW)效率基本均达到97.5%的系统效率,并网逆变器【qì】采用无变压器型,通过双分裂变【biàn】压器隔离2个并联【lián】的【de】逆变【biàn】器,逆【nì】变器内【nèi】部不考虑变压器效【xiào】率,即逆【nì】变器【qì】功【gōng】率损【sǔn】耗可为97.5%,取97.5%。

6)交流线缆的功率损耗

由于【yú】光【guāng】伏并网电站一般【bān】采【cǎi】用就【jiù】地升压方式进行并网,交【jiāo】流线缆通常为高【gāo】压电【diàn】缆,该部分损耗【hào】较小,计算交流【liú】部分的线缆【lǎn】损耗约为1%。

7)变压器功率损耗

变压【yā】器为成熟产品,选用高【gāo】效率变【biàn】压器【qì】,变压器效率为98%,即功率【lǜ】损耗计约为2%。

综合以上各部分功率损耗,测算系【xì】统各项效率:组【zǔ】件【jiàn】灰【huī】尘损失【shī】、组件温【wēn】度效率损失、组件【jiàn】不匹配损失、线路压降损失、逆变【biàn】器效率、升压变【biàn】压器效【xiào】率、交流线路损失等,可以计算得出【chū】光【guāng】伏电站系统【tǒng】效【xiào】率:

系统【tǒng】效率:η=(9-21%)*(9-21%)*(9-21%)*(9-21%)*(9-21.5%)*(9-21%)*(9-21%)=80.24%。

经过以上分析,可以得出光伏并网电站系统效率通常为80%。