上海宝菱电气控制设备有限公司 上海 201901
摘要：伴随着我国光伏装机容量的逐年递增，大多数研究机构和电网公司更多考虑的是大规模光伏发电并网带来的电网安全稳定因素，针对光伏并网安全问题国家电网公司于2011年相继出台了企标Q/GDW－617《光伏电站接入电网技术规定》和Q/GDW－618《光伏电站接入电网测试规程》，国家质检总局于2012年颁布了GB/T19964－2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》和GB/T29319－2012《光伏发电系统接入配电网技术规定》。标准中对并网光伏电站的电能质量、低电压穿越性能、电网适应性能和防孤岛保护性能指标做了明确的要求。
关键词：光伏电站；发电效率；影响因素；研究
1导言
伴随着国民经济的飞速增长，国内现有分布式光伏电站项目的数量每年都在攀升，致使影响光伏电站的发电效率的因素也更加多样化，使得分布式光伏电站的发电效率影响因素逐渐受到社会各界的高度关注。
2光伏并网系统应用现状
2.1全球应用现状
太阳能光伏发电产业自20世纪80年代以来持续高速发展，世界光伏产业已成为当今世界最受关注、增长幅度最快的能源产业之一。进入21世纪以来，世界光伏市场发生了很大变化，开始由主要为边远农村地区和通信设备、气象台站、航标灯等特殊应用领域解决供电问题，逐步向并网发电和与建筑相结合的常规供电方向及商业化应用方向发展。至2010年，全球光伏发电并网装机容量达到15GW，至2030年，全球光伏发电装机容量将达到300GW；至2040年，光伏发电将达到全球发电总量的15%-20%。为了鼓励太阳能的开发和利用，世界各国政府分别积极制定各种优惠政策来推动太阳能光伏发电的发展。
2.2国内应用现状
近年来，得益于欧美光伏市场的拉动，我国太阳能光伏产业发展十分迅速，光伏电池年产量已位居世界第一，连续5年的年增长率超过100%。2007年至今，中国已连续4年光伏电池组件产量居世界首位。2010年，中国光伏电池组件产量已超过全球总产量的50%。而与之相对，作为光伏制造大国，中国的光伏市场发展相对迟缓，甚至可以说严重落后于光伏产业的发展，截至2008年底，中国累计光伏装机量仅为145MW。过去的两年内，随着光伏发电成本下降，中国过程光伏市场的政策也取得了一些重要进展。2013年，我司与上海宝钢节能环保技术有限公司合作，在宁波钢铁厂内，建成20MW厂房屋顶分布式电站，由此拉开了我司跨步光伏发电行业的新篇章。最近几年，我司与上海宝钢节能环保技术有限公司深度合作，先后建成上海梅山钢铁厂20MW厂房屋顶分布式电站、广州JFE钢板厂10MW厂房屋顶分布式电站等电站。
3太阳能光伏发电系统概述
3.1太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池组件的光生伏打效应，将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统，一般是由太阳能电池组件、逆变器和交流配电系统构成。
3.1.1太阳能电池组件：太阳能电池是太阳能光伏发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能直接转换为电能。太阳能电池的转换效率和成本是光伏发电研究过程中的两个重要指标。
3.1.2逆变器：逆变器是将直流电变成交流电的设备。
3.1.3交流配电系统：交流配电系统包括电力变压器、电力电缆、开关等。
3.2大型并网光伏发电系统
并网光伏发电系统是太阳能光伏发电进入大规模商业化发电阶段，成为电力工业组成部分之一的重要方向，是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。目前，在世界范围内，开始大量建设兆瓦级并网光伏发电系统。
4分布式光伏电站发电效率影响因素研究
4.1可靠性影响因素
