光伏电站系统效率研究

光伏电站系统效率研究
近年来光伏行业在我国发展迅猛，据统计，截止至2017年底，我国光伏累计装机达到130.25GW，已经提前超额完成了“十三五规划目标”按目前趋势来看，预计到2020年底，中国光伏累计装机量有望达到250GW。

在如此巨大的装机量下，如何较快的完成资金回收，达到理想的财务收益成为一个非常有市场的研究课题。

依托电站检测数据及项目设计经验，对不同地域、年限、类型的电站进行实地测试，总结梳理电站系统损失主要因素。

并将系统损失应实测数据作为研究重点。

研究结果可应用于老旧电站改造，电站系统效率提升方案制定等方面。

第一章系统效率评判标准
目前针对光伏系统评价指标众说纷纭，各有利弊。

如系统效率η、能效比PR、度电成本LCOE、内部收益率IRR、千瓦占地GCR等指标。

目前业内使用较为普遍的还是IEC 61724中给出的Performance Ratio，其定义如下：
PT：在T时间段内电站的平均系统效率
ET：在T时间段内电站输入电网的电量
Pe：电站组件装机的标称容量
hT：T时间段内方阵面上的峰值日照时数
PR考量标准能够有效反应从组件接收照射后到关口表计之间的损失，但由于获得整年辐照量周期较长，且PR值随季节、气象、环境波动频繁，给出的综合系统效率（PR）多为年均系统效率。

目前业内总结梳理了14个影响系统效率分项。

（1）组件失配损失
（2）直流线损
（3）相对透射率损失
（4）灰尘、雪等遮挡损失
（5）逆变器效率
（6）早晚不可利用太阳能损失
（7）温度影响损失
（8）设备故障率
（9）组件功率衰减损失
（10）变压器损失
（11）交流测损失
（12）组件偏差
（13）电能质量损耗（SVG）
（14）其它不可见因素
为达到高效光伏电站要求，需要从设计选型、设备检验、施工运维等多个环节进行科学经济的统筹规划，针对上述十四项影响因素制定科学经济的提升方案。

这里需提出一个概念，即PR值并不是越高越好，而是要通过技术经济对比。

均衡投资增加与发电量提升，达到电站收益最佳。

第二章系统损失实测案例
依托电站检测数据，对不同建设年代、不同地域及不同类型电站的实地检测，总结梳理出一些实测数据，帮助我们更直观的认识各系统损失。

并为后续提升方案提供重要数据支撑。

2.1组件失配损失
造成组件失配损失的原因很多，其主要可以分为两个方面，其一：串联电流损失，其二：并联电压损失。

主要原因是在串并联过程中产生木桶效应，整体电流或电压并不能取单个回路的最大值，而要受限于最小值。

在光伏电站中，通过串联来提高系统电压，并联汇集电流。

过程中的短板效应造成了失配损失。

其原因可以分为组件本身内阻不同，不同组件工作出力不同等因素。

下表罗列了几个实际电站失配损失测试结果。

表2.1-1 失配损失统计表（并联损失）
2.5逆变器效率
逆变器作为光伏系统DC/AC设备，整个厂区发电量都会流经逆变器。