浅述太阳能光伏电站的发电情况

董瑞红 马晓宇 吕耀文

包头职业技术学院 内蒙古包头 014030

浅述太阳能光伏电站的发电情况

董瑞红 马晓宇 吕耀文

包头职业技术学院 内蒙古包头 014030

本文主要介绍了太阳能资源分分布，影响光伏电站发电量的因素及光伏电站常见故障及分析，为以后分析和计算发电量奠定了良好的基础。

光伏电站；发电量；故障及分析

一、太阳能资源分布的主要特点

我国太阳能资源分布的主要特点是，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心，他们都位于北纬22°～35°，从太阳能辐射总量上看，总体上是西部高一东部，南部低于北部，按接受太阳能辐射量的大小，太阳能资源分布主要分为五类地区，第一类地区主要包括青藏高原、宁夏北部、甘肃北部等地区，这些地区地势高，太阳光资源最丰富，透明度好全年日照时数达3200～330O小时；第二类是我国太阳能资源分布较丰富区，主要是河北西北部、宁夏南部、宁夏南部一带，全年日照时数为3000～3200小时；第三类地区主要在河南、河北东南部、山西南部一带，这些地区全年日照时数为2200～3000小时，稍低于第二类地区；第四类地区，在长江中下游一带，这些地区太阳能资源主要集中在秋冬季节，年日照时数为1400～2200小时；第五类地区，太阳能资源最少，日照时数约1000～1400小时。

二、影响光伏电站发电量的因素

影响光伏电站发电量有很多因素，导致发电量达不到理想值，下面我们就从以下十个方面对影响光伏电站发电量的主要因素进行一下简单的介绍：

（一）太阳辐射量。当太阳电池组件的转换效率一定时，太阳的辐射强度决定光伏系统的发电量。光伏系统对太阳辐射能量的利用效率只有10%左右，直接导致了光伏发电量的多少，而太阳辐射又和天气息息相关。所以天气决定太阳辐射，太阳辐射又决定光伏发电量，三者相辅相成。

（二）太阳电池组件的倾斜角度

图1

图2

上图1可以看出光伏方阵安装的倾斜角度不同使得接收的太阳辐射量不同，所以安装的角度对光伏发电量有巨大的影响。

（三）太阳电池组件的效率。最近几年，太阳能光伏发展较快，效率也在不断的上升，太阳能光伏电池的主流材料是硅材料，所以提高硅材料的转化率是提供效率的重中之重，目前我们研究出来的理论转化极限值是29%，我们正向这个极限努力。

（四）组合损失。串连会造成电流损失，并联会造成电压损失，标准规定小于10%。

（五）温度特性。从图2上可以看出，温度每升高一度，输出功率下降0.04%左右，短路电流上升0.04%左右，开路电压下降0.04%（-2mv/℃）左右，由此可以看出，温度对发电量的影响是很大的，我们应该尽可能的保持温度恒定。

（六）灰尘损失。电站的灰尘损失可能达到6%。由于我国西北部风沙大，空气干燥，所以要定期清洗，南方空气比较湿润，降雨较多，清洗可相对少些。

（七）MPPT跟踪。(MPPT)就是对太阳能电池最大输出功率点的跟踪，对发电量的影响分为：①MPPT的路数；②追踪效率；③MPPT电压范围。

（八）线路损失。线损要控制在5%以内，不管是直流回路还是交流回路。所以，导线的导电性能要好，导线性能不强，线缆规格过小，光伏发的电的载流量大于电缆的载流量，都会影响到光伏发电量，其次要检查线缆是否损害，线端子有无松动或断开。

（九）控制器、逆变器效率。在控制器的充电、放电回路中，电压下降不得超过系统电压的5%。并网逆变器的效率目前都大于95%，逆变器的转换效率越高，发电量也会越多。

（十）蓄电池的效率（独立系统）。蓄电池的充电、放电效率直接影响系统的效率，也就是影响到独立系统的发电量。

三、分布式光伏电站常见故障及分析

（一）逆变器屏幕没有显示。首先我们应该明确为逆变器LCD提供的电源应该是直流电源，那么我们就把万用表调到直流电压挡，测量逆变器输入电压，看是否有电压值，如果没有电压值，就要依次检测电缆接头、直流开关、组件等是否正常，还有看一下组件电压够不够，PV输入端子有没有接反，有无短路等错误，如果还是没有问题，则是逆变器硬件电路发生故障。

（二）逆变器不并网。用万用表的交流电压挡测量逆变器的输出电压，看是否有220V或380V的电压输出，如果没有输出或是输出不正确，就要检查一下交流开关有没有合上，接线端子有没有接上，是否有松动现象。

（三）PV过压。串联的组件数量太多，超过逆变器的电压，建议单相和三相组串式逆变器出入电压范围是350-400V之间和600-650V之间，在这个区间范围内，逆变器不会由于超过电压上限而报警停机。

（四）漏电流故障。这是由于漏电流太大而造成的，只需断开直流端和交流端，使得逆变器停电30分钟即可自行恢复。

（五）电网错误。这时可以用万用表测量电网电压和频率，看是否过高或过低，如果不正常，则让逆变器停电30分钟，可行恢复，如果正常，则是逆变器检测电路板发电故障。

（六）输出功率偏小。影响输出功率因素有太阳辐射量，灰尘和阴影阻挡，太阳电池组件的倾斜角度，组件的温度特性等。

（七）侧过压。逆变器输出侧电压过高，引起关机或是降额运行，这事就应该加大输出电缆或是逆变器靠近并网点，降低阻抗。

四、总结

本文主要介绍了太阳能资源分分布，影响光伏电站发电量的因素及光伏电站常见故障及分析，为以后分析和计算发电量奠定了良好的基础。