光伏发电量计算及综合效率影响因素
光伏发电运维及影响发电因素分析
／２０２４ ０５基金项目：国家标准ＧＢ／３７５２６ ２０１９《太阳能资源评估方法》。
光伏发电运维及影响发电因素分析方文敬（三峡新能源酒泉有限公司）摘 要：本文以某并网光伏电站为例，梳理了干扰光伏发电的因素，即电站位置、布局方案、遮挡、设备类型等。
探索了消除光伏发电干扰因素的具体措施，有合理选址、妥善布局、加强施工管理、优选设备等。
配合有效的运维管理，以此保持并网光伏电站的运行能力，尽量消除各类因素带来的发电干扰。
关键词：光伏；电力；运维０ 引言某并网光伏电站项目设立区域的海拔高度在１４８０～１５４０ｍ之间，项目区域面积约为０ ５４１ｋｍ２。
案例项目的装机容量为２７ＭＷ，主要使用集中并网光伏资源进行发电。
在开发电池组件时，消耗的晶硅数量约为２５０万个。
案例项目发电流程如下图所示。
图 案例项目发电流程１ 干扰光伏发电的因素１ １ 电站位置太阳辐射的强弱主要影响因素有：区域内太阳高度、气象条件、海拔、每日照射时间等。
在确定光伏电站位置时，可采取不同的观测形式获取太阳辐射数据。
在特定范围内，太阳能变化方式具有一定规律性，常态下，能够准确得出辐射范围。
依照国内太阳能资源评估的规范，以每年水平面辐照量为参考，国内太阳能资源可被划分成多个级别，具体见表１。
表１ 太阳能资源级别太阳能资源级别一二三四１２个月水平面辐照量累计值／（ＭＪ／ｍ２）≥６３００５０４０～６３００３７８０～５０４０＜３７８０ 在一般情况下，光伏电池组件以实际采集的太阳能辐射量为参考，综合判定其发电效率。
组件实际获取的阳光辐射量ＨＴ主要含有三个部分：直射量Ｈｚ、散射量Ｈｓ、反射量Ｈｄ，即ＨＴ＝Ｈｚ＋Ｈｓ＋Ｈｄ。
假设正向为０°，则有直射量Ｈｚ＝Ｈ１×Ｒ１，其中Ｈ１表示水平表面获取的直射量，Ｒ１表示直射时的光线倾斜因子，此光线倾斜因子与光伏组件与地面的倾斜角度、太阳赤纬角等因素具有一定关联性［１］。
１ ２ 布局方案组件间隔距离较小，组件之间会形成遮挡，间接降低发电能效；而阵列间距较大时，会改变阵列占地区域，形成较高的用地成本。
光伏电站理论发电量计算及影响因素
光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。
其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。
考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At 换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 1.5 条件，即在25℃下，Pin= 1000W / m 2。
2、光伏系统综合效率（PR）η总＝η1×η2×η3光伏阵列效率η1：是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。
3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。
而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时，近似计算：理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量kW.h/m2/d）/1kW/m2（日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。
光伏电站理论发电量计算及影响因素
光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。
其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。
考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At 换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 条件，即在25℃下，Pin= 1000W / m 2。
2、光伏系统综合效率（PR）η总＝η1×η2×η3光伏阵列效率η1：是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。
3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。
而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时，近似计算：理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量m2/d）/1kW/m2（日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）二、影响发电量的因素的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。
