光伏電站降低度電成本措施

賀中華

（中核匯能寧夏新能源有限公司，寧夏 同心 751300）

1 影響光伏發電量的因素

某光伏電站始終堅持“小缺陷不過班、大缺陷不過夜”的缺陷處理原則，逆變器解網后開展定檢工作，提高設備利用率。由于山地電站光伏區設備分散，無法第一時間找到故障設備，導致故障處理時間較長。同時由于電纜全部采用鋁芯電纜，造成線路損耗較大，導致綜合廠用電率偏高。經統計得出該光伏電站綜合廠用電率最低為4.35%，最高為5.16%，其中損耗最多的為逆變器、箱變及匯集線路損耗，占總比的66.86%；無功補償裝置損耗占總比的2.37%；主變損耗占總比的20.27%；站用變損耗占總比的1.92%；送出線路損耗占總比的8.58%。提高發電量、降低損耗，可有效降低綜合廠用電率，同時降低度電成本。 影響光伏發電量的因素主要有陰影遮擋損失（包括遠方遮擋、近處遮擋）、相對透射率損失、弱光損失、溫度損失、污穢損失、組件實際功率與標稱之差損失、組件不匹配損失、匯集電纜損失、逆變器效率損失、逆變器出口至并網點損失[1-2]。

2 提高光伏發電量的措施

2.1 更改組串接線方式，減小遮擋對發電量的影響

發電量下降值與遮擋面積成正比，當遮擋面積越小時發電量下降值越小，當遮擋面積越大時發電量下降值越大。當支架造價在允許范圍內時，組件橫向安裝比豎向安裝可有效降低遮擋造成的發電量損失。這是因為當組件橫向安裝時，最下面一排全部遮擋會讓相應的一個旁路二極管導通，組件其余的2/3 電池片仍然可以發電。而當組件豎向安裝時，最下面一排全部遮擋會造成3 個旁路二極管都導通，導致整塊組件基本都不發電。當2 個組串共用一個支架，并且組串接線為“C 字形”時，組件最下面一排全部遮擋會降低2 個組串的發電量。此時，可將組串接線方式由“C 字形”改為“一字形”，即不被遮擋的上面一排組件串聯成一個組串，遮擋的下面一排組件串聯成一個組串，這樣組件最下面一排全部遮擋只會降低一個組串的發電量。對于多路MPPT（maximum power point tracking）最大功率點跟蹤組串逆變器，可將有遮擋的組串接到同一MPPT，沒有遮擋的組串接到另外一個MPPT。對于只有一路MPPT 但有2 個模塊的集中逆變器，可將有遮擋的組串接到同一匯流箱，沒有遮擋的組串接到另外一個匯流箱，然后再將遮擋組串的匯流箱接入逆變器一個模塊，沒有遮擋組串的匯流箱接入逆變器另外一個模塊。或者將原匯流箱更換為具備多路MPPT 的智能匯流箱，將有遮擋的組串接到同一MPPT，沒有遮擋的組串接到另外一個MPPT。

2.2 采取措施消除PID 效應

電位誘發衰減現象即PID，組件產生PID 現象后會引起功率大幅衰減，嚴重者會衰減50% 以上。產生PID 效應的主要原因是組件金屬鋁邊框與組件電路之間存在負偏壓，該電壓造成電池的封裝材料EVA、組件上下表面層的材料中出現離子遷移現象，形成漏電流；大量載流子集聚在電池片的表面，破壞了電池片表面原有的鈍化效果，導致組件功率輸出。此問題的解決措施為逆變器負極端接地 + PID修復電源現場恢復的方式，可有效解決PID 現象。

2.3 修改逆變器定值，延長并網時間

光伏組件的電壓隨溫度增高而降低，隨溫度減小而增大，因此每個季節可以通過擴大逆變器并網電壓范圍實現增發電量。冬季可將逆變器并網電壓調高，夏季可將逆變器并網電壓調低，使得逆變器并網時間延長，不僅能減少夜間從電網吸收下網電量，同時可以增發電量。

2.4 “五點四段”PR 評估分析各段損耗

光伏電站的“五點”為理論發電量、逆變器輸入電量、逆變器輸出電量、箱變輸入電量、上網電量，“四段”為組件至逆變器之間的組串環境及失配損耗、逆變器損耗、逆變器至箱變之間的線纜損耗、箱變至并網線路的并網損耗。通過“五點四段”PR 評估，分析電站各段損耗，找出損耗較大的分段。同時，通過部件、方陣、電站間的對比，找出落后方陣、組件、逆變器及線纜，為優化落后點提供數據支撐，提升發電量[2]。

2.5 提高故障處理效率

將每個組串的GPS 坐標定位統計保存，利用GPS 定位可快速找到故障設備，運維人員到達現場后根據監控數據可直接找到故障組串。編制《光伏電站設備維護專項方案》，針對設備存在的故障進行分析并總結，形成有效的設備維護方案，加強人員培訓，指導現場運維人員進行維修操作，提高故障處理能力[3]。

2.6 無人機搭載紅外攝像頭快速定位熱斑組件

可利用無人機搭載紅外攝像頭、GPS 定位系統、高清數字圖像處理與傳輸技術，通過設定路線規劃以實現對光伏電站的自動巡檢和定點巡檢，快速定位熱斑組件、直接觀察組件遮擋、組件損壞等缺陷，形成故障診斷報告。

3 采取措施降低綜合廠用電率

3.1 改變逆變器散熱風扇啟停方式

逆變器風機的啟動方式為“白天逆變器開機帶負荷后，散熱風扇啟動，夜間逆變器退網無負荷后，散熱風扇停止工作”，現在改變為“逆變器內部溫度超過50 ℃時散熱風扇自動啟動，低于50 ℃時散熱風扇自動停止”。通過改變逆變器散熱風扇啟停方式，可降低白天自耗電，提高上網電量，晚上降低下網電量，實現節約用電的目的。

3.2 調整主變分接開關檔位

把110 kV 主變分接開關檔位調低，提高主變低壓側及匯集線路電壓，降低匯集線路損耗。箱變分接開關檔位不變，由于箱變高壓側電壓升高，使得箱變低壓側線路電壓升高，降低低壓線路損耗。

3.3 加強日常用電管理

對SVG 進行分時段調節，白天并網時切換至AVC 調節模式，夜間退網時切換至恒裝置無功模式，陰天采取恒功率因數調節模式，這不僅可降低用電損耗，同時也降低了功率因數調整電費；降低SVG本體內空調溫度，降低裝置發出熱量產生的損耗。

開展節能降耗活動，制定節能降耗制度，以制度約束人；繼保室空調根據室內溫濕度開啟。