【乾貨】影響光伏發電系統效率PR值的7個因素

光伏發電系統的應用形式非常廣泛，常見形式主要為以下三種：大型地面光伏電站、分布式光伏發電系統、家用光伏發電系統。

大型地面光伏電站主要技術特點是在發電側併網，沒有儲能系統，一般需要高壓接入，功率很大，兆瓦級以上。

分布式光伏發電系統，一般在用電側併網，減少了電能傳輸成本和線纜損耗，且常與建築集成，有效利用建築物閒置屋頂，大大減少了光伏電站的佔地面積。但同時受建築制約，往往不能按最佳傾角和朝向安裝，光伏陣列容易受到遮擋。

家用光伏發電系統，功率等級較小，一般分為幾瓦到幾百瓦，往往集充放電控制、逆變、儲能於一體，安裝便捷、使用方便。

不論是哪種應用形式，衡量光伏發電系統性能優劣的最終指標就是發電量。而影響系統發電量的因素可以歸結為三個方面，第一個是電站的裝機容量，第二個是當地光照資源，第三個是系統效率，即PR值。關於電站裝機容量的計算，與電站建設面積、組件安裝傾角、組件尺寸、組件前後排的不遮擋間距及排布方式等因素有很大關係，在此筆者不展開討論。本文主要研究影響系統效率PR值的幾個因素。

影響光伏發電系統效率PR值的主要因素有以下幾個：

1.光照資源和環境溫度

光照資源主要分為水平輻射度、散射、峰值日照小時數等因素，現行業內獲取這些光照資源數據主要來自於氣象資料庫，虛擬電站初探(一)——基於Meteonorm和NASA對比60個城市輻照數據差異(詳情見下文連結)，已經對不同資料庫的數據做了簡單介紹，這裡不再重複討論。光伏組件的工作溫度一般比環境溫度高10~30℃，根據組件的工作特性，其輸出電壓和電流都會隨著太陽輻射強度和溫度的變化而變化，因此環境因素會影響組件的工作性能，從而影響光伏組件的轉換效率。

2.光伏組件轉換效率

組件性能的好壞直接影響光伏系統發電效率。影響組件性能的參數有組件轉換效率、開路電壓、短路電流、最大工作點電流、最大工作點電壓、電流溫度變化係數、電壓溫度變化係數、電壓光照變化係數等。組件的轉換效率與材料及製作工藝密切相關，目前，市場上出現了很多電池技術，如PERC、HIT、IBC、LGBC等，這些技術的不斷更新，都是為了提高組件轉換效率。

3.安裝傾角、方位角

光伏陣列安裝傾角是光伏系統設計至關重要的因素。對於固定式光伏陣列，一般光伏組件朝向正南排布，安裝傾角採用最佳安裝傾角設計，而最佳安裝傾角跟地區經緯度、太陽高度角、赤緯角等息息相關。

4.組件灰塵、陰影遮擋、組串失配

光伏發電系統在實際運行中，組件都裸露在環境中，隨著時間的推移，組件表面會積下很多灰塵，甚至有鳥的排洩物、樹葉、積雪等局部遮擋，而光伏陣列中每塊組件的參數不可能完全一致，這些因素往往都會導致光伏陣列處於失配運行狀態，陣列的輸出功率會比預期值低。

5.組件衰減

光伏組件功率的衰減是指組件輸出功率隨著光照時間的增長而逐漸下降的現象。光伏組件的功率衰減包括功率突然衰減、光致衰減和老化三種。第一種衰減一般是由組件焊接不良、安裝過程操作不當、在使用過程中受到冰雹猛烈撞擊等破壞性因素導致;第二種衰減是指光伏組件在最初的幾天內功率發生較大幅度的衰減，之後趨於穩定;第三種衰減是指在組件的長期使用中出現的極緩慢的功率衰減現象。

6.逆變器損耗

逆變器損耗是指逆變器在把直流電轉換成交流電過程中所造成的能力損失，該損耗包括待機損耗、半導體開關損耗、電感損耗等。其中半導體開關損耗主要來源於開關器件和二極體損耗，逆變器的能量損失可通過測量逆變器的直流輸入電壓、電流和交流輸出電壓、電流計算得到。

7.線路損耗

光伏發電系統各個環節都需要使用電纜來進行電能傳輸，因此傳輸過程中必然存在阻抗損耗。
 

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