論如何提高集中式光伏電站發電效率

袁小燕

（廣東省水電二局股份有限公司，廣東 增城 511340）

隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平在不斷提高，對電力的需求量也在不斷增多。電力企業需要對各種能源進行充分利用，增加電能供應量。而光伏電站可以將太陽能轉化為電能，是一種新型發電方式。但是在光伏電站建立過程中，各種因素會影響光伏電站的發電效率。因此，需要在掌握影響光伏電站發電效率因素的基礎上，提出有效措施提升光伏電站的發電效率，推動光伏電站在電力行業中的廣泛應用。

1 影響集中式光伏電站發電效率的因素

在集中式光伏電站運行過程中，對其發電效率產生影響的因素主要表現在以下方面：

（1）太陽輻射量。太陽能電池組件的主要功能是對太陽能進行轉化，使其成為電能。光照輻射的強度會對發電量產生直接影響，而不同地區的太陽能輻射量數據可以利用氣象資料查詢網站獲取。此外，可以利用光輻射計獲取相應的資料。太陽輻射量越大，其轉化的電能也越多。因此，太陽輻射量是影響集中式光伏電站發電效率的主要因素。

（2）太陽能電池組件的傾斜角度。將水平面上的太陽輻射量換算為光伏陣列傾斜面的輻射量，才能夠計算出光伏系統的發電量。而最佳傾角與光伏電站所在地的緯度存在一定聯系。一般情況下，緯度為0～25°時，傾斜角等于緯度；而緯度在26～40°，傾斜角的度數需要在緯度的基礎上加5～10°左右；而緯度在41～55°時，傾斜角需要在緯度基礎上加10～15°左右。

（3）太陽能電池組件的轉化效率。在集中式光伏電站運行過程中，太陽能電池組件的主要功能是對太陽能進行轉化，而太陽能電池組件自身的轉化效率會直接影響太陽能的最終轉化結果。

（4）系統損失。集中式光伏電站在運行過程中會存在組件效率、電氣元件性能逐步下降的問題。因此，其發電量會逐年下降。除了自然老化的因素產生的影響之外，組件逆變器等存在的質量問題，線路布局、灰塵、串并聯損失以及線纜損失等各種因素也會對光伏發電站的發電效率產生一定影響。集中式光伏電站的系統發電量每三年遞減約5%左右，而運行20年后，其發電量會遞減到80%左右。系統損失是導致集中式光伏電站發電效率降低的重要原因之一。一般情況下，系統損失主要包括以下方面：①組合損失。在集中式光伏電站運行中，電路串聯受組件電流差異影響而產生電流損失，而并聯會因為組件的電壓差異產生電壓損失，組合損失會達到8%以上。在集中式光伏電站建設過程中，我國的相關標準是小于10%。為了減少降低組合損失，需要在電站安裝施工前對電流的組件按串聯進行嚴格選擇。同時要保證組件衰減特性的一致性。②灰塵遮擋。灰塵遮擋會導致到達組件的光線降低，從而影響光伏電站的發電量。除此之外，灰塵會降低光伏電站組件的散熱情況，影響其轉化效率。還有一些具有酸堿性的灰塵長期積累在組件的表面會導致面板侵蝕，使灰塵進一步集聚，同時會增加陽光的漫反射。因此，在集中式光伏電站運行過程中，需要不定期清潔，當前光伏電站的清潔主要包括人工清潔、灑水車清潔以及機器人清潔三種方式。③溫度特性。溫度也會對光伏電站的發電效率產生一定影響，溫度每升高1攝氏度晶體硅的太陽電池最大輸出功率就可以下降0.04%左右，短路電壓會電流會上升0.04%左右。為了盡可能減少溫度對光伏電站發電量產生的影響，需要確保組件通風條件良好。④線路以及變壓器損失。在光伏電站運行過程中，系統直流交流回路的線損必須在5%以內。因此，在設計時，需要對導線質量進行嚴格控制。一般要選擇導電性能良好的導線，并且要保證導線有足夠的直徑。在系統維護時，還需要對插件以及接線端子的牢固性進行嚴格檢查。⑤逆變器效率。逆變器包括有電感變壓器等功率器件，在實際運行時會產生損失。通常情況下，組串式的逆變器效率為97%～98%，而集中式逆變器的效率為98%，變壓器效率為99%。⑥陰影以及積雪。在集中式光伏電站中，如果伏電站的建立區域存在高大建筑物，會對組件產生一定影響。因為高大建筑物會產生陰影，會導致光伏電站對太陽能的轉化效率降低。因此，在對集中式光伏電站的建設地址進行選擇時，需要盡可能避開高大建筑物。此外，冬季積雪也會對光伏電站的發電效率產生影響。因此，需要盡快清除光伏電站上的積雪。

