论如何提高集中式光伏电站发电效率

袁小燕

（广东省水电二局股份有限公司，广东 增城 511340）

随着社会经济的快速发展，人们的生活水平在不断提高，对电力的需求量也在不断增多。电力企业需要对各种能源进行充分利用，增加电能供应量。而光伏电站可以将太阳能转化为电能，是一种新型发电方式。但是在光伏电站建立过程中，各种因素会影响光伏电站的发电效率。因此，需要在掌握影响光伏电站发电效率因素的基础上，提出有效措施提升光伏电站的发电效率，推动光伏电站在电力行业中的广泛应用。

1 影响集中式光伏电站发电效率的因素

在集中式光伏电站运行过程中，对其发电效率产生影响的因素主要表现在以下方面：

（1）太阳辐射量。太阳能电池组件的主要功能是对太阳能进行转化，使其成为电能。光照辐射的强度会对发电量产生直接影响，而不同地区的太阳能辐射量数据可以利用气象资料查询网站获取。此外，可以利用光辐射计获取相应的资料。太阳辐射量越大，其转化的电能也越多。因此，太阳辐射量是影响集中式光伏电站发电效率的主要因素。

（2）太阳能电池组件的倾斜角度。将水平面上的太阳辐射量换算为光伏阵列倾斜面的辐射量，才能够计算出光伏系统的发电量。而最佳倾角与光伏电站所在地的纬度存在一定联系。一般情况下，纬度为0～25°时，倾斜角等于纬度；而纬度在26～40°，倾斜角的度数需要在纬度的基础上加5～10°左右；而纬度在41～55°时，倾斜角需要在纬度基础上加10～15°左右。

（3）太阳能电池组件的转化效率。在集中式光伏电站运行过程中，太阳能电池组件的主要功能是对太阳能进行转化，而太阳能电池组件自身的转化效率会直接影响太阳能的最终转化结果。

（4）系统损失。集中式光伏电站在运行过程中会存在组件效率、电气元件性能逐步下降的问题。因此，其发电量会逐年下降。除了自然老化的因素产生的影响之外，组件逆变器等存在的质量问题，线路布局、灰尘、串并联损失以及线缆损失等各种因素也会对光伏发电站的发电效率产生一定影响。集中式光伏电站的系统发电量每三年递减约5%左右，而运行20年后，其发电量会递减到80%左右。系统损失是导致集中式光伏电站发电效率降低的重要原因之一。一般情况下，系统损失主要包括以下方面：①组合损失。在集中式光伏电站运行中，电路串联受组件电流差异影响而产生电流损失，而并联会因为组件的电压差异产生电压损失，组合损失会达到8%以上。在集中式光伏电站建设过程中，我国的相关标准是小于10%。为了减少降低组合损失，需要在电站安装施工前对电流的组件按串联进行严格选择。同时要保证组件衰减特性的一致性。②灰尘遮挡。灰尘遮挡会导致到达组件的光线降低，从而影响光伏电站的发电量。除此之外，灰尘会降低光伏电站组件的散热情况，影响其转化效率。还有一些具有酸碱性的灰尘长期积累在组件的表面会导致面板侵蚀，使灰尘进一步集聚，同时会增加阳光的漫反射。因此，在集中式光伏电站运行过程中，需要不定期清洁，当前光伏电站的清洁主要包括人工清洁、洒水车清洁以及机器人清洁三种方式。③温度特性。温度也会对光伏电站的发电效率产生一定影响，温度每升高1摄氏度晶体硅的太阳电池最大输出功率就可以下降0.04%左右，短路电压会电流会上升0.04%左右。为了尽可能减少温度对光伏电站发电量产生的影响，需要确保组件通风条件良好。④线路以及变压器损失。在光伏电站运行过程中，系统直流交流回路的线损必须在5%以内。因此，在设计时，需要对导线质量进行严格控制。一般要选择导电性能良好的导线，并且要保证导线有足够的直径。在系统维护时，还需要对插件以及接线端子的牢固性进行严格检查。⑤逆变器效率。逆变器包括有电感变压器等功率器件，在实际运行时会产生损失。通常情况下，组串式的逆变器效率为97%～98%，而集中式逆变器的效率为98%，变压器效率为99%。⑥阴影以及积雪。在集中式光伏电站中，如果伏电站的建立区域存在高大建筑物，会对组件产生一定影响。因为高大建筑物会产生阴影，会导致光伏电站对太阳能的转化效率降低。因此，在对集中式光伏电站的建设地址进行选择时，需要尽可能避开高大建筑物。此外，冬季积雪也会对光伏电站的发电效率产生影响。因此，需要尽快清除光伏电站上的积雪。