当电站的地点和规模确定以后，前两个因素基本已经定了，要想提高发电量，只能提高系统效率。
影响光伏电站发电量的10个因素
影响光伏电站发电量的10个因素光伏电站是利用太阳能将光能转化为电能的设备，可以产生清洁能源。
虽然光伏电站具有稳定性和可靠性，但仍然受到一些因素的影响。
以下是影响光伏电站发电量的10个因素。
1.太阳辐射量：光伏电站的发电量主要依赖于太阳辐射量。
当太阳光辐射量越大，发电效率就越高。
2.太阳高度角：太阳高度角是指太阳在天空中的高度。
太阳高度角越大，太阳能照射角度更直接，光伏电站的发电量就越高。
3.气象条件：气象条件如温度、湿度和风速等都会影响光伏电站的发电效率。
在高温环境下，光伏电池的效率可能会下降。
4.阴影效应：即使只有一个光伏电池板被阴影覆盖住，整个光伏电站的发电效率也会受到影响。
因此，避免阴影对光伏电站的影响至关重要。
5.清洁度：光伏电池板表面的灰尘和污垢都会影响太阳光的吸收效率，减少光伏电站的发电量。
保持光伏电池板的清洁度非常重要。
6.光伏电池板的类型和质量：光伏电池板的类型和质量直接影响光伏电站的发电效率。
高效率和高质量的光伏电池板可以提高光伏电站的发电量。
7.倾角和朝向：光伏电池板的倾角和朝向对发电效率有很大影响。
根据光照条件和经纬度等因素，调整倾角和朝向可以最大化光伏电站的发电效率。
8.系统效率：光伏电站系统包括逆变器和电网连接等组件。
这些组件的效率也会影响光伏电站的发电量。
9.电网稳定性：光伏电站需要连接到电网上才能将发电量注入电网。
电网的稳定性和质量会影响光伏电站的发电量和运行。
10.维护和管理：正确的维护和管理对于保持光伏电站的高效运行至关重要。
定期清洁、检查和维护光伏电站的设备可以避免潜在的故障，并保持发电量的稳定。
总之，光伏电站的发电量受多个因素影响，包括太阳辐射量、太阳高度角、气象条件、阴影效应、清洁度、光伏电池板的类型和质量、倾角和朝向、系统效率、电网稳定性以及维护和管理等。
对于实现最高发电效率以及可靠运行的光伏电站，需要综合考虑和管理这些因素。
光伏发电量计算及综合效率影响因素
光伏发电量计算及综合效率影响因素一、光伏电站理论发电量计算1．太阳电池效率η的计算在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。
其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。
考虑到栅线并不产生光电，所以可以把 At 换成有效面积 Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 1.5 条件，即在 25℃下， Pin= 1000W / m 2。
2．光伏系统综合效率（PR）η总＝η1×η2×η3光伏阵列效率η1：是光伏阵列在 1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。
3．理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池 1 小时才能发一度电。
而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时，近似计算：理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量kW.h/m2/d）/1kW/m2（日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。
光伏发电效率影响因素分析
光伏发电效率影响因素分析摘要：现阶段我国光伏发电得到了快速发展。
但光伏发电仍存在发电成本高、发电效率偏低等问题，尤其对于平价光伏项目，发电效率是影响项目经济性的重要因素。
本文对影响光伏发电系统效率因素进行了简要分析，并在施工现场管理、设备选型、合理设计和布局等方面，提出了提升发电效率的策略，以增强光伏项目竞争性。
关键词：光伏发电；效率；影响因素引言伴随着我国光伏发电事业的持续发展，光伏发电系统的组件和设备都呈现持续优化和创新的情况。
光伏发电的容量也在不断地优化，这也对后续光伏电站的运行维护和检修人员的职业素养提出了更加明确且严格的要求。
研究光伏发电系统运行过程中存在的问题和故障，能够更好地保证光伏发电系统平稳、持续的运行，以此来提升光伏发电系统的实际发电效率。
建设起一个光伏发电系统需要的时间较短，但是后续的维修保养和检查的周期比较长，由此可以看出在光伏发电系统设备使用的过程中需要不断地进行完善和检修，否则极其容易出现故障问题。
1光伏发电概述太阳能是地球资源的一种，是太阳能内部氢原子聚变后向地面辐射的能源，地球每时每刻都接受着太阳能。
光伏发电技术是将太阳能通过电池半导体材料，利用光伏效应转化为电能的技术。
