光伏電站的發電量由三個因素決定：裝機容量、峰值小時數、系統效率。當電站的地點和規模確定以后，前兩個因素基本已經定了，要想提高發電量，只能從“系統效率”上下功夫了！

隨著光伏電站整體設計、施工、運維技術水平的提高，光伏電站的效率也在不斷提高。下表是國外機構的一個統計結果。 

 從這張表中可以看出，雖然不同國家的水平會有所差異，但隨著技術的進步和經驗的積累，在世界范圍內，光伏電站的系統效率是不斷提升的。我國的光伏電站基本都是2010s建成地，理論上，80%的系統效率應該是一個平均水平。

然而，大量的實際調研數據證明，我國建成的光伏電站的系統效率都處于一個非常低的水平。分布式電站由于之前大部分是以金太陽工程的形式建設的，裝有防逆流裝置，棄電情況較多，暫不討論；據介紹，我國西部大型地面電站的平均系統效率僅能達到74%左右。

哪些因素影響了電站的系統效率，動了我們的發電量？我把這些因素分為三類：自然因素、設備因素、人為因素。

先看一下光伏電站的發電過程。

對系統效率影響最大的自然因素應該是溫度。溫度系數是光伏組件非常重要的一個參數。一般情況下，晶硅電池的溫度系數一般是 -0.35～-0.45%/℃，非晶硅電池的溫度系數一般是-0.2%/℃左右。而光伏組件的溫度并不等于環境溫度。下圖就是光伏組件輸出功率隨組件溫度的變化情況。 

 在正午12點附近，圖中光伏組件的溫度達到60攝氏度左右，光伏組件的輸出功率大約僅有85%左右。

除了光伏組件，當溫度升高時，逆變器等電氣設備的轉化效率也會隨溫度的升高而降低。

溫度造成的折減，可以根據光伏組件的溫度系數和當地的氣溫進行估算。

我們獲得的總輻射量值，是各種輻射強度的直接輻射、散射輻射、反射輻射的總和，但并不是所有的輻射都能發電的。比如，逆變器需要再輻照度大于50W/m²時才能向電網供電，但輻照度在100W/m²以下時輸出功率極低。

即使在陽光好的西部地區，這部分雖然算到總輻射量數據中、但無法利用的太陽能輻射，也能達到2~3%。

設備因素應該是影響光伏系統效率的最主要原因。

標稱偏差也是光伏組件一個重要參數，一般±3%內是可以接受的。這說明，雖然組件的標稱參數是一樣的，但實際上輸出特性曲線是有差異的，這就造成多個組件串聯時因電流不一致產生的效率降低。目前，像天合、英利等組件廠家，一般采用正偏差來降低由于功率的不匹配性帶來的損失。

雖然逆變器技術規格書中的歐洲效率是考慮了不同負載率后的加權轉換效率，但實際使用中，很少有逆變器能達到現在普遍使用的98.5%。逆變器在DC變AC的過程中，加權效率能達到97.5%應該就不錯了。

不同逆變器的MPPT跟蹤效果也是不一樣的。當最大功率點電壓隨著輻照度變化時，逆變器需要不斷改變電壓值以找到最大功率點電壓，由于跟蹤的滯后性也會造成能量損失。另外，一個500kW的逆變器，要跟蹤大約100路組串的MPPT，組串之間的差異會影響跟蹤的精度。目前，有的逆變器廠家采用多路MPPT的方式，來減少此項損失。

在最大直流輸入電壓范圍內，盡量的多串聯組件提高電壓、降低電流，可以提高逆變器的轉化效率，同時降低線損。

多組數據表明，采用不同品牌、標稱轉化效率相同的逆變器，其發電量能相差5~10%！

箱變將在將升壓的過程中，必然會有能量損失，這項根據箱變的參數來確定，一般1.5%左右。

一個1MW單元的面積大約3.5~4公頃。要將這么大面積光伏組件發出的電送到一處地方，就需要很長的直流線路。減少線損的辦法有兩個：選用好的電纜，提高電壓。一般情況下，直流線損可以按2~3%來估算。

交流線路短，線損相對較少，一般可以按1%來進行估算。

設備故障和檢修時造成系統效率低的一個重要原因。下圖統計了光伏電站故障原因，其中一半都是來自于設備。

設計不當造成發電量損失最嚴重的一項就是“間距設計不當”。由于目前光伏電站大都采用豎向布置，下沿的少量遮擋往往會造成整個組串輸出功率極具下降。據統計，在一些前后間距偏小的電站，前后遮擋造成的發電量損失甚至能達到3%。另外，山地電站除了考慮前后遮擋以外，還要考量東西方向高差所帶來的遮擋。在坡度比較大，而東西間距較小的電站，此項折減可達到2%。

除了間距以外，我還經常看到在光伏電站場區內，設計有較高的建（構）筑物，對周圍的光伏陣列造成遮擋。

在西北地區，一次沙塵暴可能會造成發電量直接降低5%以上；在東部，嚴重的霧霾天氣時光伏電站幾乎沒有出力。下圖是清洗前后光伏電站的出力對比。 

 可以看出，輻照度越大、陽光的穿透力越強，灰塵造成的損失越少。

除了灰塵，積雪如果不及時清除，也會對發電量造成較大的損失。

除了上述原因以外，光伏組件的衰減過快也是造成發電量達不到預期的重要原因。一般廠家承諾頭兩年衰減不超過2%，10年不超過10%，25年不超過20%。10年和20年的情況我不清楚，據了解，頭兩年衰減在2%的光伏組件比較少。

總結一下，光伏電站系統效率損失的原因可以歸納成以下幾條：

自然原因：溫度折減、不可利用太陽光；

設備原因：光伏組件的匹配度、光伏組件衰減速度超出預期、逆變器和箱變的效率、直流線損、交流線損、設備故障

人為原因：設計不當、清潔不及時