2 提高集中式光伏电站发电效率的策略

2.1 提高设计水平

为了提高集中式光伏电站的发电效率，要加强光伏电站设计工作。这是提高发电效率的主要措施。在对光伏电站进行设计时，需要加强设计方案的对比分析工作，对设计方案的相关内容进行全面详细的研究和分析，从而制定科学可靠的光伏电站运行方式。这样能够在一定程度上保护集中式光伏电站的运行情况。除此之外，在对光伏电站的发电效率进行研究时，可以提高电站设计的标准化，确保整个电站的运行与设计方案可以有效融合，从而稳步提升集中式光伏电站的整体发电效率。

2.2 对电力设备以及相关装置进行合理选择

保证电力设备以及其他装置的质量是提高发电效率的重要措施。电力设备的型号会直接影响集中式光伏电站的电力输送以及发电能力转换效率。因此，在对集中式光伏电站进行建设时，需要对电力设备情况以及其他装置进行合理选择，尽可能根据集中式光伏电站的具体建设规模和建设情况选择质量和性能相对良好的电力设备。现阶段，在集中式分布电站的建设过程中，电力设备型号较多，不同型号的电力设备在运行过程中的发电效率存在一定差异。相关工作人员需要对设备型号进行科学选择，确保电力设备以及其他装置能够满足光伏电站的运行要求。

2.3 加强施工控制工作

集中式光伏电站的施工质量会在一定程度上影响其发电效率。因此，在集中式光伏电站建设施工中，需要对整个电站的施工过程进行规范化管理，确保使用的施工技术符合光伏电站的建设要求。同时，要利用有效的策略管理工作，保证集中式光伏电站施工效率和施工质量。在整个集中式光伏电站建设过程中，施工项目相对较多，需要根据不同的建设项目开展施工管理工作，确保在电力建设管理过程中可以提升集中式光伏电站的整体运行效率。例如，在集中式发电站的远程电力控制中心建设过程中，需要对电力建设系统进行管理和维护，确保在电力系统运行时能够对整个系统进行有效的远程监控，掌握整个系统的运行情况，从而提高电力系统的运行水平。

2.4 优化后期运行维护机制

在集中式光伏电站后期运行时，加强维护管理工作是提高光伏电站发电效率的重要策略。通常情况下，集中式光伏电站规模相对较大，在后期运行和维护过程中工作量也相对较大，会提高后期运营维护管理工作的难度。在集中式光伏电站后期运行和维护过程中，需要建立专业的维护队伍，开展光伏电站日常维护工作。供电企业的专业电工需要主动学习光伏电站的相关知识，同时要掌握相应的光伏电站维护技术，提高集中式光伏电站的后期维护水平。但是需要注意的是人工维护方式存在一定弊端，特别是一些传统电力系统的专业电工缺乏对光伏电站专业知识的掌握，在后期维护中只能解决比较简单的运行异常情况，不能有效处理复杂问题，会在一定程度上影响运行维护效果。因此，电力企业需要加强光伏电站运营维护管理人员的培训，可以利用电力企业的内部网络定期发布光伏电站运营和维护管理知识。可以组织专业电工开展相应的学习讲座。还要加强与其他电力企业之间的沟通和交流，建设属于企业的专业光伏电站运营维护队伍。除此之外，在后期运营维护过程中，需要制定科学合理的运营维护分工以及管理制度，可以从安全管理制度、生产运行以及应急消防设备运行规程等方面出发，提高集中式光伏电站的日常巡检工作。要定期对光伏电站的运行情况进行检查和维护，及时发现光伏电站存在的安全隐患和故障隐患，并采取有效措施解决光伏电站在运行中存在的问题，确保光伏电站可以正常稳定运行。这样才能充分发挥光伏电站经营与维护工作的作用，确保集中式光伏电站能够平稳运行，提高光伏电站的发电效率。

3 结语

总而言之，在当前的电力行业发展过程中，对可再生能源进行充分应用，有利于提高电力行业的生态环保效益。在当前的配电网中对光伏电站进行应用能够在一定程度上缓解紧张问题。集中式光伏电站规模比较大，将其并入公共电网中能够增加供电电量，满足在社会经济不断发展过程中对电能的需求。为了尽可能提高集中式光伏电站的发电效率，需要加强设计工作。同时要对光伏电站的电力设备型号等进行科学选择，开展有效的施工管理工作以及后期运营维护管理工作。此外，要加强定期检查和维护工作，确保集中式光伏电站能够正常稳定运行，提高其应用水平。