现阶段，光伏发电技术相对成熟。
广义上，可以将光伏发电分为并网和离网两种形式，目前国内外多使用并网分布式光伏发电。
通常，光伏发电系统无储能功能，需要与公共配电网相连，向配电地区输送电力。
光伏发电系统通过中压、低压线路给用户输送电力，如果输送电力大于所需电力，系统会通过公共连接点将剩下的电能输送到公共配电网；如果输送电力小于配电地区所需电力，公共配电网需要向相应地区输送电力。
在脱网模式下这种输电形式难以运行，目前其被广泛运用在建筑光伏发电系统中。
现实生活中也有具备储能功能的光伏发电系统，这种系统在脱网之后也可以输送电能，主要用于低压用户侧。
2光伏发电效率影响因素分析2.1太阳辐射照度太阳辐射照度是决定光电转化效率及光伏系统效率的重要因素之一，在光伏系统中，太阳辐射照度直接关系到整个系统的平均功率输出。
光伏发电量计算及综合效率影响因素
光伏发电量计算及综合效率影响因素光伏发电是指利用太阳能光子的能量将光能直接转化为电能的技术。
光伏发电量是指单位时间内光伏发电系统所发电的总电能，用于衡量光伏发电系统的性能和效率。
光伏发电量的计算涉及多个因素，包括太阳辐射强度、光伏电池的转换效率、安装角度和方向、天气状况等。
综合效率是指光伏发电系统实际输出的电能与太阳辐射能之比，用于评估光伏系统的总体性能。
光伏发电量的计算主要是基于太阳辐射强度和光伏电池组件的特性参数。
太阳辐射强度是指单位时间内太阳辐射能通过单位面积的能量，通常以W/m²表示。
光伏电池组件的特性参数包括短路电流（Isc）、开路电压（Voc）、最大功率点电流（Imp）、最大功率点电压（Vmp）等。
光伏发电量的计算公式为：发电量=光伏电池组件的面积×太阳辐射强度×光伏电池的转换效率光伏电池的转换效率是一个关键参数，它表示光伏电池将太阳能转化为电能的效率。
光伏电池的转换效率受到多个因素的影响，包括材料的能带结构、材料的光学特性、电池的工作温度等。
目前，光伏电池的转换效率已经超过20%，并且随着技术的进步还有望进一步提高。
除了太阳辐射强度和转换效率，光伏发电量还受到安装角度和方向的影响。
光伏电池的最大功率点随着太阳的高度角和方位角的变化而变化，需要通过调整安装角度和方向来最大化发电量。
对于固定安装的光伏电池组件，通常选择一个适当的安装角度和方向来获取最大的年发电量。
此外，天气状况也会对光伏发电量产生影响。
例如，阴雨天气会降低太阳辐射强度，从而降低光伏发电量。
而晴天和阳光充足的情况下，光伏发电量会最大化。
综合效率是综合考虑光伏发电系统的实际输出和太阳辐射能之比。
综合效率主要由光伏电池的转换效率、光伏组件的阵列效率、逆变器的效率等组成。
光伏电池的转换效率是光伏发电系统的核心，而光伏组件的阵列效率和逆变器的效率则会对整个系统的效率产生影响。
总之，光伏发电量的计算和综合效率受到多个因素的影响，包括太阳辐射强度、光伏电池的转换效率、安装角度和方向、天气状况等。
光伏电站理论发电量计算及影响因素
光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。
其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。
考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At 换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 1.5 条件，即在25℃下，Pin= 1000W / m 2。
2、光伏系统综合效率（PR）η总＝η1×η2×η3光伏阵列效率η1：是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。
3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。
而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时，近似计算：理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量kW.h/m2/d）/1kW/m2（日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、光伏电站理论发电量计算
1．太阳电池效率η 的计算
在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。
其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。
考虑到栅线并不产生光电，所以可以把 At 换成有效面积 Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 条件，即在 25℃下， Pin= 1000W / m 2。
2．光伏系统综合效率（PR）
η总＝η1×η2×η3
