探究新形势下提升并网光伏发电效率的有效途径

白林林

摘要： 经济的发展离不开能源的支持，比如社会的各行各业都需要电力的支持。目前我国的电力生产方式主要是火力发电和水利发电。由于火力发电会带来一定的污染，以及人们对可持续发展意识的不断提高，发展可再生资源发电以及成为了各电力企业发展的方向。其中太阳能光伏发电由于利用太阳能，不仅能源来源充裕，也充分符合环保相关的要求，因此，受到电力企业的青睐。在我国西部地区，由于日照时间长，太阳能资源丰富，非常适合光伏发电。本文针对如何对并网光伏发电的效率进行提升做有效探讨。

关键词： 新形式;并网光伏发电;效率;可持续发展

引言

目前在我国西部地区，由于地理优势，日照时间长，因此，开发光伏发电具有天然的优势。随着西部大开发的不断推进，以及国家政策的支持，在我国西部地区也已经建成了很多兆瓦级别的大型并网光伏发电站。随着这些发电站的投入运用，不仅给我国西部、乃至全国提供了大量的电力能源，极大地方便了人们的生活，也促进了我国经济不断发展。但是，并网光伏发电成本较高，且国际上的竞争也变得越来越激烈，给我國的光伏发电产业发展带来了极大的挑战。如何提高发电效率、降低光伏发电的成本已经成为各企业不断追求的方向。

光伏电站效率指标的定义和计算

由于光伏发电要太阳光的输入，因此，电站的地理位置对光伏发电站的发电性能起到了关键性的作用。除此以外，它还和电站的光伏组件性能、集中式或是组串式，电站的设计和施工、日常的运行维护等有着紧密的关系。一般来说，光伏发电的性能可以用性能比PR、系统的等价发电小时数和标准等价发电小时数来衡量。PR是衡量光伏发电站的效率指标。根据相关标准GB/T 20513–2006《光伏系统性能监测、测量、数据交换和分析导则》中的规定，可以对光伏发电站效率的计算方式做如下表达：

系统等价发电小时数Yf=E/P0

E：光伏发电站在计算效率时间段内的净发电量，单位为kWh。

P0：光伏发电站内全部设备的标称功率和，单位为kW。

标准等价发电小时数Yr=H/G

H：所有光伏在计算效率时间段内的平均有效照射量，单位为kWh/m2。

G：标准辐射功率，单位为kW/m2。

光伏发电站效率PR指的是光伏发电站接收的太阳能辐射到电能输出为止由于各个环节以及能量之间转换所造成的损失，其公式为PR=Yf/Yr。

可知，Yf指越大，意味着发电量越多，而Yr越大，则意味着光伏电站接收的太阳辐射能量越多。对光伏发电站而言，PR值越高，企业用同样的成本将会获得更多的电力，因而更加具有竞争优势。

影响并网光伏发电效率的因素分析

光伏发电站的效率高低，会直接影响到投资收益，因此，企业需要尽其所能提高电站的发电效率。影响效率的因素很多，笔者根据工作经验总结了一些关键的影响因素，具体如下：

光伏组件的性能

光伏组件用来接收太阳能，因此，其性能是影响电站发电效率的一大主要因素。光伏组件的光电转换效率、组件的标称功率偏差、组件的光照入射率、组件的初始光致衰退效应着四个性能指标直接影响着光伏组件的性能优劣。组件的转换效率高，标称功率正偏差值大、光照入射率高、光致衰退效应小，说明光伏发电站的效率高。

电池工作时的温度

光伏电池在工作时对温度有比较严格的要求，温度过高或过低都会影响着光伏的输出功率。例如光伏电池用的单晶硅电池，它的标准工作温度为35°C，该电池的功率温度系数时–0.5%/°C，这也意味着若电池温度每上升1°C，其输出功率就会降低0.5%。光伏电池在室外，直接受到太阳光的直射，因此很容易受到温度的影响而降低输出效率。

光伏组件的阳光照射充裕度

如果阳光的照射强度不好，或者由于角度问题导致阳光不能很好地被光伏组件吸收，也会影响输出效率。此外，光伏组件表面如果有灰尘等遮挡，也会影响太阳光的吸收。因此，在安装光伏组件时，要充分考虑阳光的照射角度。要定期对光伏组件表面进行清洁，提高其输出效率。

光伏电站的性能对比

由于光伏发电站受到阳光辐射、气候等因素影响比较大，因此，要对比相邻两座光伏发电站的优劣，可以对性能比PR值进行对比确认;而不同地区的光伏发电站，由于太阳的照射强度差异大，且气候差异也很明显，因此，不能直接对等价发电小时数Yf和标准等价发电小时数Yr进行对比，而是采用经过一定温度修正后PR值进行对比确认。这时要用到以下的计算公式：

PRadj=PR/Tcorr

Tcorr=1+a（tm-tSTC）

式子中各字母的含义如下：

PRadj：光伏电站效率性能比;

Tcorr：温度修正系数;

a：组件的最大功率温度系数;

tm：电站接收辐射能量为权重的平均组件温度;

tSTC：标准条件下辐射功率组件的温度。

新形势下提升并网光伏发电效率的有效策略

由于影响光伏发电站的效率因素比较多，需要很多部门联合起来共同协作。随着外部环境的不断变化，在新形势下如何提升并网的光伏发电效率，是一个值得深入研究的课题。笔者认为可以从以下几个方面进行考虑：

设备的选择。各设备组件的优选和逆变器是非常关键的。对于不同的组件或者逆变器的发电量进行对比确认，确定性价比最高的设备组合;

不断优化系统，提高集成化程度和新技术的运用。集成化的系统，不仅能降低成本，也会提升系统的效率;运用国际上新技术和新工艺，促进各环节的效率提升;建立相关的数据库和难题研究库，提高数据的共享化程度，为各种技术难题提供参考性意见，便于问题的迅速解决。

通过提高光伏发电站的设计水平来提升发电效率，包括光伏组件安装的地理位置、当地的气候条件、生态环境和风险控制等来设计最优化的光伏发电系统。

加强日常对电站效率检测和设备的维护工作。通过及时的检测，并将数据做动态管理，可以随时了解电站的状态。并可以根据测量的结果优化工艺方案，不断提高光伏电站的性能和效率。

结语

随着人们对地球资源越来越重视，以及对环保的要求越来越高，新能源可持续发展成为国家电力发展的必然趋势。随着技术的日新月异，光伏发电并网的运用越来越深入。通过各种有效措施提高其发电效率，从电力企业的角度来说，提高了自身的市场竞争力，而对于整个人类居住的地球而言，是可持续发展不断深入体现。

参考文献

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