在进行屋顶分布式光伏电站发电效率影响因素研究过程中，首先需要研究的就是电站内部的实际运行率，通常情况下，会按照下述公式进行计算发电站现有的运行效率：
ηN=N0/N*100%
在该项公式中，ηN主要是指在研究期间内某光伏电站的实际运行效率；N0主要是指在本次研究过程中发电站逆变器的实际运行天数；N主要是指研究过程中逆变器的总体设备数量与设备的实际设备运行天数乘积。在掌握了以上基础条件的前提下，笔者在进行屋顶分布式光伏电站发电效率影响因素的研究时，统计了某发电站在研究期间内的总体停运时间，需要注意的是，当影响发电站正常发电的因素出现时，无论出现的时间长短，都会将该天的发电数据记作错误数据，一旦错误的数据出现，必然会导致当天的正常发电工作以及研究最后的正确结果计算，此种做法是为了降低计算误差。
4.2电量影响因素
在进行屋顶分布式光伏电站发电效率影响因素研究过程中，其次需要研究的就是电站内部的电量，通常情况下，会按照下述公式进行计算发电站现有的结算电量：
在该项公式中，E结算电量主要是指在研究期间内某光伏电站中所有用电用户所耗费的光伏电站最终总电量；Ei主要是指在本次研究过程中发电的实际发电量；Ej主要是指在本次研究过程中光伏电站的实际使用总电量；Ek主要是指在本次研究期间光伏电站的综合上网电量；最后公式中的n主要是指研究过程中光伏发电单元的具体数量值。由该项公式能够得出，在分布式光伏发电站中，电量也是一项十分重要的发电效率影响因素，无论是公式中的电量计算错误还是发电单元出现统计失误，都会对最终的发电效率计算产生影响。
4.3发电效能影响因素
在进行屋顶分布式光伏电站发电影响因素研究过程中，最后需要掌握的就是电站内部的等效发电小时影响因素。一般来讲，会依据下述公式进行计算发电站现有的等效发电小时数量，能够有效得出某分布式光伏电站的实际等效发电小时准确数值：等效发电小时数值=发电量/电站标称的平均容量数值。另外一方面，在这一发电效率影响因素中，整个分布式发电站的运行效率也影响发电站的发电效率提升。笔者在研究期间进行了某分布式光伏电站系统工作效率计算，得出该电站的运行效率处于74%-80%范围内，该电站光伏电池组件安装角度为31度，最佳安装角度。如果将SolarGis模拟软件作为该分布式光伏电站的整体效率研究基础，则某电站的峰值发电小时数值结果会是1704小时，实际的系统效率结果为76%。与此同时，如果将影响因素中的某分布式光伏电站总体停运时间与全年发电量两者数值进行合并计算，将会得出SolarGis模拟软件下的发电系统发电效率为78%。由此可见，除开发电的天数、发电的电量，发电的效能也是影响分布式光伏电站发电效率的重要影响因素。
5结语
综上所述，影响分布式光伏发电效率的因素主要包括可靠性影响因素、电量影响因素、发电效能影响因素三种，由于篇幅有限，笔者在本篇的研究中仅针对该三方面的影响因素展开了分析。随着科学技术手段的更新，相关发电方法以及发电功能也在逐步提升，相信经过相关专业人员的不懈努力，一定能够提升现有的发电水平，进而提升国民的供电效率。
参考文献：
[1]檀庭方,李靖霞,吴世伟,王涛,张哲,王紫东.基于“互联网+”的智能光伏电站集中运维系统设计与研究[J].太阳能,2017(09):23-28.
[2]莫海宁,张丛.光伏电站运维及增值管理的研究及运用[J].上海节能,2017(01):11-14.
[3]朱美玲,王熙,朱云霞,牛景乐,牛高远.离网光伏电站的优化设计及工程应用[J].机械与电子,2016,34(10):65-68.
[4]翟腾,高宏玲,卢丽芳.提升光伏系统发电效率的技术研究[J].工业技术创新,2015,02(02):167-176.
论文作者:李泽军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/10
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