淺述太陽能光伏電站的發電情況

董瑞紅 馬曉宇 呂耀文

包頭職業技術學院 內蒙古包頭 014030

淺述太陽能光伏電站的發電情況

董瑞紅 馬曉宇 呂耀文

包頭職業技術學院 內蒙古包頭 014030

本文主要介紹了太陽能資源分分布，影響光伏電站發電量的因素及光伏電站常見故障及分析，為以后分析和計算發電量奠定了良好的基礎。

光伏電站；發電量；故障及分析

一、太陽能資源分布的主要特點

我國太陽能資源分布的主要特點是，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心，他們都位于北緯22°～35°，從太陽能輻射總量上看，總體上是西部高一東部，南部低于北部，按接受太陽能輻射量的大小，太陽能資源分布主要分為五類地區，第一類地區主要包括青藏高原、寧夏北部、甘肅北部等地區，這些地區地勢高，太陽光資源最豐富，透明度好全年日照時數達3200～330O小時；第二類是我國太陽能資源分布較豐富區，主要是河北西北部、寧夏南部、寧夏南部一帶，全年日照時數為3000～3200小時；第三類地區主要在河南、河北東南部、山西南部一帶，這些地區全年日照時數為2200～3000小時，稍低于第二類地區；第四類地區，在長江中下游一帶，這些地區太陽能資源主要集中在秋冬季節，年日照時數為1400～2200小時；第五類地區，太陽能資源最少，日照時數約1000～1400小時。

二、影響光伏電站發電量的因素

影響光伏電站發電量有很多因素，導致發電量達不到理想值，下面我們就從以下十個方面對影響光伏電站發電量的主要因素進行一下簡單的介紹：

（一）太陽輻射量。當太陽電池組件的轉換效率一定時，太陽的輻射強度決定光伏系統的發電量。光伏系統對太陽輻射能量的利用效率只有10%左右，直接導致了光伏發電量的多少，而太陽輻射又和天氣息息相關。所以天氣決定太陽輻射，太陽輻射又決定光伏發電量，三者相輔相成。

（二）太陽電池組件的傾斜角度

圖1

圖2

上圖1可以看出光伏方陣安裝的傾斜角度不同使得接收的太陽輻射量不同，所以安裝的角度對光伏發電量有巨大的影響。

（三）太陽電池組件的效率。最近幾年，太陽能光伏發展較快，效率也在不斷的上升，太陽能光伏電池的主流材料是硅材料，所以提高硅材料的轉化率是提供效率的重中之重，目前我們研究出來的理論轉化極限值是29%，我們正向這個極限努力。

（四）組合損失。串連會造成電流損失，并聯會造成電壓損失，標準規定小于10%。

（五）溫度特性。從圖2上可以看出，溫度每升高一度，輸出功率下降0.04%左右，短路電流上升0.04%左右，開路電壓下降0.04%（-2mv/℃）左右，由此可以看出，溫度對發電量的影響是很大的，我們應該盡可能的保持溫度恒定。

（六）灰塵損失。電站的灰塵損失可能達到6%。由于我國西北部風沙大，空氣干燥，所以要定期清洗，南方空氣比較濕潤，降雨較多，清洗可相對少些。

（七）MPPT跟蹤。(MPPT)就是對太陽能電池最大輸出功率點的跟蹤，對發電量的影響分為：①MPPT的路數；②追蹤效率；③MPPT電壓范圍。

（八）線路損失。線損要控制在5%以內，不管是直流回路還是交流回路。所以，導線的導電性能要好，導線性能不強，線纜規格過小，光伏發的電的載流量大于電纜的載流量，都會影響到光伏發電量，其次要檢查線纜是否損害，線端子有無松動或斷開。

（九）控制器、逆變器效率。在控制器的充電、放電回路中，電壓下降不得超過系統電壓的5%。并網逆變器的效率目前都大于95%，逆變器的轉換效率越高，發電量也會越多。

（十）蓄電池的效率（獨立系統）。蓄電池的充電、放電效率直接影響系統的效率，也就是影響到獨立系統的發電量。

三、分布式光伏電站常見故障及分析

（一）逆變器屏幕沒有顯示。首先我們應該明確為逆變器LCD提供的電源應該是直流電源，那么我們就把萬用表調到直流電壓擋，測量逆變器輸入電壓，看是否有電壓值，如果沒有電壓值，就要依次檢測電纜接頭、直流開關、組件等是否正常，還有看一下組件電壓夠不夠，PV輸入端子有沒有接反，有無短路等錯誤，如果還是沒有問題，則是逆變器硬件電路發生故障。

（二）逆變器不并網。用萬用表的交流電壓擋測量逆變器的輸出電壓，看是否有220V或380V的電壓輸出，如果沒有輸出或是輸出不正確，就要檢查一下交流開關有沒有合上，接線端子有沒有接上，是否有松動現象。

（三）PV過壓。串聯的組件數量太多，超過逆變器的電壓，建議單相和三相組串式逆變器出入電壓范圍是350-400V之間和600-650V之間，在這個區間范圍內，逆變器不會由于超過電壓上限而報警停機。

（四）漏電流故障。這是由于漏電流太大而造成的，只需斷開直流端和交流端，使得逆變器停電30分鐘即可自行恢復。

（五）電網錯誤。這時可以用萬用表測量電網電壓和頻率，看是否過高或過低，如果不正常，則讓逆變器停電30分鐘，可行恢復，如果正常，則是逆變器檢測電路板發電故障。

（六）輸出功率偏小。影響輸出功率因素有太陽輻射量，灰塵和陰影阻擋，太陽電池組件的傾斜角度，組件的溫度特性等。

（七）側過壓。逆變器輸出側電壓過高，引起關機或是降額運行，這事就應該加大輸出電纜或是逆變器靠近并網點，降低阻抗。

四、總結

本文主要介紹了太陽能資源分分布，影響光伏電站發電量的因素及光伏電站常見故障及分析，為以后分析和計算發電量奠定了良好的基礎。