環(huán)境因素
光伏電站是靠太陽光的輻射來發(fā)電的,所謂太陽輻射即太陽以電磁波的形式向外傳遞的能量,太陽輻射強(qiáng)度越大,光伏電站的發(fā)電量就越高。
太陽輻射強(qiáng)度的更高的地區(qū)其光伏電站的發(fā)電量會(huì)更高。所以如果兩個(gè)相同規(guī)模的光伏電站分屬不同地區(qū),發(fā)電量肯定會(huì)有所差距。
除了太陽能資源的差別之外,各個(gè)地區(qū)的濕度、溫度等都會(huì)影響光伏電站的發(fā)電量。近日,杜克大學(xué)基于NASAGISS的全球氣候模型數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),空氣污染中的顆粒物會(huì)降低光伏發(fā)電效率,幅度甚至可以達(dá)到17%以上。所謂空氣污染中的顆粒物就是霧霾。根據(jù)研究,霧霾的存在不但會(huì)阻礙太陽輻射光線,而且還會(huì)對(duì)太陽能光線進(jìn)行吸收和散射,這會(huì)使得光伏組件接收輻射強(qiáng)度大大降低,從而帶來發(fā)電損失。
質(zhì)量因素
1、光伏組件質(zhì)量
作為光伏電站的核心部件,光伏組件的質(zhì)量對(duì)電站的發(fā)電量起著決定性的作用。光伏組件的質(zhì)量問題最終都要與使用壽命及效率掛鉤。首先,光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率代表著組件的發(fā)電能力,所以組件的效率越高,電站的發(fā)電量就會(huì)越高。除了效率之外,光伏組件的質(zhì)量更多的體現(xiàn)在抗衰減、抗老化等各方面。劣質(zhì)的光伏組件容易出現(xiàn)隱裂、背板老化等問題,一旦出現(xiàn)這種問題,光伏組件的效率就會(huì)大幅下降,從而導(dǎo)致電站的發(fā)電量低下。
光伏組件從剛生產(chǎn)出來到實(shí)際運(yùn)用會(huì)有明顯的功率下降的現(xiàn)象,這是由于電池片的光致衰減所致。光伏組件一般會(huì)經(jīng)歷兩個(gè)階段的衰減,一個(gè)是初始光致衰減,一個(gè)是老化衰減。初始光致衰減即組件功率在剛開始使用時(shí)發(fā)生大幅度下降,隨后趨于穩(wěn)定的現(xiàn)象。組件的初始光致衰減過程難以避免,目前只能通過工藝改進(jìn)減弱這一效應(yīng)。老化衰減便是指光伏組件在長期使用過程中出現(xiàn)的功率衰減,這一衰減過程的速度一般非常緩慢,主要原因在于電池片光電轉(zhuǎn)換效率的緩慢衰減,但也與封裝材料的質(zhì)量有很大關(guān)系,如背板發(fā)生老化、黃變等問題,都會(huì)導(dǎo)致組件的輸出功率大幅受損。
2、光伏逆變器質(zhì)量
如果將每一塊光伏組件比作小兵,那統(tǒng)籌所有光伏組件發(fā)電的光伏逆變器就是將軍。作為整個(gè)光伏電站的“大腦”,傳統(tǒng)的光伏逆變器功能是將光伏組件所發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)變成可接入負(fù)載或者電網(wǎng)的交流電,并具備較大功率追蹤MPPT、孤島效應(yīng)的檢測(cè)及控制等關(guān)鍵功能。但是隨著技術(shù)的發(fā)展,光伏逆變器的功能越來越趨于多樣化,如今的光伏逆變器增加了低(零)電壓穿越、SVG無功補(bǔ)償、防PID、逆變器儲(chǔ)能等功能。并且在保證光伏系統(tǒng)的安全性方面,逆變器還集成了漏電流保護(hù)、直流分量保護(hù)、絕緣阻抗檢測(cè)保護(hù)、防雷保護(hù)等多項(xiàng)功能。
現(xiàn)在的光伏逆變器已經(jīng)成為了智能光伏系統(tǒng)解決方案的關(guān)鍵器件,結(jié)合智能光伏逆變器與大數(shù)據(jù)等手段,現(xiàn)在的智能光伏系統(tǒng)解決方案不但能夠?qū)夥娬镜膶?shí)時(shí)發(fā)電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,而且還能對(duì)電站可能出現(xiàn)的問題及時(shí)預(yù)警,并通過數(shù)據(jù)分析、智能調(diào)配等技術(shù)提高光伏電站的發(fā)電量。
人為因素
除了以上因素之外,光伏電站從開始建設(shè)到后期運(yùn)維,其最終的發(fā)電量都會(huì)受到人為因素的影響。比如對(duì)于非屋頂光伏電站來說,首先要注意的就是光伏電站的選址問題,選址如果不好,對(duì)電站的安全性、后期的運(yùn)維等都會(huì)造成困擾。選址完成之后,光伏電站的設(shè)計(jì)、采購和施工建設(shè)等因素將直接影響光伏電站的整體質(zhì)量。
比如需要確定組件的安裝角度,以獲得較大的太陽輻射;比如需要根據(jù)實(shí)際情況完善組件的串并聯(lián)設(shè)計(jì),以及避免前后組件的遮擋等。這些是電站在建設(shè)過程中需要注意的問題,如果是一個(gè)不夠?qū)I(yè)的團(tuán)隊(duì),在電站安裝過程中沒有進(jìn)行科學(xué)的配備和合理的設(shè)計(jì),那光伏電站的各部件質(zhì)量再好,也無法具備高發(fā)電量。
以上是建設(shè)過程中應(yīng)注意的因素,而建設(shè)完成之后,光伏電站開始并網(wǎng)發(fā)電,那影響光伏電站發(fā)電量的將主要是后期運(yùn)維。在電站25年的發(fā)電歷程中,良好的運(yùn)維管理是發(fā)電量的保障。如果沒有良好的運(yùn)維管理,那光伏電站的設(shè)備故障將難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并得到解決。目前的智能光伏系統(tǒng)都具備故障檢測(cè)的功能,如果光伏電站發(fā)生異常,便及時(shí)預(yù)警,提醒運(yùn)維人員解決問題,這樣就能有效降低損失,提升電站發(fā)電量。
此外,灰塵等遮擋會(huì)影響組件的發(fā)電效率,降低系統(tǒng)的發(fā)電量。所以光伏電站需要進(jìn)行不定期的清洗。而對(duì)于戶用光伏來說,由于很多老百姓不懂光伏電站的運(yùn)行原理,經(jīng)常將光伏電板當(dāng)做了一個(gè)曬東西的架子,被子、鞋子、甚至是蘿卜干、辣椒等,都放到了光伏電池板上面。這些行為會(huì)對(duì)組件形成遮擋,阻礙組件散熱,從而引起組件輸出功率下降,甚至?xí)沟媒M件出現(xiàn)熱斑效應(yīng)。而嚴(yán)重的熱斑效應(yīng)將會(huì)性破壞組件的性能,甚至燒毀組件。