光伏电站发电量浅谈.pdf

光伏电站发电量浅谈一 :影响光伏电站发电量的因素光伏电站发电量计算方法，理论年发电量 =年平均太阳辐射总量 * 电池总面积 *光电转换效率。 但由于各种因素的影响， 光伏电站发电量实际上并没有那么多， 实际年发电量 =理论年发电量 * 实际发电效率。 那么影响光伏电站发电量有哪些因素 ?以下是我结合日常的设计以及施工经验， 给大家讲一讲分布式电站发电量的一些基础常识。1.1、太阳辐射量太阳能 电池组件是将太阳能转化为电能的装置，光照辐射强度直接影响着发电量。各地区的太阳能辐射量数据可以通过 NASA气象资料查询网站获取，也可以借助光伏设计软件例如 PV-SYS、 RETScreen得到。1.2、太阳能电池组件的倾斜角度从气象站得到的资料， 一般为水平面上的太阳辐射量， 换算成光伏阵列倾斜面的辐射量，才能进行光伏系统发电量的计算。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。大致经验值如下：A、纬度 0° ～ 25° ，倾斜角等于纬度B、纬度 26° ～ 40° ，倾角等于纬度加 5° ～ 10°C、纬度 41° ～ 55° ，倾角等于纬度加 10° ～ 15°1.3、太阳能电池组件转化效率1.4、系统损失和所有产品一样光伏电站在长达 25 年的寿命周期中，组件效率、电气元件性能会逐步降低，发电量随之逐年递减。 除去这些自然老化的因素之外， 还有组件、 逆变器的质量问题，线路布局、灰尘、串并联损失、线缆损失等多种因素。一般光伏电站的财务模型中，系统发电量三年递减约 5%， 20 年后发电量递减到80%。1.4.1 组合损失凡是串联就会由于组件的电流差异造成电流损失 ;并联就会由于组件的电压差异造成电压损失 ;而组合损失可达到 8%以上， 中国 工程 建设标准化协会标准规定小于 10%。因此为了减低组合损失，应注意：1)应该在电站安装前严格挑选电流一致的组件串联。2)组件的衰减特性尽可能一致。1.4.2 灰尘遮挡在所有影响光伏电站整体发电能力的各种因素中， 灰尘是第一大杀手。 灰尘光伏电站的影响主要有：通过遮蔽达到组件的光线，从而影响发电量 ;影响散热，从而影响转换效率 ;具备酸碱性的灰尘长时间沉积在组件表面，侵蚀板面造成板面粗糙不平， 有利于灰尘的进一步积聚， 同时增加了阳光的漫反射。 所以组件需要不定期擦拭清洁。现阶段光伏电站的清洁主要有，洒水车，人工清洁，机器人三种方式。1.4.3 温度特性温度上升 1℃，晶体硅太阳电池：最大输出功率下降 0.04%，开路电压下降0.04%(-2mv/℃ )，短路电流上升 0.04%。为了减少温度对发电量的影响，应该保持组件良好的通风条件。1.4.4 线路、变压器损失系统的直流、交流回路的线损要控制在 5%以内。为此，设计上要采用导电性能好的导线， 导线需要有足够的直径。 系统维护中要特别注意接插件以及接线端子是否牢固。1.4.5 逆变器效率逆变器由于有电感、变压器和 IGBT、 MOSFET等功率器件，在运行时，会产生损耗。一般组串式逆变器效率为 97-98%，集中式逆变器效率为 98%，变压器效率为 99%。1.4.6 阴影、积雪遮挡在分布式电站中， 周围如果有高大建筑物， 会对组件造成阴影， 设计时应尽量避开。根据电路原理，组件串联时，电流是由最少的一块决定的，因此如果有一块有阴影，就会影响这一路组件的发电功率。当组件上有积雪时，也会影响发电，必须尽快扫除。第二章 分布式光伏电站常见故障2.1、故障现象：逆变器屏幕没有显示故障分析：没有直流输入，逆变器 LCD是由直流供电的。可能原因：(1)组件电压不够。逆变器工作电压是 100V 到 500V，低于 100V 时，逆变器不工作。组件电压和太阳能辐照度有关。(2)PV 输入端子接反， PV 端子有正负两极，要互相对应，不能和别的组串接反。(3)直流开关没有合上。(4)组件串联时，某一个接头没有接好。(5)有一组件短路，造成其它组串也不能工作。