摘要：随着我国社会经济的发展以及科技的进步，我国电力行业技术也越来越发达。由于分布式光伏电站在其运行过程中，影响其运行效率的因素较多，在这种情况下需要加强对其运行效率提升的策略研究。鉴于此，本文针对分布式光伏电站效率提升的策略进行了研究，首先，就影响分布式光伏电站运行效率的因素进行了分析；其次，就分布式光伏发电效率提升的方法策略运用进行了总结。希望在本文的研究帮助下，能够为提升分布式发电站效率提供参考性建议。
关键词：分布式；光伏电站；发电效率
引言
在国民用电量日益提升的基础上，为了能够有效满足国民的供电需求，目前分布式光伏电站的建设项目也在不断增长。在这一前提下，为了能够更好的提升国民的供电水平，本文详细研究分布式光伏电站发电的影响因素，以期帮助分布式光伏电站的发电提升工作效率带来参考。
1分布式光伏发电系统的组成
光伏发电是利用太阳能电池板将收集到的光能转化为电能，供用户使用。分布式光伏发电系统主要由太阳能电池板（光伏组件）、逆变器、配电箱、电缆等部件组成。其中，太阳能电池板是核心。一般常用的太阳能电池板有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。按照连接方式，光伏发电又可分为离网发电系统与并网发电系统两大类。离网发电系统发出的电能仅供用户自用；并网发电系统就是将太阳能发出的电通过逆变器、升压器转换成合格的交流电直接并入电网系统。目前，并网发电是主流。
2分布式光伏电站发电效率影响因素研究
2.1自然原因
（1）灰尘、积雪、阴影的遮挡。灰尘是影响发电效率的主要自然因素。灰尘会遮挡到达组件的光线，影响散热，也就影响了转换效率，进而影响发电量；沉积在模块表面很长一段时间的灰尘会侵蚀电路板表面，导致电路板表面粗糙，导致灰尘进一步积聚并增加日光漫反射。辐照度越大、阳光的穿透力越强，灰尘造成的损失越少。所以，对光伏发电组件要定期及时清洗，才能保证发电效率。除了灰尘，冬天的积雪也是一大隐患，如果清扫不及时，也会影响发电效率。再有就是阴影遮挡，在电站选址过程中，一定要避开可能产生光线遮蔽的区域。根据电路原理，当元器件串联时，电流由最小值决定，所以如果存在阴影，会影响该电路元器件产生的功率，导致整体发电效率下降。（2）温度变化。温度的影响是自然因素的第二个因素。温度系数是光伏组件的一个非常重要的参数。一般情况下，晶体硅电池的温度系数一般为-0.35至-0.45％/℃，非晶硅电池的温度系数一般约为-0.2％。然而光伏组件的温度不等于环境温度。经过测试，温度每上升1℃，其最大输出功率就会下降0.04%，所以温度的上升，对降低发电效率比较明显。除了光伏组件，当温度升高时，逆变器等电气设备的转化效率也会随温度的升高而降低。为了避免温度对发电量产生影响，需要保证组件的通风效果。（3）无法利用的太阳能辐射。光伏电站的发电量与太阳辐射量，辐射强度有直接关系，光伏接收到的辐射总量是各种辐射强度的直接辐射，散射辐射和反射辐射的总和，但并非所有辐射都能发电。例如，当辐照度为50W/m2时，逆变器可以为电网供电，当辐照度小于100W/m2时，输出功率就会非常低，但即使在光照充足的地区，也会有2-3%的太阳能辐射无法利用。
2.2直流电缆
直流电缆指由组件串联至逆变器的部分，主要包括组件自带引出电线，以及组串正、负极输出至逆变器部分电缆，如该部分线路过长，则会增加直流线路的损耗。（1）交流系统损耗。交流系统损耗主要为逆变器的自身损耗，逆变器与变压器之间交流电缆的损耗。虽然各厂商逆变器样本中标注的效率是考虑了各种负载率后的加权效率，但实际使用中，很少有逆变器能达到现在普遍使用的98.5%。逆变器在直流变交流的运行过程中，加权效率约能达到97.5%。不同品牌逆变器的MPPT跟踪效果参差不齐。当最大功率点电压随着辐照度变化时，逆变器需要不断调整其电压值，以便找到匹配最大功率点的电压，由于跟踪的滞后性，会造成能量损失。由于规划设计的不合理，易造成交流线路过长，会增加交流线路的损耗。（2）升压并网系统损耗。随着接入并网技术的逐步完善与提高，变电站的二次系统性能日趋稳定，因相关电网检修、设备故障造成的功率损失将逐渐降低，因此并网系统的功率损耗主要为变压器、高压一次设备的损耗。
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2.3逆变器和箱变的效率
