太陽輻照與溫度對光伏電站直流線損的影響

北極星太陽能光伏網訊:直流線損是影響併網光伏電站發電量的一個顯著因素，線損主要和線纜上流過的電流的大小、線纜截面積和線纜長度有關，其中電流大小主要取決於太陽輻照度、環境溫度、陣列安裝方式、光伏電池的轉換效率、灰塵汙漬、遮擋損失等，電流越大，線損越大，電纜截面積越小、長度越長，線損越大。

案例

使用PVsyst軟體進行仿真，青海格爾木，光伏組件350Wp，26塊組件一串，使用華為55kW組串逆變器，逆變器數量10臺，組串總數量80串，系統仿真容量為728kW。

輻照度對線損的影響

如圖1所示為線損與輻照度的影響，其中樣本數據約4248個點。隨著輻照度的升高，直流線損呈現線性增長趨勢，主要是因為光伏陣列的工作電流隨輻照的影響比較大。全年各個小時段的最大直流線損為0.95%，平均為0.38%。

圖1

表1為全年各個月份的線損比例，從結果來看，線損率的月度差異很小，最大0.65%，最小0.53%，最小值與最大值的比重約0.81。

圖2對該項目地的光伏斜面各月平均日輻照量進行比較，最小為5.4kWh/m^2，最大為7.0kWh/m^2，最小值與最大值之比為0.77，參考太陽輻射資源的等級劃分，該項目地20年平均的輻射資源屬於A級，非常穩定。由此可見，每個月的線損差異較小和輻射資源的穩定性有很大的關係。

圖2

溫度對線損的影響

圖3為直流線損與環境溫度的關係，環境溫度範圍為-15℃至33℃，在全年不同日期的各個溫度點，線損和溫度的關係難以用數學擬合公式去表徵，同一個溫度點的線損可能有大有小，原因是由於光伏陣列的電流受到環境溫度的影響較小，查詢組件的溫度係數後，組件的短路電流溫度係數僅0.060%/℃。Isc為9.360A，當組件的工作溫度每上升10℃，組件的Isc僅增加0.056A。

圖3

圖4為熱平衡係數對線損的影響，熱平衡係數UC越大，說明光伏安裝場地的散熱條件越好，組件的背面溫度越低，從圖可知，UC值每升高1，線損改善平均百分比為0.06%。說明通風散熱對直流線損的降低有一定的改善，但是改善的作用不太明顯。

圖4

以上從太陽輻照和溫度對直流線損的影響進行了分析，除這兩個因素以外，還有組件陣列的排布與接線方式等因素都有關，有興趣的讀者可以在本文的基礎上進行進一步的研究。

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