解决办法： 用万用表电压档测量逆变器直流输入电压。 电压正常时， 总电压是各组件电压之和。如果没有电压，依次检测直流开关，接线端子，电缆接头，组件等是否正常。如果有多路组件，要分开单独接入测试。如果逆变器是使用一段时间， 没有发现原因， 则是逆变器硬件电路发生故障， 请联系我公司售后。2.2、故障现象：逆变器不并网。故障分析：逆变器和电网没有连接。可能原因：(1)交流开关没有合上。(2)逆变器交流输出端子没有接上(3)接线时，把逆变器输出接线端子上排松动了。解决办法： 用万用表电压档测量逆变器交流输出电压， 在正常情况下， 输出端子应该有 220V或者 380V 电压，如果没有，依次检测接线端子是否有松动，交流开关是否闭合，漏电保护开关是否断开。2.3、 PV过压：故障分析：直流电压过高报警可能原因：组件串联数量过多，造成电压超过逆变器的电压。解决办法： 因为组件的温度特性，温度越低， 电压越高。 单相组串式逆变器输入电压范围是100-500V， 建议组串后电压在 350-400V 之间， 三相组串式逆变器输入电压范围是 250-800V，建议组串后电压在 600-650V 之间。在这个电压区间，逆变器效率较高，早晚辐照度低时也可发电，但又不至于电压超出逆变器电压上限，引起报警而停机。2.4、隔离故障：故障分析：光伏系统对地绝缘电阻小于 2 兆欧。可能原因：太阳能组件，接线盒，直流电缆，逆变器，交流电缆，接线端子等地方有电线对地短路或者绝缘层破坏。 PV接线端子和交流接线外壳松动，导致进水。解决办法：断开电网，逆变器，依次检查各部件电线对地的电阻，找出问题点，并更换。2.5、漏电流故障：故障分析：漏电流太大。解决办法：取下 PV阵列输入端，然后检查外围的 AC电网。直流端和交流端全部断开，让逆变器停电 30 分钟以上，如果自己能恢复就继续使用，如果不能恢复，联系售后技术工程师。2.6、电网错误：故障分析：电网电压和频率过低或者过高。解决办法： 用万用表测量电网电压和频率， 如果超出了， 等待电网恢复正常。 如果电网正常，则是逆变器检测电路板发电故障，请把直流端和交流端全部断开，让逆变器停电 30 分钟以上，如果自己能恢复就继续使用，如果不能恢复，就联系售后技术工程师。2.7、逆变器硬件故障：分为可恢复故障和不可恢复故障故障分析：逆变器电路板，检测电路，功率回路，通讯回路等电路有故障。解决办法：逆变器出现上述硬件故障，请把直流端和交流端全部断开，让逆变器停电 30 分钟以上，如果自己能恢复就继续使用，如果不能恢复，就联系售后技术工程师。2.8、系统输出功率偏小：达不到理想的输出功率可能原因：影响光伏系统输出功率因素很多，包括太阳辐射量，太阳电池组件的倾斜角度，灰尘和阴影阻挡，组件的温度特性，详见第一章。因系统配置安装不当造成系统功率偏小。常见解决办法有：(1)在安装前，检测每一块组件的功率是否足够。(2)根据第一章，调整组件的安装角度和朝向 ; (3)检查组件是否有阴影和灰尘。(4)检测组件串联后电压是否在电压范围内，电压过低系统效率会降低。(5)多路组串安装前，先检查各路组串的开路电压，相差不超过 5V，如果发现电压不对，要检查线路和接头。(6)安装时，可以分批接入，每一组接入时，记录每一组的功率，组串之间功率相差不超过2%。(7)安装地方通风不畅通，逆变器热量没有及时散播出去，或者直接在阳光下曝露，造成逆变器温度过高。(8)逆变器有双路 MPPT接入， 每一路输入功率只有总功率的 50%。 原则上每一路设计安装功率应该相等，如果只接在一路 MPPT端子上，输出功率会减半。(9)电缆接头接触不良，电缆过长，线径过细，有电压损耗，最后造成功率损耗。(10)并网交流开关容量过小，达不到逆变器输出要求。2.9、交流侧过压电网阻抗过大， 光伏发电用户侧消化不了， 输送出去时又因阻抗过大， 造成逆变器输出侧电压过高，引起逆变器保护关机，或者降额运行。常见解决办法有：(1)加大输出电缆，因为电缆越粗，阻抗越低。(2)逆变器靠近并网点，电缆越短，阻抗越低