2 提高集中式光伏電站發電效率的策略

2.1 提高設計水平

為了提高集中式光伏電站的發電效率，要加強光伏電站設計工作。這是提高發電效率的主要措施。在對光伏電站進行設計時，需要加強設計方案的對比分析工作，對設計方案的相關內容進行全面詳細的研究和分析，從而制定科學可靠的光伏電站運行方式。這樣能夠在一定程度上保護集中式光伏電站的運行情況。除此之外，在對光伏電站的發電效率進行研究時，可以提高電站設計的標準化，確保整個電站的運行與設計方案可以有效融合，從而穩步提升集中式光伏電站的整體發電效率。

2.2 對電力設備以及相關裝置進行合理選擇

保證電力設備以及其他裝置的質量是提高發電效率的重要措施。電力設備的型號會直接影響集中式光伏電站的電力輸送以及發電能力轉換效率。因此，在對集中式光伏電站進行建設時，需要對電力設備情況以及其他裝置進行合理選擇，盡可能根據集中式光伏電站的具體建設規模和建設情況選擇質量和性能相對良好的電力設備。現階段，在集中式分布電站的建設過程中，電力設備型號較多，不同型號的電力設備在運行過程中的發電效率存在一定差異。相關工作人員需要對設備型號進行科學選擇，確保電力設備以及其他裝置能夠滿足光伏電站的運行要求。

2.3 加強施工控制工作

集中式光伏電站的施工質量會在一定程度上影響其發電效率。因此，在集中式光伏電站建設施工中，需要對整個電站的施工過程進行規范化管理，確保使用的施工技術符合光伏電站的建設要求。同時，要利用有效的策略管理工作，保證集中式光伏電站施工效率和施工質量。在整個集中式光伏電站建設過程中，施工項目相對較多，需要根據不同的建設項目開展施工管理工作，確保在電力建設管理過程中可以提升集中式光伏電站的整體運行效率。例如，在集中式發電站的遠程電力控制中心建設過程中，需要對電力建設系統進行管理和維護，確保在電力系統運行時能夠對整個系統進行有效的遠程監控，掌握整個系統的運行情況，從而提高電力系統的運行水平。

2.4 優化后期運行維護機制

在集中式光伏電站后期運行時，加強維護管理工作是提高光伏電站發電效率的重要策略。通常情況下，集中式光伏電站規模相對較大，在后期運行和維護過程中工作量也相對較大，會提高后期運營維護管理工作的難度。在集中式光伏電站后期運行和維護過程中，需要建立專業的維護隊伍，開展光伏電站日常維護工作。供電企業的專業電工需要主動學習光伏電站的相關知識，同時要掌握相應的光伏電站維護技術，提高集中式光伏電站的后期維護水平。但是需要注意的是人工維護方式存在一定弊端，特別是一些傳統電力系統的專業電工缺乏對光伏電站專業知識的掌握，在后期維護中只能解決比較簡單的運行異常情況，不能有效處理復雜問題，會在一定程度上影響運行維護效果。因此，電力企業需要加強光伏電站運營維護管理人員的培訓，可以利用電力企業的內部網絡定期發布光伏電站運營和維護管理知識。可以組織專業電工開展相應的學習講座。還要加強與其他電力企業之間的溝通和交流，建設屬于企業的專業光伏電站運營維護隊伍。除此之外，在后期運營維護過程中，需要制定科學合理的運營維護分工以及管理制度，可以從安全管理制度、生產運行以及應急消防設備運行規程等方面出發，提高集中式光伏電站的日常巡檢工作。要定期對光伏電站的運行情況進行檢查和維護，及時發現光伏電站存在的安全隱患和故障隱患，并采取有效措施解決光伏電站在運行中存在的問題，確保光伏電站可以正常穩定運行。這樣才能充分發揮光伏電站經營與維護工作的作用，確保集中式光伏電站能夠平穩運行，提高光伏電站的發電效率。

3 結語

總而言之，在當前的電力行業發展過程中，對可再生能源進行充分應用，有利于提高電力行業的生態環保效益。在當前的配電網中對光伏電站進行應用能夠在一定程度上緩解緊張問題。集中式光伏電站規模比較大，將其并入公共電網中能夠增加供電電量，滿足在社會經濟不斷發展過程中對電能的需求。為了盡可能提高集中式光伏電站的發電效率，需要加強設計工作。同時要對光伏電站的電力設備型號等進行科學選擇，開展有效的施工管理工作以及后期運營維護管理工作。此外，要加強定期檢查和維護工作，確保集中式光伏電站能夠正常穩定運行，提高其應用水平。