光伏阵列效率η1：是光伏阵列在 1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。
3．理论发电量计算
太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池 1 小时才能发一度电。
而实际上，
同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时，近似计算：
理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率
等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量m2/d）/1kW/m2
（日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）
二、影响发电量的因素
光伏电站的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。
当电站的地点和规模确定以后，前两个因素基本已经定了，要想提高发电量，只能提高系统效率。
自然原因：温度折减、不可利用太阳光；
设备原因：光伏组件的匹配度、逆变器、箱变的效率、直流线损、交流线损、设备故障，光伏组件衰减速度超出预期；
人为原因：设计不当、清洁不及时。
三、影响光伏发电效率的具体情况如下：
1．温度折减
对系统效率影响最大的自然因素就是温度。
温度系数是光伏组件非常重要的一个参数。
一般情况下，晶硅电池的温度系数一般是～%/℃，非晶硅电池的温度系数一般是%/℃左右。
而光伏组件的温度并不等于环境温度。
下图就是光伏组件输出功率随组件温度的变化情况。
在正午12点附近，图中光伏组件的温度达到60摄氏度左右，光伏组件的输出功率大约仅有85%左右。
除了光伏组件，当温度升高时，逆变器等电气设备
的转化效率也会随温度的升高而降低。
温度造成的折减，可以根据光伏组件的温度系数和当地的气温进行估算。
2．不可利用太阳光
获得的总辐射量值，是各种辐射强度的直接辐射、散射辐射、反射辐射的总和，但并不是所有的辐射都能发电的。
比如，逆变器需要再辐照度大于50W/m2时才能向电网供电，但辐照度在100W/m2以下时输出功率极低。
即使在阳光好的西部地区，这部分虽然算到总辐射量数据中、但无法利用的太阳能辐射，也能达到2~3%。
3．光伏组件的匹配度
标称偏差也是光伏组件一个重要参数，一般±3%内是可以接受的。
这说明，虽然组件的标称参数是一样的，但实际上输出特性曲线是有差异的，这就造成多个组件串联时因电流不一致产生的效率降低。
目前，像天合、英利等组件厂家，一般采用正偏差来降低由于功率的不匹配性带来的损失。
4．逆变器、箱变的效率
虽然逆变器技术规格书中的欧洲效率是考虑了不同负载率后的加权转换效率，但实际使用中，很少有逆变器能达到现在普遍使用的%。
逆变器在DC变AC 的过程中，加权效率能达到%应该就不错了。
不同逆变器的MPPT跟踪效果也是不一样的。
当最大功率点电压随着辐照度变化时，逆变器需要不断改变电压值以找到最大功率点电压，由于跟踪的滞后性也会造成能量损失。
目前，有的逆变器厂家采用多路MPPT的方式，来减少此项损失。
在最大直流输入电压范围内，尽量的多串联组件提高电压、降低电流，可以提高逆变器的转化效率，同时降低线损。
箱变将在将升压的过程中，必然会有能量损失，这项根据箱变的参数来确定，一般%左右。
5．直流线损、交流线损
一个1MW单元的面积大约~4公顷。
要将这么大面积光伏组件发出的电送到一处地方，就需要很长的直流线路。
减少线损的办法有两个：选用好的电缆，提高电压。
一般情况下，直流线损可以按2~3%来估算。
交流线路短，线损相对较少，一般可以按1%来进行估算。
6．设备故障
设备故障和检修时造成系统效率低的一个重要原因。
光伏电站故障原因，其中一半都是来自于设备。
7．设计不当
设计不当造成发电量损失最严重的一项就是“间距设计不当”。
由于目前光伏电站大都采用竖向布置，下沿的少量遮挡往往会造成整个组串输出功率极具下降。
据统计，在一些前后间距偏小的电站，前后遮挡造成的发电量损失甚至能达到3%。
另外，山地电站除了考虑前后遮挡以外，还要考量东西方向高差所带来的遮挡。
在坡度比较大，而东西间距较小的电站，此项折减可达到2%。
除了间距以外，还应该注意光伏电站场区内较高的建（构）筑物，对周围的光伏阵列造成遮挡。
8．清洁不及时
在西北地区，一次沙尘暴可能会造成发电量直接降低5%以上；在东部，严重的雾霾天气时光伏电站几乎没有出力，积雪如果不及时清除，也会对发电量造成较大的损失。
光伏电站清洗前后效率比
除了上述原因以外，光伏组件的衰减过快也是造成发电量达不到预期的重要原因。
一般厂家承诺头两年衰减不超过2%，10年不超过10%，25年不超过20%。
10年和20年具体数据情况还不清楚，据了解，头两年衰减在2%的光伏组件比较少。