逆变器作为分布式光伏电站的核心设备，对电站的品质和发电效率起着关键的作用。在同一个项目中安装的逆变器，如果MPPT的电压范围不同会直接影响到MPPT工作时间，从而影响逆变器的发电量。在整个光伏发电系统中，，组件发电产生的电压随着太阳辐射强度增强也会慢慢变大，当电压进入逆变器工作电压范围时，逆变器开始正常工作，这也是整个系统发电的开端，而中午到傍晚的变化也是相同的，随着太阳辐射强度的降低组件电压也会变小，但电压低于逆变器工作电压的时候，逆变器就停止工作，发电也随之停止。由此可见，工作电压范围决定了逆变器每天的启动和停止时间，即发电时间，同理“满载MPPT电压范围”则决定了MPPT满负荷的时间。所以，MPPT的范围越广，MPPT也会“起的更早，休息的更晚”，从而达到最长工作时间，随之而来的便是逆变器获得更高的发电效率。有几组数据表明，即便是不相同的品牌，相同的标称转换率，逆变器产生的电量也会有大约5％-10％的差异。质量好的逆变器具有高转换率、高安全性和低损耗这些特性。目前已经有逆变器厂家采用多路MPPT技术，全软开关技术、整机散热等来全面提升逆变器的转换效率，另外针对电网的实际运行特性，可以采用比较先进的数字化控制技术进行软件优化，以实现更好的电网适应性，有效降低度电成本，提高发电效率。箱变在升压的过程中，必然会有能量损失，这项根据箱变的参数来确定，一般在1.5%左右。
3系统效率优化
3.1交流系统部分
⑴逆变器。分布式光伏发电系统多建设在各园区的工、商业厂房屋顶，共同的特点为，有效利用面积较小，另外周围的其他建筑可能造成遮挡，根据这些特点，应优先选用组件式逆变器。组串式逆变器结构简单，应充分利用屋顶面积及朝向等特点，选择合适的逆变器，提高系统效率。每台组串式逆变器具备多路独立的MPPT，对每一路单独跟踪，每路发生故障后的对其他路的影响较小。当出现部分污损、遮挡及故障时，只有受影响部分的发电量有损失外，其余部分仍然可以正常工作。⑵交流电缆。从变压器及逆变器的线路长度来看，逆变器易布置在整个项目的中心位置，以降低线路长度，从而降低线缆损耗。另外，为了保证电站的安全性能，需保证电缆通过的电流大于系统最大工作电流的15%。（3）升压并网系统。升压并网系统的主要损耗为变压器及高压一次系统的损耗，当变压器的铁损和铜损相当时，损耗量最小，此时变压器为最佳的工作状态。因此在设计时，要尽量使变压器达到最佳负载率。
3.2设计标准化处理
在分布式光伏电站的发电效率提升中，首要进行的就是对其电站的设计标准化处理，只有保障了电站设计的标准化，这样才能全面提升其电站的发电运行效率。在电站的标准化设计中，应该对整体的电站运行进行优化，尽量提升电站的运行效率，比如将太阳光辐射的强度按照月份进行规划分析，将电站的设备建设和其运行做匹配化处理。同时在其系统的设计中，应该进行标准化电压设计处理，通过合理的方案设计，及时的将电站的运行效率提升涉及到电站的运行中。
3.3选择合格优质的产品
目前，市场上的光伏产品良莠不齐，在购买时一定要认清厂家和品牌，一般大品牌的质保和售后服务都是有保障的。其次，要对系统外观进行检查，如组件、阵列、汇流箱等串焊点是否牢固，有无漏焊部位；太阳能电池板背面有无不平整现象，有无气泡、褶皱等；边框是不是严格成矩形；并网计量配电箱内必须有双电源隔离开关、过欠压保护器、避雷器、剩余电流动作保护器、接地装置等；太阳能电池板支架厚度要符合相关标准，抗腐蚀性和抗风能力要强；光伏线缆应具有耐严寒、耐高温、耐摩擦等特性，不能用普通线缆替代；对系统的安全性进行现场测试，如接地连续性、绝缘等。
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]隋红林，蔡进.分布式光伏电站并网的工程应用分析[J].科技风，2017（15）：204.
[2]王贤立，王招娣，贾杰.分布式光伏电站发电效率提升策略研究[J].中国战略新兴产业，2018（12）：66.
论文作者:董雪峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：逆变器论文; 效率论文; 电站论文; 光伏论文; 分布式论文; 系统论文; 电压论文; 《基层建设》2018年第28期论文;