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【干貨】光伏電站性能與組件衰減的關系

2017-11-21 10:25:05 來源:新能在線　點擊量：評論 (0)

光伏電站的可投資性高低，基于發電量的狀態。因此在光伏電站建設的前期可行性評估中，對電站發電量進行估算十分重要。而這其中，組件的衰減是最關鍵的因素之一。要相對準確地估算光伏電站的發電量，除了要深刻理

光伏電站的可投資性高低，基于發電量的狀態。因此在光伏電站建設的前期可行性評估中，對電站發電量進行估算十分重要。而這其中，組件的衰減是最關鍵的因素之一。

要相對準確地估算光伏電站的發電量，除了要深刻理解光伏電站的系統結構，還要對主要設備的性能參數有全面的認識。如果要計算光伏項目全生命周期發電量，則必須全面考慮項目期間內外界環境因素的影響和電站運維狀況。

發電量估算涉及的因素

目前，設計人員多通過軟件模擬來估算第一年的發電量，然后基于第一年估算值，進一步推算隨后24年發電量。

估算第一年發電量時，通常需要考慮的因素如下：

˙傾斜面太陽光輻照量修正

˙組件表面灰塵等異物擋光的影響

˙溫度對光伏組件輸出的影響

˙光伏組件的自身衰減

˙組串內組件的匹配損失

˙方陣前后排之間的陰影遮擋損失

˙直流線路損失；

˙逆變器轉換效率損失

˙本地變壓器損耗；

˙交流線路損失；

˙主變壓器損耗

˙電站自用電損耗、停機時間損失

而推算后24年發電量時，運營管理是最主要的影響因素。假定其它條件不發生變化，光伏組件自身的衰減就成為影響最大的因素之一。

光伏組件功率的衰減分析

在實際中，光伏組件在制造出來后就一直處于衰減的狀態，不過在包裝內未見光時衰減非常慢，一旦開始接受太陽光照射后，衰減會急劇加快，衰減一定比例后逐漸穩定下來。

第一年3%的總衰減

對于晶硅組件，一般第一年最大衰減值為3%，此后每年為0.7%

對于晶硅組件來說，初始階段的衰減與光強有著直接的關系。

在平均光強條件下，基本上前期呈現急劇衰減，后期逐漸平穩的狀態。但在實踐中，一個光伏電站從組件開始安裝到最后并網發電，之間的時間跨度不一。開始發電時組件可能已經積累了一定比例的衰減了。為了減小實際情況與理論估算的誤差，除了在質保起始時間做要求外，一般組件在出廠時都會有一定比例的正功率偏差，這個正功率偏差可以覆蓋一部分因人為因素導致的組件發電前的衰減損耗。

所以在理論計算上，發電量模擬計算的額定功率起始點可以等同于光伏組件出廠時的額定功率，而且一年內組件的衰減可視為線性衰減。

分布式需更加精心設計

通常而言，光伏組件衰減第一年是5-7%，后面為每年不超過0.8%，25年下來不允許超過20%。

發電量的影響因素有很多，組件是其中之一。有專家認為，根據目前的實際應用情況，組件的實際失配情況及衰減離散性，大致在萬分之幾，沒有到3-5%的程度。中國眾多知名組件供應商，組件的標準化程度以及在生命周期內的衰減率，他們都有考量和改進，這個跟企業所選原材料有關。

此外，很多電站組件失配的主要原因并非組件本身，而是因為陰影遮擋。這類遮擋在城市環境下的分布式電站表現尤為突出，主要是受到周邊建筑、樹木等固定陰影影響。對于位置不是很理想的屋頂電站，每天周期性陰影遮擋導致組件失配損失3-5%的發電量，是有可能的。

在荒漠地面電站，主要陰影遮擋來自云層，這類遮擋對發電量有影響，但影響程度很低，并非電站方案設計的主要考慮因素。如果荒漠地面電站出現了周期性的、較大規模的陰影遮擋，那必然在電站選址、組件布置設計上出現了失誤，在此基礎上還去討論接入方案優劣就顛倒主次了。

據了解，從2009年國內光伏電站大規模開發起，光伏電站都遵循光照良好少遮擋的環境選址標準。但是，隨著未來分布式電站規模的持續增大，理想地理位置有限，有遮擋甚至更為復雜的環境都將成為可能的電站開發對象。此時，就需要對光照、遮擋不是很理想的項目進行方案設計，遵循科學設計的原則，根據實際情況選擇方案組合，才能保證項目投資收益率。