為什麼光伏電站發電量越來越低啊?導致效率降低的原因有哪些?

2021-01-08 索比光伏網
      光伏組件

雖然使用壽命可達25-30年,但隨著使用年限增長,組件功率會衰減,會影響發電量。另外,系統效率對發電量的影響更為重要。

1組件的衰減

1,由於破壞性因素導致的組件功率驟然衰減,破壞性因素主要指組件在焊接過程中焊接不良、封裝工藝存在缺膠現象,或者由於組件在搬運、安裝過程中操作不當,甚至組件在使用過程中受到冰雹的猛烈撞擊而導致組件內部隱裂、電池片嚴重破碎等現象;

2,組件初始的光致衰減,即光伏組件的輸出功率在剛開始使用的最初幾天內發生較大幅度的下降,但隨後趨於穩定,一般來說在2%以下;

3,組件的老化衰減,即在長期使用中出現的極緩慢的功率下降現象,每年的衰減在0.8%,25年的衰減不超過20%;25年的效率質保已經在日本和德國兩家光伏公司的組件上得到證實。2012年以後國內光伏組件已經基本能夠達到要求,生產光伏組件的設備及材料基本採用西德進口。

2系統效率

個人認為系統效率衰減可以不必考慮,系統效率的降低,我們可以通過設備的局部更新或者維護達到要求,就如火電站,水電站來說,不提衰減這一說法。

影響發電量的關鍵因素是系統效率,系統效率主要考慮的因素有:灰塵、雨水遮擋引起的效率降低、溫度引起的效率降低、組件串聯不匹配產生的效率降低、逆變器的功率損耗、直流交流部分線纜功率損耗、變壓器功率損耗、跟蹤系統的精度等等。

1)灰塵、雨水遮擋引起的效率降低

大型光伏電站一般都是地處戈壁地區,風沙較大,降水很少,考慮有管理人員人工清理方陣組件頻繁度一般的情況下,採用衰減數值:8%;

2)溫度引起的效率降低

太陽能電池組件會因溫度變化而輸出電壓降低、電流增大,組件實際效率降低,發電量減少,因此,溫度引起的效率降低是必須要考慮的一個重要因素,在設計時考慮溫度變化引起的電壓變化,並根據該變化選擇組件串聯數量,保證組件能在絕大部分時間內工作在最大跟蹤功率範圍內,考慮0.45%/K的功率變化、考慮各月輻照量計算加權平均值,可以計算得到加權平均值,因不同地域環境溫度存在一定差異,對系統效率影響存在一定差異,因此考慮溫度引起系統效率降低取值為3%。

3)組件串聯不匹配產生的效率降低

由於生產工藝問題,導致不同組件之間功率及電流存在一定偏差,單塊電池組件對系統影響不大,但光伏併網電站是由很多電池組件串並聯以後組成,因組件之間功率及電流的偏差,對光伏電站的發電效率就會存在一定的影響。組件串聯因為電流不一致產生的效率降低,選擇該效率為2%的降低。

4)直流部分線纜功率損耗

根據設計經驗,常規20MWP光伏併網發電項目使用光伏專用電纜用量約為350km,匯流箱至直流配電櫃的電力電纜(一般使用規格型號為ZR-YJV22-1kV-2*70mm2)用量約為35km,經計算得直流部分的線纜損耗3%。

5)逆變器的功率損耗

目前國內生產的大功率逆變器(500kW)效率基本均達到97.5%的系統效率,併網逆變器採用無變壓器型,通過雙分裂變壓器隔離2個並聯的逆變器,逆變器內部不考慮變壓器效率,即逆變器功率損耗可為97.5%,取97.5%。

6)交流線纜的功率損耗

由於光伏併網電站一般採用就地升壓方式進行併網,交流線纜通常為高壓電纜,該部分損耗較小,計算交流部分的線纜損耗約為1%。

7)變壓器功率損耗

變壓器為成熟產品,選用高效率變壓器,變壓器效率為98%,即功率損耗計約為2%。

綜合以上各部分功率損耗,測算系統各項效率:組件灰塵損失、組件溫度效率損失、組件不匹配損失、線路壓降損失、逆變器效率、升壓變壓器效率、交流線路損失等,可以計算得出光伏電站系統效率:

系統效率:η=(1-8%)*(1-3%)*(1-2%)*(1-3%)*(1-2.5%)*(1-1%)*(1-2%)=80.24%。

經過以上分析,可以得出光伏併網電站系統效率通常為80%。

文章節選自:網絡,作者不詳,文章版權歸原作者所有

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